第八章 日用化学品分析

1、第八章 日用化学品分析教学目标: 了解日用化学品分析的必要性。掌握合成洗涤剂、化妆品、牙膏、香精香料等几类常见日用化学品的基本组成及常规项目检测方法。教学重点: 合成洗涤剂的类型、检测项目及各项目检测方法；化妆品分类及检测；牙膏种类及质量检测；香精香料的区别与联系和分类，以及检测方法。教学难点: 各分析项目的检测原理及注意事项。§8.1概述 本章主要介绍洗涤剂、化妆品、牙膏、香精、香料和塑料等日用化学品的基本常识和常用质量分析检测方法§8.2合成洗涤剂分析洗涤剂因主要原料是通过有机合成反应而制得的，故又称为合成洗涤剂。洗涤剂的主要原料为三聚磷酸钠、硅酸钠、表面活性剂、荧光增

2、白剂等。其中三聚磷酸钠会污染水体，硅酸钠具有腐蚀性，对皮肤有强烈的刺激作用，表面活性剂大量进入人体会致死，即使少量进入，长期积累，也会诱发肝癌等疾病；荧光增白剂会使人体细胞发生变异，诱发癌症，使皮肤过敏、瘙痒，引发皮炎，甚至还会影响生育能力。一、合成洗涤剂的主要成分及分类洗涤剂的主要成分是表面活性剂。分类如下： 二、洗涤剂质量检测（一）总活性物含量的测定1. 测定原理 乙醇溶解物含量减去乙醇溶解物中氯化钠含量2. 测定步骤（1）乙醇溶解物含量的测定 （2）乙醇溶解物中氯化钠含量的测定 （3）结果计算 4. 注意事项（二）各种磷酸盐的分离测定1. 测定原理 以阴离子交换树脂柱，氯化钾洗脱剂分离出

3、正、焦、三聚、三偏和多聚磷酸盐，经水解后，以磷钼蓝比色法测定。2. 测定步骤u 离子交换树脂的准备u 离子交换柱的准备u 树脂的再生u 标准曲线的绘制u 样品的分离测定3. 结果计算 4. 注意事项Ø 根据洗涤剂磷酸钠含量调整样品称样量Ø 测定前用已知磷酸盐组分的样品，每5mL流出液作一份，测定吸光度，绘制流出体积曲线（三）洗涤剂中有效氯的测定1.原理 2. 测定步骤 3. 结果计算 4. 注意事项Ø 根据有效氯含量调整称样量Ø 放置5分钟后尽快滴定，开始滴定，碘量瓶 摇动不要太剧烈Ø 指示剂应在大部分碘反应后加入§8.3化妆品质量检

4、测一、化妆品的分类二、质量检测（一）甲醛的测定1.薄层色谱法定性 样品中甲醛经提取、分离、衍生、浓缩后，用薄层色谱展开，与标准物质比对Rf值2.测定步骤 取硫酸钠预处理的样品和甲醛标准溶液，盐酸催化下与DNPH（2,4-二硝基苯肼）反应，经四氯化碳萃取后，薄层色谱分析。2. 高效液相色谱法（1）原理 甲醇与DNPH反应后衍生物，经液相色谱分离检测，与标准品衍生物比较。（2）步骤a.样品预处理 b.标准曲线c.衍生化 d.色谱条件e.测定（3）结果计算 （4）注意事项Ø 酸性条件，2.4-二硝基苯肼与甲醛反应定量完成Ø 衍生化反应，3min内衍生物浓度达到最大Ø 在

5、所用色谱条件下没有干扰反应Ø 色谱峰定性，可采用停止流动相流动的情况下测吸收峰的吸收光谱或测双波长吸光度比值3. 乙酰丙酮光度法（1）原理 （2）步骤 （3）结果计算 （二）化妆品中铅含量的测定火焰原子吸收光谱法和双硫腙萃取分光光度1.原理 试液中铅离子被原子化后，基态原子吸收来自铅空心阴极灯发出的共振线，其吸收量与样品中铅含量成正比。2.步骤（1）样品预处理Ø 湿式消解法Ø 干湿消解法Ø 浸提法Ø 微波消解法（2）测定 称取0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00mL铅标准溶液，分别置于10mL比色管中，加水至刻度，分别测定标准、

6、空白和样品溶液3. 结果计算 4. 注意事项（安全使用高氯酸）Ø 洒溅出的高氯酸立即用水冲洗Ø 排除高氯酸蒸汽的装置应用化学惰性材料Ø 高氯酸消化的通风橱避免使用有机物Ø 使用防护设备Ø 湿法氧化样品首先用硝酸破坏易氧化的有机物Ø 72%浓度的硝酸是稳定的（三）化妆品中汞含量的测定1. 原理 样品中汞在碱性介质中被氯化亚锡还原为汞原子，富集后，用测汞仪测定2. 步骤l 样品预处理l 准备测定装置l 绘制标准曲线l 测定3. 结果计算 4. 注意事项Ø 钯催化管的催化效率与温度有关Ø 汞经还原和曝气后，与汞蒸气共存的

7、干扰物质能影响富集管的富集性能，造成汞流失Ø 汞的驱出速度取决于油的含量四、砷含量的测定1. 测定原理 2. 测定步骤（1）样品预处理-湿式消解法（2）标准曲线 移取0,0.5,1.0,2.0,3.0,5.0砷标准溶液，加适量水和硫酸，加2.5mL碘化钾和2mL氯化亚锡溶液，放置10min，加5克锌，室温下反应40-60min后，溶液补至5mL，测量吸光度，绘制标准曲线（3）样品测定按（2）步骤操作待测溶液，测定器吸光度，从标准曲线读取含砷量3.结果计算 4. 注意事项Ø 聚乙烯醇缓慢加入沸水中并不断搅拌，溶解后保持微沸10minØ 配置吸收液时将聚乙烯醇溶液与硝

8、酸银溶液混匀后再加乙醇Ø 导气管直径0.4mm左右Ø 试样测得银、铬、钴、锌低于100g，镍、硒低于50 g，铋低于20 g，锑、汞低于5 g时基本不干扰砷的测定§8.4牙膏分析一、种类 二、主要成分 三、牙膏质量检测（一）稠度的测定1. 测定方法 分别取3支试样牙膏于45烘箱和室温中放置24h，弃去每支牙膏前20mm膏体，然后将膏体从稠度架上第一根钢丝开始依次向其余钢丝横过，静置1min，观察膏体断落情况。2. 结果与分析 以3条中，两条相同的横跨于钢丝上未断落的膏体的最大距离为测量结果。若小于9mm或大于33mm判定为不合格。（二）挤膏压力的测定 牙膏试样放入

9、-8冰箱中冷冻8h，弃去前20mm 膏体，旋紧盖，放入挤膏压力测定仪中，压入空气，当膏条被挤出1-2mm时，去除膏体，再压入空气，当膏体被挤出1-2mm时，记录压力。（三）泡沫量的测定1.原理 将牙膏样品配成一定浓度溶液，一定温度下，将200mL试液从90cm高度流到刻度量筒底部50mL相同试液表面，测量泡沫高度。2. 步骤试液制备Ø 准备工作Ø 第一次试验Ø 第二次试验3. 计算结果两次试验的算术平均值为测定结果（四）pH值得测定 称取牙膏试样5g，加入蒸馏水20mL，充分搅拌，于20下测定其pH（五）过硬颗粒 称取牙膏试样5g于无划痕载玻片上，放入测定仪中，压

10、上摩擦铜块，摩擦100次后，洗剂载玻片，观察划痕。（六）重金属含量（以铅计）1. 碳酸钙和磷酸氢钙为基质的牙膏 2. 氢氧化铝为基质的牙膏称取牙膏2.0g，加入硝酸15mL，硫酸 1mL，加热至红棕色气体放出，冷却，加入过氧化氢，震荡，冷却至室温，加15mL水和1mL过氧化氢，煮沸15min，除去过氧化氢，加入2mL10%氨基磺酸铵溶液，加水至60mL，冷却至室温，调节pH至1.0，加20%APDC溶液与三氯甲烷萃取，合并有机相，加10.0mLHg2+溶液，原子吸收分光光度法测定铅含量。3. 二氧化硅为基质的牙膏 称取牙膏2.0g，加入水5mL，硝酸5mL，加热至膏体溶解，冷却，加入过氧化氢1

11、.5mL，震荡，加热至二氧化氮气体生成，立刻加入2mL10%氨基磺酸铵溶液，加水至20mL，冷却至室温，抽滤，洗涤沉淀，滤液全部转入抽滤瓶，调节pH至1.2，加20%APDC溶液与三氯甲烷萃取，合并有机相，加5.0mLHg2+溶液，原子吸收分光光度法测定铅含量。（七）可溶氟或游离氟的测定 过量的氟会导致各种慢性氟中毒疾病，规定，可溶(游离)氟和总氟含量范围0.05%-0.15%，儿童牙膏氟化物含量范围0.05-0.11%1. 原理氟离子选择电极作为氟离子活度的指示电极，饱和甘汞电极作为工作电极，与待测溶液组成化学电池，通过测定其电池的电动势从而测定其离子活度。2. 步骤样品制备 可溶氟的测定

12、游离氟的测定 3. 标准曲线的绘制 精确吸取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL氟离子标准溶液，分别移入5个50mL的容量瓶中，各加入5mL柠檬酸盐的缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度，然后转入烧杯中测定电位值，记录并绘制E-lgc标准曲线4. 结果计算 5.注意事项Ø 饱和甘汞电极的维护及其对电位值的影响Ø 溶液pH的影响，一般测定溶液的pH值为5-6Ø F-浓度10-4mol.L-1不需要校正， F-浓度10-3mol.L-1，需要校正Ø 通常加入总离子调节剂TISAB（柠檬酸盐缓冲溶液）以保持总离子强度，并络合干扰离子Ø 测定标准溶液系

13、列时，按照浓度先低后高的顺序进行Ø 温度：影响电极的斜率、电极的电位、样品的离解Ø 电极浸入深度和位置：保持一致减少误差Ø 使用定性滤纸，避免使用定量滤纸（八）二甘醇的测定（气相色谱法）1. 原理气相-氢火焰离子化检测器分离检测，外标法定量2. 步骤u 试样提取 称取2g样品于具塞比色管中，加入甲醇，超声提取，用甲醇定容至25mL，振荡后静置，经滤膜过滤后待测u 气相色谱法参考条件色谱柱：HP-INNOWAX柱温：程序升温，140保持3min，8/min速率 升温，220保持5min载气：氮气，1.5mL/min，进样口：250；检测器：300§8.5香

14、精香料分析一、香料及其分类是一种能被嗅出香气或味觉尝出香味的物质 二、香精及其分类按用途分类 按香型分类：花香型香精和非花香型香精按形态分类：液体香精和粉末香精三、香精香料的质量检测（一）感官检查1.一点检验法：事先取一试样，然后在取一试样，比较，检验其香味是否相同2.两点识别检验法：取出两个试样，检验其中哪个刺激性最强3.两点嗜好检验法：取出两个试样，检验出检验者最喜爱的试样4.两点双定检验法：随机取两试样，检验其是否是同一试样5.三点识别检验法：取出三个试样，检测三试样中的第一个试样6.一对二点检验法：先提供一个标准样，检验者取出两个试样，在充分记忆的基础上检验哪个是标准样（二）香料酸值（

15、AV）或含酸量的测定 酸值（AV）：中和1g香料中所含游离酸所需KOH的质量(mg)1.原理2. 步骤（1）单离及合成香料 称取试样于锥形瓶中，加入20mL乙醇和3滴酚酞指示剂，用氢氧化钾乙醇标准溶液滴定至终点。（2）精油 称取精油于锥形瓶，溶于乙醇中，加2-3滴酚酞，氢氧化钾滴定至终点。3. 结果计算 4. 注意事项Ø 测定醛类产品酸值时，粉红色呈现即为终点Ø 对于色泽较深的试样，可多加乙醇稀释Ø 测定甲酸酯类试样时应保持在冰水浴中滴定Ø 测定水杨酸酯类的酸值时用50%的乙醇代替95%的乙醇，冰浴酚红(0.4g/L)为指示剂（三）香料酯值或含酯量的测定

16、 酯值(EV)：中和1g香料中所含酯类化合物在水解时所释放的酸所需KOH的质量1. 原理用过量的氢氧化钾乙醇标准溶液滴定香料中的脂类化合物，过量碱用盐酸标准溶液滴定。2. 步骤 称取2±0.005g试样于皂化瓶中，加入25mL氢氧化钾溶液，回流规定时间后，卸去装置，冷却至室温，加入20mL水和5滴酚酞溶液，过量氢氧化钾用盐酸标准溶液返滴。3. 结果计算Ø 酯值(EV)以KOH质量(mg)表示，式(8-15)Ø 酯含量以质量分数(%)表示，式(8-16)Ø 测定酸值后的酯值，式(8-17) 4. 注意事项Ø 酯值高的香料，要增加KOH的量，酯值低

17、的香料，应加大试样量Ø 空白试验与试验测定，条件一样Ø 电位计用于颜色较深而滴定终点难判断的香料Ø 本方法适用于单一酯类含酯量的测定（四）香料羰基化合物含量的测定1.原理 2.步骤 取干燥过的试样10mL，注入醛瓶中，加入75mL中性亚硫酸钠饱和溶液，振摇使之混合，加2滴酚酞指示剂，沸水浴煮沸，粉红色现时，加入数滴乙酸溶液，粉红色褪去，重复至无红色出现。冷却至室温，当油层与溶液分开后，加入一定量中性亚硫酸钠饱和溶液，读取油层体积。3. 结果计算 4. 注意事项Ø 醛瓶：150mL、10mL刻度和0.1mL分度值等Ø 若试样中含有金属杂质，将试样

18、摇匀后取约50mL，再加约0.5g酒石酸Ø 油滴粘附甁壁时，可将瓶置于掌心快速旋转或轻敲甁壁Ø 用滴管滴加几滴水，使油层和溶液层分开Ø 适用于醛类及某些酮类香料羰基化合物含量的测定（五）香料含酚量的测定1.原理2.步骤10mL试样于含有75mL氢氧化钠的醛瓶中，沸水浴加热，振摇，加入氢氧化钾溶液，再加热5min，静置分层，冷却至室温，读出油层体积，若有乳化现象，可加入2mL二甲苯，若乳化消失读出油层体积，如仍有可在最初振摇前加入2mL二甲苯重复试验3. 结果计算 4. 注意事项Ø 若测定过程中加入2mL二甲苯，则V减去2mLØ 相同条件下两次实

19、验结果的绝对差大于1%的情况不得超过5%Ø 容量法测定含酚量适用于酚类为主要成分的香料含酚量的测定Ø 某些情况，测定过程不需加热（六）乙醇溶解度的测定1.原理：常温下，各种单离及合成香料在不同浓度的乙醇水溶液中有不同的溶解度2.步骤 3.结果表示：在乙醇中的溶解度可表示为1mL或1g香料溶解在XmL体积分数为Y%的乙醇溶液中4.注意事项：通常用乙醇做溶剂§8.6塑料的质量检测一、分类塑料是一种用途广泛的合成高分子材料 二、成分三、质量检测（一）软质聚氨酯泡沫塑料回弹性能的测试落球式回弹性能的试验方法1. 原理 使一个给定直径和质量的钢球在规定的高度上自由落在泡沫塑

20、料试样上，计算其回弹的最大高度与钢球落下高度比值的百分率即回弹率，表示泡沫塑料的回弹性能2. 试样准备 试样要求：长方体、上下表面平行尺寸：长宽高,为100mm、100mm、50mm数量：每组试样3个3.试样状态调节：泡沫塑料成形后，至少存放72h才能试验，实验前应放在23左右，相对湿度45%55%的环境中，状态调节至少16h并在此环境中进行测试4. 测定步骤：状态调节后的试样置于测试位置，设置落下高度为460mm，在释放装置上固定钢球，然后使钢球自由落下。每个试样做3次回弹，取其中的最大值5. 结果计算（二）塑料不饱和聚氨酯酸值的测定酸值：中和1g塑料试样所需氢氧化钾的毫克数1. 原理：将一定量的树脂样品溶于混合溶剂中，以百里酚蓝为指示剂，用氢氧化钾乙醇标准溶液滴定至蓝色，根据滴定液的消耗量求得酸值2. 步骤：（1） 若试样未溶解，可水浴加热；若溶解性差，应重新称样溶解在50mL混合溶剂和25mL丙酮组成的新混合溶剂中（2）用相应的混合溶剂做空白试验3. 结果计算 （三）塑料不饱和聚氨酯羟值的测定1. 原理羟值：中和通过乙酰化反应与1g不饱和聚酯树脂化合的乙酸所消耗的氢氧化钾的毫克数利用乙酸酐与羟基进行乙酰化反应，过量的乙酸酐用吡啶/水混合液水解，生成的乙酸用氢氧