直链烷基苯磺酸盐（LAS）的平衡离子和结构对理化性质的影响

直链烷基苯磺酸盐 (LA S) 的平衡离子和结构对理化性质的影响 黄 显 慈 (维南市粮科所) 前 言 LAs是最常用的阴离子表面活性剂，该 产品作为一种盐类， 是由 一种无 机阳离子 (或一种有机阳离子)中和而产生的，这种 阳离子称为平衡离子。在该研究中将介绍这 种平衡离子对LAs的溶解性、粘度、表面张 力，CMC和去污性的影响。这些中和离子包 括：Li 、Na 、K 、NH-, ；有机离子，单 乙醇胺 (MEA) 二乙醇胺 (DEA)，三 乙醇胺 (TEA)。 表 1中列出了该研究所用的三种商品直 链烷基苯 (LAB)的组成，用这三种LAB在 实验室的中试装置中，用气体SO 磺化，SO ／LAB的摩尔比为1．07；SO 3／N。的重量比 为4．34％；温度45。C。试样 1和 2用 HF烷 基化工艺获得，试样 3是通过AICI 工艺获 得的 。 表 1 试验所用的直链烷基苯的组成 重量 (％) Cl4 四氢荣 一 0．46 l6．18 试验 溶解性：通过测定Krafft点，测得不同 磺酸盐的溶解性。Krafft点表示磺酸盐溶液 在冷却过程中，由透明开始变为浑浊的温度。 粘度：用一台配备NV计量仪的HAAKE RV1 O0粘度计，在30。c测定斌样的粘度。 表面张力：按照NouY介绍的方法，厢 环状表面张力仪，测定试样的表面张力。 临界胶束浓度 (CMC)：以LAS浓度与 “比电导率 的相互关系作出曲线，在此嗌 线的转折点所对应的浓度即为CMC。用一台 配备0．87cmI1常数测定 管的CRISON~522 仪器，该仪器测定范围是：20s到200s， 这 个测定管的常数可按s×cmI1或 ms×cmI1调 节，以便直接测定电导率。我们以十二烷基 苯磺酸钠的CMC为 8．5m mo] ／升作为校正 。有关文献中 介绍此数值为8．3retool ／升。 去污性 ：按照 AsTM—D一3O5O／?5方 法进行去污性试验。洗涤装 置Terg—O—Tom一 。ter，把六只斌样(人造的 标准 油污 棉布 片)，放入各自的广口瓶中，加入 1升不同 硬度的水／冼涤剂溶液，在30。C，洗涤20分 钟。洗涤后用蒸馏水，在相同的条件下，对 每块布样冲洗l0分钟，然后在空气中干燥。 用一台xL一23 Colorimeterfi~仪器， 参照标准布样测定每块试样去污结果。 当采用Terg—O—T0meter装置时， 每 个瓶中放六片棉布，去污性结果取这之片布 的平均值。在两个试样之间所读的数值增加 1个单位，表示为LSD(最小 酱蔗异 )， · 23· 维普资讯 http://www.cqvip.com 可靠性水平达95 o／o。 结果和讨论 溶解性一一无机离子： 试验结果表明：平衡离子半径较大的产 物，其溶解性较低，这几种无机离子的LAB 溶解性顺序如下：Li >Na >K >NH。 。正 如预料的那样，溶解性的增加与平衡离子的 极化强度增加直接相关，由于极 化 强 度 增 加，其产物更易于水合。从它们的水合能大 小可以证实这一点，对不同平衡离子的水合 半径相比较，K 和NH。 相似 (表 2)， 因 此，它们的水合能相似，相应产物的溶解性 也相似。 考察LAB 疏水部分对溶解性的影响， 结果发现，对于特定的平衡离子，其溶解性 按 下列 顺序 递减：试样 3>试样 1>试样 2。这些结果正如我们所预料，因为试样 3 含有较高的四氢萘 (有 类 似 水 溶 性 的 影 响 )；而试样 1和 3的分子量不同，但它们 的四氢萘含量相似。 表 2 不同阳离子的水合能 阳离子 水合半径 水合能 离子半径 溶解性一一有机盐 ： 试验结果表明：对于这三种胺 (MEA。 DEA，TEA)中和所得的产物，其溶解性随 着胺中乙醇基的增多而提高，其顺序如下： TEA>DEA>MEA。考察疏水部 分对 产物 溶解性的影响，结果与无机离子相似，对于 特定的胺中和产物，其溶解性顺序如下：试 样 3>试样> 1试样 2。 粘度一一无机离子： LAS粘度变化与溶解性 变化 的 趋 势相 反，较高浓度的磺酸盐粘度更大。用不同无 机离子所得LAB的粘度顺序 如下：NH。 > K >Na >Li 。 考察疏水部分对粘度的影响，对于特定 的离子，这三种LAB溶液粘度顺序如下： 试样 2>试样 1>试样 3。 这个结果再次，在烷基化合物中含有四 氢萘可以抑制其LAB产物粘度增加。另外， 试样 1和试样 2的分子量不同，分子量较小 能LAS产物粘度较低，并且溶解性较好。 粘度一 有机离子： 试验结果表明：含有较多 乙醇基的有机 离子所得的相应产物粘度较低。尤其是对试 样 3，含有较多乙醇基的产物，粘度降低更 (A)(KC l／m。I)(A) 突出些。 效率(表面活性剂，ppm) 500 250 280 300 有效性 (达囚／cn1)47 4l 4l 4l · 24 · 维普资讯 http://www.cqvip.com 降低表面张力作用的效率和有效性，我们定 义：使溶剂的表面张力 降低到2o达因／cm 所需表面活性剂的最低浓度，称为该 莨面活 性剂的效率；在表面活 性剂浓 度接 近 CMC 时，降低溶剂表面张力所得的结果，称为该 表面活性剂的有效性。表 3列出了不同离子 产物 (ALS)对降低表面张力的结果 。 Rosen指出：“降低表面张力作用 取决于 在界面上被表面活性剂 分子 置换 的溶 剂分 子，它是表面活性剂在界面的相对浓度的反 映。”由一个更紧密束缚的离子取代， (例 如水合半径较小的K ，NH。 )， 其产物在 界面浓度提高，因此降低表面张力的效率提 高。另外，试样 2和 3同 试 样 1对比 (表 3)，证实了由于试样 2和 3问 烷 链 长度 (分子量 )增加，其产物LAB的表面活性增 加， (即降低表面张力效率提高 )。 表面张力一一有机盐： 。 用MEA，DEA TEA中 和所 得的 相应 产物 (LAB)，它们在降低表面张力的效率 方面，MEA和DEA的LAS，两者相似，都低 于TEA的磺酸盐。对于TEA还有其它因素的 影响，例如空间泣置、醇一一溶剂之间的氧 键 。 cMc一一无机离子： 试验结果表明，CMC按下列顺序递减： Li >Na >K >NH。 。这些结果与其 他研究者所得结果具有良好的一致性[1 。 cMC～ 有机盐 ： 试验表明：这三 种有 机盐 (LAS)的 CMC，按 下 列 顺序 递 减： MEA>DEA> TEA。这些结果与胺衍生物的特 殊 性 质 有 关，这些因素包括醇一一水氢 键， 空 问位 阻，羟基的影响。 去污性： 按下列条件进行去污 性斌 验：装 置， Terg—O—Tomeler；参照物，Gardner XL 一 23；布，EMPA一101(棉布 )； 温 度； 3O。c；水硬度：150，300ppm(W CaCO 3 计 )；配方，LAS20~，STPP30O~，用 试 样 2制备的LAS。表 4中列出了试验结果。 表 4 去污性(R)试验结果 活性成分(Wt嘶 ) ! ! 1so 300 150 1 50 硬 度 (ppm 300 平 衡 离 子 △R Li+ 25．8 38．2 38．1 36．8 36．7 MEA 25．8 37．7 36．2 3T．3 38．6 · 25 · 维普资讯 http://www.cqvip.com 为 r避免上述试验上的误差，又单 的。 ~ft：lLAs进行了去污性试验。结果都表明： 摘译自：《JAOCS》， 平衡离子对LAS的去污性无明显影响。不同 P．54 552。 平衡离 f所得LAS住去污性能方 而 是 相 似 石墨炉原子吸收法测定 化妆品中的镉含量 摘 要 羹华、 闷世翔 (北京轻工业学院化工系 ) 邓勃 (清华大学化学系 ) 本文建立一个石墨炉原子吸收法测定化 ：I殳品中微最镉的测定方法，该法的检出限为 l 0 g，已用于实际样品的测定 前 言 近十年来，我同的化妆品工 业 飞 速 发 展，各种商标的化妆品多如繁星，产品质量 不断提高，但由于我国工业基础薄弱，某些 原的质量和加工情况尚 不 尽 人 意，影 响着化妆品的质量和安全使用。为了保证和 不断提高化妆品的质量，国家标准局于1 987 年l of]颁布了化妆品卫生化学标 准 检 验 方 法⋯ ，检验项目有甲醇、汞 ，砷 ．铅等。 目前，化妆品增白粉蜜中因原料不纯， 往往含有少量其它金属灼氧化物，如镉冉勺氧 化物。 此外，用不锈钢反应釜制备或加工化妆 品的过程中，也可能会引入镉和其它杂质。 镉是有毒元素，化妆品中的镉可以通过皮肤 渗入人体，虽然其危害在短期内并不一定显 示，但累积． 效果却是不可忽视 研究镉化合物对肺的毒理性表明： cd—Mt可引起最严重的肺部炎症。 人 们 发 · 2f； 现，血和尿中的RBP与血液中8。一微球蛋白 曲浓度，与老年人是否有潜伏的肾脏疾病相 关。常接触Cd的人．其血与尿中的RBP与血 液中8 一微球蛋白的浓度升高。 让兔子摄入o．1一o．5mg／kg／a的镉，连 续摄取34周．镉的毒性即明显地显示出来， 表现为体重下降．贫血，肝、肾功能失常， 血液中锯的浓度降低、钙的浓度升高。大量 研究表班．：所有镉化合物对人体健康均无益 处。某些镉盐可引发癌症⋯ 。关于 化 一 妆 品 中有害元素的测定，国内已有人做过一些工 作【5 。但有关化妆品中镉含量的 测 定 尚 未见报道 ，根据我国的情况，研究并建立我 国的化妆品中镉含量有效和可靠 的检 测 方 法，是十分必要的。 仪 器 与 药 品 原子吸收分光光度计：日立1 8O一8O型 石墨管 ：日立1 8I。一 74OO 贮备液配制：将1．2545g纯镉溶于 硝 酸 中，在水浴上加热，直至无硝酸放出，用5％的 盐酸定容于lL容量瓶中，浓度为 1254．5ppm。 实验时将此贮备溶液稀释至所需要的浓度。 其它试剂均为分析纯试剂。 维普资讯 http://www.cqvip.com