TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA

TCVN\r\n11055:2015

ISO\r\n6843:1988

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - ANCOL VÀ ALKYLPHENOL ETOXYLAT\r\nSULFAT HÓA - XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ TƯƠNG ĐỐI

Surface\r\nactive agents - Sulfated\r\nethoxylated alcohols and alkylphenols - Estimation of the mean relative\r\nmolecular mass

Lời nói đầu

TCVN 11055:2015 hoàn toàn\r\ntương đương với ISO 6843:1988.

TCVN 11055:2015 do Ban kỹ\r\nthuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC91 Chất hoạt động bề mặt biên soạn, Tổng\r\ncục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - ANCOL VÀ ALKYLPHENOL\r\nETOXYLAT SULFAT HÓA - XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ TƯƠNG ĐỐI

Surface\r\nactive agents - Sulfated ethoxylated\r\nalcohols and alkylphenols - Estimation of the mean relative molecular mass

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp để\r\nxác định giá trị trung bình khối lượng phân tử tương đối của chất hoạt động\r\nanion có trong sản phẩm trung tính\r\nthương mại thông thường của quá trình sulfat hóa các ancol etoxylat hoặc các\r\nalkylphenol [alkyl oxyetylen sulfat (ancol etoxylat sulfat) hoặc alkylphenol oxyetylen sulfat\r\n(alkylphenol etoxylat sulfat)] có trung bình không quá 20 nhóm\r\noxyetylen trong một phân tử.

Tiêu chuẩn này cũng đưa ra biểu\r\nđồ phân tích tổng\r\nthể, xem Phụ lục A.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết\r\ncho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm\r\ncông bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng\r\nphiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi,\r\nbổ sung (nếu có).

TCVN 5454 (ISO 607), Chất hoạt động bề\r\nmặt và chất tẩy rửa -\r\nPhương pháp chia mẫu.

TCVN 5455 (ISO 2271), Chất hoạt động bề\r\nmặt - Chất tẩy rửa -\r\nXác định chất hoạt động anion (Quy trình chuẩn độ trực tiếp hai pha).

TCVN 7153 (ISO 1042), Dụng cụ thí\r\nnghiệm bằng thủy tinh - Bình định mức.

TCVN 7158 (ISO 4800), Dụng cụ thí\r\nnghiệm bằng thủy tinh - Phễu chiết và phễu chiết nhỏ giọt.

TCVN 10820:2015 (ISO 8799:1988), Chất hoạt động bề\r\nmặt - Ancol và alkylphenol etoxylat sulfat hóa - Xác định hàm lượng\r\nchất chưa sulfat hóa.

TCVN 11054:2015 (ISO 6842:1983), Chất\r\nhoạt động bề mặt - Ancol và alkylphenol polyetoxylat sulfat hóa - Xác định tổng\r\nchất hoạt động.

3  Nguyên tắc

Từ dung dịch phần mẫu thử được bão hòa\r\nbằng natri clorua, chiết\r\nalkylete sulfat với hỗn hợp etylaxetat/butan-1-ol, sau đó làm bay hơi pha nước có\r\nchứa polyglycol, polyglycol sulfat và vết của\r\nete sulfat; sau đó loại muối trong phần\r\ncặn bằng phương pháp xử lý với metanol và lọc.

Làm bay hơi của phần lọc và cân cặn,\r\nsau đó hòa tan lại trong nước và xác định hàm lượng chất hoạt động anion và\r\nnatri clorua.

Xác định hàm lượng polyglycol bằng\r\ncách cho phần còn lại của phần lọc qua nhựa trao đổi ion.

Xác định hàm lượng polyglycol sulfat bằng\r\nsự chênh lệch giữa các phép xác định trên.

Từ hàm lượng chất hoạt động bề\r\nmặt anion (alkylete sulfat) và hàm lượng chất hoạt động bề mặt anion được xác định bằng chuẩn\r\nđộ hai pha, xác định khối lượng phân tử tương đối trung bình.

CHÚ THÍCH: Hàm lượng chất hoạt động bề\r\nmặt (alkylete sulfat) nhận được bởi sự chênh lệch giữa tổng hàm lượng chất hoạt\r\nđộng và chất chưa sulfat\r\nhoá với hàm lượng sulfat polyglycol.

4  Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử\r\ncó cấp độ phân\r\ntích đã được công nhận và chỉ sử dụng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương\r\nđương.

4.1  Metanol.

4.2  Natri clorua.

4.3  Etyl axetat/butan-1-ol, hỗn hợp (9\r\n+ 1) theo thể tích.

4.4  Natri clorua, dung dịch\r\n59 g/L.

4.5  Axit clohydric, dung dịch\r\n73 g/L.

4.6  Natri hydroxit, dung dịch\r\n80 g/L.

4.7  Bạc nitrat, dung dịch chuẩn\r\nđộ tiêu chuẩn. c(AgNO₃) \r\n= 0,100 mol/L.

4.8  Nhựa trao đổi cation, loại axit\r\npolystyren sulfonic, mức độ\r\nliên kết ngang 2 %, 150 µ, đến 330 µm, dạng\r\nhydro.

4.9  Nhựa trao đổi anion, loại polystyren amoni\r\nbậc bốn, mức độ 2 % liên kết ngang, 150 µm đến 330 µm, dạng clorua.

5  Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm\r\nvà thiết bị, dụng cụ sau

5.1  Phễu chiết, dung tích 250\r\nmL, phù hợp với\r\nquy định tại TCVN\r\n7158 (ISO 4800).

5.2  Phễu chiết, có vỏ bao\r\nngoài, dung tích\r\n250 mL.

5.3  Bình định mức một vạch, dung tích\r\n100 mL, phù hợp với quy định tại TCVN 7153 (ISO 1042).

5.4  Nồi cách thuỷ, có khả năng\r\nđược điều khiển tại nhiệt độ 50 ^oC.

5.5  Ống sinh hàn hồi lưu.

5.6  Thiết bị cô quay, có bình đáy\r\ntròn dung tích 250 mL.

5.7  Cột trao đổi ion: ống thủy\r\ntinh có đường kính trong 25 mm và chiều dài 200 mm, đáy hẹp và có nút bằng thủy\r\ntinh.

Nhựa trao đổi ion được lót tại đáy bởi\r\nmột lớp bông thuỷ tinh dày 10 mm đến 20 mm hoặc bởi bộ lọc thủy tinh thiêu kết.

6  Lấy mẫu

Mẫu phòng thí nghiệm của chất hoạt động bề\r\nmặt phải được chuẩn bị và lưu giữ theo TCVN 5454 (ISO 607).

7  Cách tiến hành

7.1  Phần mẫu thử

Từ mẫu phòng thí nghiệm, nếu cần đồng\r\nnhất bằng cách cho một lượng nước xác định và thích hợp trong cốc dung tích 100 mL,\r\ncân một lượng tương ứng khoảng 25 mmol của chất hoạt động anion,\r\nchính xác đến 0,1 g.

7.2  Chuẩn bị nhựa trao đổi ion

Nhựa có thể được chuẩn bị theo số lượng\r\nnhỏ hơn 1 kg với\r\ncác thể tích thuốc\r\nthử nhỏ hơn theo tỷ\r\nlệ.

7.2.1  Nhựa trao đổi anion

Lấy 1 kg nhựa trao đổi anion (4.9) và\r\nđể nở phồng trong nước trong 48 h. Cho nhựa vào cột phù hợp và cho 5 L dung dịch\r\nnatri hydroxit (4.6) qua cột, tiếp theo cho 2 L đến 3 L nước. Sau đó cho 4 L\r\ndung dịch axit clohydric (4.5) qua cột và rửa lại bằng 2 L đến 3 L nước. Nhựa đã được xử lý có thể được bảo quản trong nước.

7.2.2  Nhựa trao đổi cation

Lấy 1 kg nhựa trao đổi cation (4.8) và\r\nđể nở phồng trong nước trong\r\n48 h. Cho nhựa vào cột phù hợp và cho 5 L dung dịch axit clohydric (4.5) qua cột,\r\nsau đó rửa bằng nước cho đến khi nước rửa trung tính. Nhựa đã được xử lý có thể\r\nđược bảo quản trong nước.

7.3  Chuẩn bị nhựa cuối cùng

Lấy lượng nhựa trao đổi anion theo yêu\r\ncầu, đã được\r\nchuẩn bị như quy định trong 7.2.1, 25 mL một phép xác định, và cho vào cột thích\r\nhợp. Ổn định cột với\r\nnăm lần thể tích\r\ndung dịch natri hydroxit (4.6), rửa bằng nước cho đến khi trung tính, sau đó rửa\r\nvới 1 đến 2 thể tích metanol (4.1).

Lấy lượng nhựa trao đổi\r\ncation theo yêu cầu (25 mL) đã được chuẩn bị như quy định trong 7.2.2, cho vào cột phù hợp\r\nvà rửa với gấp đôi thể tích\r\nmetanol (4.1).

7.4  Chuẩn bị cột trao đổi\r\nnền hỗn hợp

Trộn 25 mL nhựa trao đổi cation và 25\r\nmL nhựa trao đổi anion, đã được chuẩn bị theo quy định trong 7.3, trong cốc. Đổ\r\ntừng phần nhỏ nhựa hỗn hợp vào cột (5.7) và dùng que thuỷ tinh nén nhựa hỗn hợp\r\nđến thể tích khoảng\r\ntừ 50 ml đến 60 mL, và rửa bằng 500 ml\r\nmetanol (4.1).

7.5  Tách polyglycol sulfat

7.5.1  Hòa tan phần mẫu thử\r\n(7.1) trong 50 mL dung dịch natri clorua (4.4) và 50 mL hỗn hợp etyl axetat/butan-1-ol (4.3).

Cho dung dịch vào phễu chiết (5.1) và\r\nrửa cốc bằng một vài milimet dung dịch natri clorua (4.4) và hỗn hợp etyl\r\naxetat/butan-1-ol, sau đó cho dung dịch rửa vào phễu chiết.

Lắc mạnh phễu chiết và đổ các pha tách\r\nra.

Xả pha nước vào trong phễu chiết có vỏ\r\nbao ngoài (5.2), được điều chỉnh nhiệt độ tại 60 ^oC, thêm 5 g natri\r\nclorua (4.2) và lắc để hòa tan hoàn\r\ntoàn. Thêm 50 mL hỗn hợp etyl axetat/butan-1-ol và lắc.

Sau khi các pha được tách ra, xả pha\r\nnước vào trong bình đáy tròn dung tích\r\n250 mL (5.6) và làm bay hơi đến khô bằng thiết bị cô quay (5.6) trên nồi cách\r\nthuỷ (5.4), được kiểm soát nhiệt độ tại 50 ^oC, dưới chân không, sử dụng\r\nbơm chân không phun nước.

Thêm 30 mL metanol (4.1) vào cặn và\r\nđun sôi hồi lưu trong 3 min và lọc qua giấy lọc tốc độ trung bình, thu gom phần lọc vào\r\ntrong bình dung tích\r\n250 mL (5.6). Lặp lại những thao tác này ba lần. Làm bay hơi đến khô sử dụng\r\nthiết bị cô quay.

Xử lý phần cặn mới bằng 30 mL metanol\r\n(4.1), đun sôi hồi lưu trong 3 min và lọc qua giấy lọc tốc độ trung bình, thu\r\ngom phần lọc vào\r\ntrong bình định mức một\r\nvạch dung tích 100 ml (5.3). Lặp lại những thao tác này ba lần và pha loãng đến\r\nvạch mức bằng metanol.

Sử dụng pipet, cho 50 mL dung dịch vào\r\ncốc dung tích\r\n150 mL đã trừ bì, làm bay hơi trong dòng nitơ, làm khô tại nhiệt độ 105 ^oC\r\nđến khối lượng không đổi, và cân cặn\r\n(m₁).

7.5.2  Cho 50 mL phần còn\r\nlại trong bình định mức\r\nqua cột đã được chuẩn bị theo quy định trong 7.4.

Điều chỉnh tốc độ dòng chảy đến 5\r\nmL/min và rửa cột bằng 100 mL metanol. Cho nước giải hấp vào bình đáy tròn dung\r\ntích 250 mL\r\n(5.6) và làm bay hơi bằng thiết\r\nbị cô quay trong nồi cách thuỷ,\r\nđược điều khiển tại\r\nnhiệt độ 50 ^oC, dưới chân không, sử dụng bơm chân không phun nước. Làm khô tại\r\nnhiệt độ 105 ^oC đến khối lượng không đổi, và cân cặn (m₂).

7.5.3  Hòa tan cặn khô (m₁) trong 50 mL\r\nnước. Trên 10 mL dung\r\ndịch này, xác định hàm lượng chất hoạt động anion (A₂) bằng chuẩn\r\nđộ hai pha trực tiếp theo TCVN 5455 (ISO 2271).

7.5.4  Trên 10 mL khác của\r\ndung dịch này, xác định\r\nhàm lượng clorua bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch bạc nitrat\r\n(4.7).

7.6  Xác định khối lượng\r\nphân tử tương đối trung\r\nbình

Khối lượng phân tử tương đối trung bình nhận được\r\nbằng phương pháp tính (xem 8.1.2)

8  Biểu thị kết quả

8.1  Phương pháp tính

8.1.1  Hàm lượng polyglycol\r\nsulfat

Hàm lượng polyglycol sulfat PS, tính bằng phần\r\ntrăm khối lượng, được\r\ntính theo công thức

PS = R - P - A

trong đó ý nghĩa của các chữ cái biểu tượng như\r\nsau:

8.1.1.1  R là phần trăm khối\r\nlượng của cặn trong pha nước sau khi chiết bằng hỗn hợp etyl\r\naxetat/butan-1-ol được tính theo công thức:

trong đó

m₀ là khối lượng của phần\r\nmẫu thử (7.1), tính bằng gam;

m₁ là khối lượng của cặn từ\r\npha nước thu được trong 7.5.1, tính bằng gam;

V là thể tích của dung dịch nitrat bạc (4.7)\r\nđược sử dụng 7.5.4, tính bằng\r\nmililit.

8.1.1.2  P là phần trăm khối\r\nlượng của polyglycol trong pha nước sau khi chiết bằng hỗn hợp ethyl axetat/butan-1-ol,\r\nđược tính theo công thức:

trong đó

m₀ là khối lượng của phần mẫu\r\nthử (7.1), tính bằng gam;

m₂ là khối lượng của cặn\r\nthu được sau khi cho 50 ml dung dịch metanol chuẩn bị trong 7.5.1\r\nqua cột trao đổi ion như được mô tả\r\ntrong 7.5.2, tính bằng gam.

8.1.1.3  A là phần trăm khối lượng của\r\nchất hoạt động anion trong pha nước sau khi chiết bằng hỗn hợp etyl axetat/butan-1-ol,\r\nđược tính theo công thức:

trong đó

A₁ là hàm lượng chất hoạt\r\nđộng anion được xác định trên mẫu bằng chuẩn độ hai pha trực tiếp\r\ntheo TCVN 5455 (ISO 2271), tính bằng milimol trên gam;

A₂ là hàm lượng chất hoạt động\r\nanion được xác định trên pha nước sau khi chiết bằng hỗn hợp etyl\r\naxetat/butan-1-ol (7.5.1) bằng chuẩn độ hai pha trực tiếp (7.5.3), tính bằng\r\nmilimol trên gam;

A_T là tổng hàm lượng\r\nchất hoạt động\r\nđược xác định trên mẫu theo TCVN 11054 (ISO 6842), tính bằng\r\nphần trăm khối lượng;

P là hàm lượng polyglycol được\r\ntính theo 8.1.1.2, tính bằng phần trăm khối lượng;

NS là hàm lượng chất chưa sulfat hoá\r\nđược xác định trên mẫu theo TCVN 10820 (ISO 8799), tính bằng\r\nphần trăm khối lượng;

R là phần trăm khối lượng của cặn\r\ntrong pha nước sau khi chiết bằng hỗn hợp etyl axetat/butan-1-ol,\r\nđược tính theo 8.1.1.1.

8.1.2  Khối lượng phân tử tương đối trung\r\nbình

Khối lượng phân tử tương đối trung\r\nbình được tính theo công thức:

trong đó

AT là tổng hàm lượng chất hoạt tính\r\nđược xác định trên mẫu theo TCVN\r\n11054\r\n(ISO\r\n6842), tính bằng phần trăm khối lượng;

NS là hàm lượng chất chưa sulfat\r\nhoá được xác định trên mẫu theo\r\nTCVN 10820\r\n(ISO\r\n8799), tính bằng phần trăm khối lượng;

PS là hàm lượng polyglycol\r\nsulfat được tính theo 8.1.1, tính bằng phần trăm khối lượng;

A₁ là hàm lượng chất hoạt\r\nđộng anion được xác định trên mẫu bằng chuẩn độ hai pha trực tiếp\r\ntheo TCVN 5455 (ISO 2271), tính bằng milimol trên gam.

8.2  Độ chụm

8.2.1  Hàm lượng polyglycol sulfat

Phân tích so sánh được thực hiện tại\r\n15 phòng thí nghiệm đã đưa ra kết quả thống kê sau:

8.2.2  Khối lượng phân tử\r\ntương đối trung\r\nbình

Do sự khác nhau giữa các phương pháp\r\nkhác nhau được sử dụng để xác định và tính toán khối lượng phân tử tương đối trung bình,\r\nnên không thể đưa lại kết quả thống kê về\r\ntính hiệu lực của phép xác định.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các\r\nthông tin sau:

a) Tất cả các thông tin cần\r\nthiết để nhận biết đầy đủ mẫu;

b) Phương pháp sử dụng (Viện dẫn tiêu\r\nchuẩn này);

c) Kết quả thử nghiệm và đơn vị tính\r\nđược sử dụng;

d) Chi tiết thao tác bất kỳ không được\r\nquy định trong tiêu chuẩn này hoặc\r\ntrong tiêu chuẩn viện dẫn, và bất kỳ\r\nthao tác nào được coi là tùy chọn cũng như bất kỳ sự cố nào ảnh hưởng đến các kết quả.

Phụ lục A

(Quy định)

Sơ đồ phân\r\ntích tổng thể