اندازه گیری درصد اکتیو سورفکتانت آنیونی با تیتراسیون دوفازی
Measuring the percentage of active anionic surfactant by Two-Phase Titration
اندازه گیری درصد سورفکتانت آنیونی با استفاده از تیتراسیون دو فازی یک روش پذیرفته شده در صنعت است.
در مرحله اول، درک اصل تیتراسیون دو فازی مهم است. در این روش از یک حلال آلی غیر قابل امتزاج با آب برای استخراج سورفکتانت آنیونی از محلول آبی استفاده می شود. سپس سورفکتانت آنیونی با یک سورفکتانت کاتیونی تیتر می شود تا زمانی که دو فاز از نظر الکتریکی خنثی شوند. درصد سورفکتانت آنیونی را می توان بر اساس حجم سورفکتانت کاتیونی مورد استفاده محاسبه کرد.
مراحل زیر در تیتراسیون دو فازی وجود دارد:
- تهیه محلول آبی: مقدار مشخصی از نمونه در آب مقطر حل می شود تا محلول آبی آماده شود. سپس محلول برای اطمینان از یکنواختی هم زده می شود.
- تهیه حلال آلی: حلال آلی مورد استفاده در این روش باید با آب غیر قابل اختلاط باشد و نقطه جوش پایینی داشته باشد. حلال های رایج شامل کلروفرم، دی کلرومتان و تتراکلرید کربن هستند. حلال آلی در یک قیف جداکننده به محلول آبی اضافه می شود.
- استخراج سورفکتانت آنیونی: قیف جداکننده به شدت تکان داده می شود تا امکان استخراج سورفکتانت آنیونی به فاز آلی فراهم شود. سپس به مخلوط اجازه داده می شود تا ته نشین شود و فاز آلی از فاز آبی جدا می شود.
- تیتراسیون سورفکتانت آنیونی: سورفکتانت کاتیونی مورد استفاده برای تیتراسیون باید میل ترکیبی بالاتری نسبت به آب برای سورفکتانت آنیونی داشته باشد. سورفکتانت های کاتیونی رایج شامل ستیل تری متیل آمونیوم بروماید و هگزادسیل پیریدینیم کلرید هستند. سورفکتانت کاتیونی به فاز آلی اضافه می شود تا زمانی که دو فاز خنثی شوند.
- محاسبه درصد سورفکتانت آنیونی: درصد سورفکتانت آنیونی را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
درصد سورفکتانت آنیونی = (حجم سورفکتانت کاتیونی مورد استفاده تقسیم بر حجم نمونه گرفته شده) x 100
در نتیجه، تیتراسیون دو فازی یک روش قابل اعتماد برای اندازه گیری درصد سورفکتانت آنیونی در یک نمونه است. برای اطمینان از نتایج دقیق باید به انتخاب حلال ها و سورفکتانت های مورد استفاده در این روش دقت شود.
اندازه گیری درصد سورفکتانت آنیونی با استفاده از هیامین و تیتراسیون دو فازی
سورفکتانت ها به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله مراقبت شخصی، نظافت خانگی و کاربردهای صنعتی استفاده می شوند. سورفکتانت های آنیونی به دلیل خاصیت تمیز کنندگی و کف کنندگی عالی یکی از پرمصرف ترین سورفکتانت ها هستند. برای اطمینان از کیفیت و عملکرد محصولات حاوی سورفکتانت های آنیونی، اندازه گیری دقیق درصد آنها مهم است. در این قسمت به روش استاندارد اندازه گیری درصد سورفکتانت های آنیونی با استفاده از هیامین و تیتراسیون دو فازی می پردازیم.
هیامین یک سورفکتانت کاتیونی است که به طور انتخابی با سورفکتانت های آنیونی واکنش داده و یک کمپلکس تشکیل می دهد. مقدار سورفکتانت آنیونی در یک نمونه را می توان با اندازه گیری میزان هیامین مصرف شده در واکنش تعیین کرد. تیتراسیون دو فازی روشی است که از دو فاز غیر قابل امتزاج مانند آب و کلروفرم برای جداسازی کمپلکس تشکیل شده بین سورفکتانت های هیامینی و آنیونی از سایر اجزای نمونه استفاده می کند.
روش زیر یک روش گام به گام برای اندازه گیری درصد سورفکتانت های آنیونی با استفاده از هیامین و تیتراسیون دو فازی است:
- آماده سازی نمونه: 1-2 گرم از نمونه حاوی سورفکتانت های آنیونی را به دقت وزن کرده و به یک ارلن 250 میلی لیتری منتقل کنید. 50 میلی لیتر آب مقطر و 2 میلی لیتر محلول هیامین (0.1 نرمال) به ارلن اضافه کنید. خوب مخلوط کنید و بگذارید 10 دقیقه بماند.
- استخراج: 50 میلی لیتر کلروفرم را به فلاسک اضافه کرده و به مدت 5 دقیقه به شدت تکان دهید. اجازه دهید مخلوط ب دو فاز شود.
- تیتراسیون: 10 میلی لیتر از فاز کلروفرم را به یک فلاسک مخروطی 250 میلی لیتری منتقل کرده و 50 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید. با محلول 1/0 نیوتن هیدروکسید سدیم (NaOH) با فنل فتالئین به عنوان معرف تیتر کنید تا رنگ صورتی به مدت 30 ثانیه باقی بماند.
- محاسبه: درصد سورفکتانت آنیونی در نمونه را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنید:
Anionic Surfactant = [(B – A) x N x 1000 x F] / W%
B = حجم محلول NaOH مورد استفاده برای تیتراسیون
A = حجم محلول NaOH مورد استفاده برای شاهد (Blank)
N = نرمالیته محلول NaOH
F = فاکتور برای هیامین (0.0078)
W = وزن نمونه بر حسب گرم
توجه به این نکته ضروری است که فاکتور هیامین ممکن است بسته به خلوص و غلظت محلول هیامین مورد استفاده متفاوت باشد. بنابراین توصیه می شود قبل از انجام آنالیز واقعی فاکتور هیامین را با استفاده از نمونه استاندارد تعیین کنید.
منابع برای مطالعه بیشتر:
مواد فعال در سطح– الكان سولفوناتهاي صنعتي - اندازهگيري الكان مونوسولفونات ها
به وسيله عيارسنجي دوفازي مستقيم ،استاندارد ملی ایران،شماره 11124، سال 1387.
ISO 2271: 1972, Surface active agents – Detergents- Determination of anionic-active
matter (Direct two-phase titration procedure)
.
