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洗手液的配制及其性能测定
武汉工程大学制药工程03班 王杰 2004012025 2006年3月21日
摘 要: 本文设计了一种洗手液配方，确定了洗手液制备的工艺条件，选择恰当的方法对产品的各项性能指标进行测定，探索了利用表面张力的测定确定洗手液临界胶束浓度cmc的方法。结果表明，所研制的洗手液具有良好的去污能力和保湿功能。
关键词: 洗涤剂；表面活性剂；表面张力
目前，人们多用肥皂、洗衣粉、汽油、洗洁精等洗手。这虽然能起到一定的清洗作用，但对皮肤的刺激性较大，洗后皮肤常出现干燥、裂纹、脱皮等现象，而且对某些特殊工种操作人员手上的污垢去污能力很不理想，尤其是汽油等油类，由于具有毒性，会给人的身体带来危害。而洗手液能避免上述缺点，用其洗手去污力强、无毒、无刺激、润肤、芳香。配制该洗手液简单方便而且成本低。

1洗手液配方设计
根据表面活性剂的原理[4、5、6、7],如图1。可知:LAS:AES=6:4～9:1时复配体系在油和水的界面张力的明显的增效作用[6].陈韬等人在考察以ＬＡＳ、ＡＥＳ、6501为原料的液体洗涤剂在低温时的粘度及产品的稳定性时发现,在ＬＡＳ∶ＡＥＳ=1.4～1.6,调整ＮａＣｌ含量, ,而ＡＥＳ:6501=5:1时可使产品具有较好的粘度和低温稳定性.而通过ＮａＣｌ来调节粘稠使之达到最大值,采用边加边测定其粘度，刚开始粘度随着ＮａＣｌ的加入而逐渐的增加，达到最大值后又逐渐减小。通过本实验的研究ＮａＣｌ的值为1.7g 时粘度最大。AES在碱性中稳定的,但在酸性中容易水解,苯甲酸钠水解后呈碱性。
表1 洗手液配方
原料
含量（质量％）
主要作用
AES（70％）
9.0
去污
LAS（35％）
14.4
去污
6501
1.8
稳泡
甘油
2.0
护肤
苯甲酸钠
0.3
防腐
NaCl
1.7
增稠
珠光剂
2.0
增色
香精
2滴
＼
苹果绿
2滴
调色
去离子水
69.0
溶剂
2实验条件
2.1洗手液的制备工艺
（1）以配制100g产品为基准用200ml的烧杯，按配方要求用加量法分别称取9.0gAES，14.4gLAS和0.3g苯甲酸钠。
（2）在称好原料的烧杯中加入60g去离子水，在电炉上加热至60～70℃，搅拌使原料全部溶解。
（3）适当降温后，用加量法加入6501，甘油和珠光剂，搅拌均匀。
（4）加入余量去离子水，适量香精和苹果绿，搅拌均匀。
（5）搅拌下缓慢加入NaCl，调节产品粘度。
2.2洗手液的性能测定方法
2.2.1水溶液表面张力的测定[1]
2.2.1.1基本原理和方法提要
将毛细管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气滴液漏斗的活塞，让水缓缓滴下，使毛细管内的溶液受到的压力比样品管中试样液面上来得大。当此压力差于毛细管端面是产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，毛细管口的气泡即被压出，压差的最大值Pmax可从压力计上读出。若毛细管的半径为,则最大压力对气泡的作用力F=Πr2pmax;气泡在管口受到的表面张力为F=2πrδ则Πr2pmax=2πrδ ∴δ=rPmax/2(而对于同一个毛细管来说r是一个定值)
2.2.1.2试剂和仪器 洗手液;表面张力测定装置1套；500ml容量5个
2.2.1.3测定步骤
（1）各种浓度洗手液的配制 称取2.5g的洗手液于容量瓶中,加入蒸馏水至刻度线,则浓度为1/500,其它的浓度则采用稀释的方式配取。
（2）溶液表面张力的测定 样品管内加入蒸馏水,使之刚与毛细管相切.打开抽气滴液漏斗的活塞,让水缓慢滴下,使毛细管口逸出的气泡速宽以3～5s一个为宜,记录压力计两侧最高和最低读数三次,求取△h的平均值,并同时记录温度.同法测定各浓度的洗手液的表面张力.
2.2.2 PH值的测定[3]
配制1%的洗手液溶液,用玻璃棒醮取溶液,滴在PH试纸上,再将其与标准比色卡比较,即可得到其的PH值.
2.2.3固含量测定[3]
2.2.3.1方法提要 用分析天平称取小烧杯的质量,再加入m1的洗手液,将烧杯放入高温炉中,105℃灼烧3h,取出,冷却到室温,称重,然后进行第二次,三次灼烧,直到两次称量不大于0.4mg,最后质量为m2。
2.2.3.2 试剂和仪器 小烧杯1个;烘箱1个;洗手液
2.2.4粘度测定 使用方法请参照旋转粘度计(NDJ—7型)说明书
2.2.5泡沫力测定[2]
试剂和仪器 500ml容量瓶1个；250ml量筒2个
方法提要及测定步骤 用500ml容量瓶配制1/400mol.l-1的洗手液溶液,取其溶液80ml,加入20ml的自来水,在250ml量筒中加入上述溶液50ml,塞住量筒口上下摇动三次,记下泡沫高度。
3结果与讨论
3.1 洗手液的临界胶束浓度cmc
在室温、室压下，测得实验数据如表2所示。
表2 洗手液表面张力实验数据

H1高
(Pa)
H1低(pa)
H2高
(Pa)
H2低(pa)
H3高
(Pa)
H3低(pa)
△ △     h
(pa)
103δN/m
水
2710
2240
2710
2240
2710
2240
470
73.49
洗手液溶液
1/8000
2715
2235
2710
2240
2715
2240
475
74.266
1/5000
2690
2275
2695
2275
2695
2275
420
65.667
1/2000
2685
2265

2685
2265
2685
2265
410
64.104
1/1000
2680
2270
2680
2270
2680
2270
410
64.104
1/500
2660
2290
2660
2290
2660
2290
370
57.850
表面张力随浓度变化的关系如图2所示。
由图2可知，cmc=2.0～5.0mmol.l-1

3.2洗手液的各项性能指标
洗手液的总活性物含量即为表面活性剂与助表面活性剂含量的总和；而粘度、泡沫高度、PH皆由仪器直接读出；固含量= m1÷ m2×100％=0.0990÷0.4713×100％=20.93％。而外观、色泽、香型则可直接由观察和闻即可得到。
所以洗手液的各项性能指标如表3

表3 洗手液的各项性能指标
序号
指标名称
指标
1
外观
粘稠状不透明的液体
2
色泽
淡蓝色
3
香型
玫瑰香
4
总活性物含量（％）
23.5
5
PH值
8
6
固含量
20.93
7
泡沫高度(cm)
12.5
8
Cmc(mmol.l-1)
2.0～5.0
9
粘度/（mpa.s）
82
3.3 产品分析
洗手液的颜色悦目,香型受到广大人群的欢迎,PH=8对人体的皮肤没有刺激作用,
粘度为82 mpa.s较高去污能较好。在测定洗手液的表面张力时1/8000的表面张力大于纯水的说明在此过程中有不当的操作，而以后的数据则完全与文献资料的变化规律相符。要浓度为1/500时为57.850×10-3N/m，这说明表面活性剂的复配也存在良好的协同作用。它的泡沫高度为12.5 cm有一些高，这说明在配方中还应该加入适量的消泡剂。
而固含量较高说明测量过程中没有对其烘干,含有少量的水分。
4.结语
本文虽然提出了洗手液的配方和其性质的测定方法,也在原有产品的基础上有一些提高,但是还有一些有待改进的地方.如:直链烷基苯磺酸盐对水的硬度较敏感,所以加入螯合剂或离子交换剂加以克服,它产生的丰富泡沫可用控泡剂来调节.这样的洗手液没消毒作用，可以加入一定浓度的消毒剂(如碘伏)。在此需要特别感谢武汉工程大学物理化学教研室的老师们在实验中的指导和帮助.
参考文献:
1. 1.         邝生鲁,向建敏等。物理化学实验：140-145。武汉工业大学出版社.1996年
2. 2.         章永年,梁治齐。液体洗涤剂:642-643：中国轻工业出版社(第二版)。2000年
3. 3.         武汉大学等．分析化学实验:高等教肓出版社．2004年
4. 4.         李东光 翟怀风。化工小产品实用技术（三）：天津科学技术出版社。1993年
5. 5.         王慎敏 唐冬雁。日用化学品化学----日用化学品配方设计与生产工艺：哈尔滨工业大学出版社。 2001年
6. 6.         闫鹏飞 ，郝文浑等。精细化学品化学：化学工业出版社。2004年
7. 7.         颜红侠，张秋禹。日用化学品制造原理与技术：化学工业出版社。2004年