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洗手液的配制及性能测定

Summary::
The main content of this experiment is designed by the hand sanitizer formula, draws up the detailed process conditions and performance preparation methods of determining the simplified method, experimental use measuring foam height, pH dipstick test pH, maximum bubble approach to measure the surface tension, rotate the viscosity solution viscosity measurement weight method project measure the content of solid. Experiments show that using raw materials has worked out decontamination ability, not hurting hands, scented hand sanitizer.
Keywords:
Hand washing liquid surface activity viscosity surface tension decontamination
绪论：
过去人们多用洗衣粉、洗洁精洗手，但是他们都对皮肤有一定的损害。因此配制去污能力强，不伤手，护肤，杀菌的洗手液是很有意义的，通过合理的方法测定洗手液的各项性能，是人们更深入的了解洗手液的去污原理，作用。保证产品的安全性和可靠性。
正文：
一、 洗手液配方设计
洗手液主要由水，表面活性剂、助洗剂、香精、色素等构成。
表1 洗手液配方
原料
含量（质量％）
主要作用
AES（70％）
10
去污
LAS（35％）
13
去污
6501
2
稳泡
甘油
2.0
护肤
苯甲酸钠
0.5
防腐
NaCl
1.7
增稠
珠光剂
1
增色
香精
2滴
＼
玫瑰红
2滴
调色
去离子水
69.0
溶剂
二、 洗手液制备
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 10.0gAES，12.0gLAS 和 0.5g 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 2g6501，2g 甘油和 1g 珠光剂，搅拌均匀。
4) 加入余量去离子水，适量香精和盐基玫瑰红，搅拌均匀。
5) 搅拌下缓慢加入 NaCl,调节产品粘度。
三、洗手液性能测定方法
1、水溶液表面张力的测定——最大气泡法
（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=P大气·P系统=△hρg
而△h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
F=Πr2pmax;
气泡在管口受到的表面张力为： F=2πrδ
在气泡刚离开关口时，有： ∏r2pmax=2πrδ
故δ=r△hρg /2(同一个毛细管r是一个定值)。rρg/2为一个常数，即仪器常数K，则δ=K△h。
（2）测定步骤：
①各种浓度洗手液的配制：称取 0.2g 的洗手液于 1000ml 容量瓶中,加入蒸馏水至刻度线,则浓度为 1/5000,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度为3～5s 一个,记录压力计两侧最高和最低读数,求取△h,并同时记录温度.同法测定各浓度的洗手液的表面张力。
2、PH 值的测定
配制1%的洗手液溶液,用玻璃棒蘸取溶液,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。
3、固含量测定——重量法
用分析天平称取0.1~0.2g 左右质量的洗手液,测量包括小烧杯在内总体质量,将烧杯放入高温炉中,105℃灼烧3h,取出,冷却到室温,称重，测量灼烧后总质量。
4、粘度测定
1) 调节旋转粘度计转速为12（k=5）
2) 打开电源缓慢下降至液面处（浸没约0.2mm）
3) 读取读数α：η（Pa·s）=k*α/1000
5、泡沫高度测定
用已经配制1/1000 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,记下泡沫高度。
6、总活性含量
总活性含量指总表面活性剂含量。总活性含量=（mAES+mLAS+m6501）/m
三、 结果讨论
1.洗手液的临界胶束浓度
实验温度为27℃，该温度下蒸馏水的表面张力为71.66 mN.m-2，可求出仪器常数k=δ水/Δh平均=0.1295mN*m-2
表面张力测定的实验数据

最高读数
最低读数
△h=h1-h2
平均△h
δ/mN.m-2
浓度
水
h1/mm
h2/mm

g/ml
3230
2790
560
553
71.66

3230
2780
550
3230
2780
550
待测液
1/2000
2520
2130
390
390
50.51
0.0005
2520
2130
390
2510
2120
390
1/1000
3180
2850
330
323
41.87
0.001
3170
2860
310
3180
2850
330
1/800
3160
2870
290
290
37.56
0.00125
3160
2870
290
3170

2880
290
1/500
3140
2870
270
270
34.97
0.002
3130
2860
270
3140
2870
270
表面张力随浓度的变化如图：

由图可知所配洗手液临界胶束浓度为1.5至2g/L
2、洗手液各项性能指标：
①PH值：PH=6.5
②固含量：m1=0.1626g m2=0.0134g
固含量=m2/m1*100%=8.24%
③泡沫高度：
泡沫高度数据记录
h1
h2
h3
平均高度
量筒直径
2.5cm
2.7cm
2.8cm
2.7cm
4.3cm

④粘度：η=5*15=85pa·s
⑤总活性含量：总=（10+13+2）/101=24.8%
七、产品分析
洗手液性能指标
指标名称

指标名称

外观
黏稠状光亮的液体
固含量
8.24%
色泽
玫瑰红
泡沫高度/cm
2.7
香型
茉莉香
粘度/Pa·s
85
总活性含量/%
24．8
cmc
1.5-2g/L
PH值
6.5

此方法所制的洗手液色泽亮丽,香味怡人，受到广大人群的欢迎。PH≈6.5接近中性，对人体的皮肤没有刺激作用,黏度为85Pa·s，说明具有较高的去污能力。泡沫高度为2.7cm,适中。固含量为8.24%，烘干充分。
八、结语

在本次试验中，我们提出了洗手液的配方，并按其配出洗手液，对洗手液性能进行了一些性能测试。整个过程操作简单，易于上手，但也因此，我们的方案还有要改进的地方。在以后的生产实践中，尝试研制效果好、易降解、环保的表面活性剂、防腐剂等原料，提高产品的综合性能。
参考文献：
1、 向健敏，孙雯，贾丽慧等。《物理化学实验》：实验2.17-1最大气泡法、实验3.3，化学工业出版社，2008年。
2、 李松林，周亚平，刘俊吉等。《物理化学（第五版 下册）》：第十章，高等教育出版社，2009年。
3、 衷平海。《表面活性剂原理与应用配方》，江西科学技术出版社，2005年。
4、 颜红霞，张秋禹等。《日用化学品制造原理与技术》，化学工业出版社，2004年。