专业综合实验报告资料.docx
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专业综合实验报告资料
2011级专业综合实验报告
姓名:
班级:
学号:
专业:
指导老师:
时间:
组员:
实验一日用化学品复配实验——洗衣用洗涤剂
一、实验目的
1、掌握洗涤剂的配方设计及检验方法。
2、掌握泡沫测定法。
二、实验概要
洗涤剂洗衣服一般最常用的是洗衣粉。
洗衣粉的生产,一是要将液体原料(烷基苯磺酸钠、硅酸钠等)喷雾干燥成粉;二是固体原料(三聚磷酸钠、NaCO3)溶解成浆状再喷雾干燥成粉。
而人们在使用时,洗衣粉又要溶解成水溶液才能进行洗涤。
这样生产时耗用大量热能与工时,使用亦有不便。
而液体洗涤剂制法简单,节能,使用方便,尤其在洗衣机中使用,更受重视。
洗衣用洗涤既要有较好的去污能力,又要在寒冷冬季和酷热的夏季都能保证透明,不分层、不混浊、不沉淀,并具有一定的粘度。
因此虽然生产设备简单,但配方设计却不那么容易。
配方中一般包含去污作用的表面活性剂,增加溶解度的增溶剂,适用硬水洗涤的螯合剂,同时还有缓冲剂,增粘剂、增泡剂等。
本实验就是洗涤剂配方设计选择并对其质量进行检测。
三、实验仪器和药品
吸滤瓶500ml 酚酞指示剂
古氏坩埚25—30ml 硝酸
乙醇95% 铬酸钾5%
无水乙醇 AgNO3标准液0.1N
PH试纸 罗氏泡沫测定仪
量筒1000ml 分液漏斗
无水CaCl21000ml容量瓶
MgSO4·7H2ONaOH
漂白布1张炭黑布4张
电动搅拌白度计QBDJ–1型
电炉(500W)搪瓷盘
瓷研钵
四、实验内容
1、配制洗涤剂
(1)按下表配制如下四种液体洗涤剂
表1.洗涤剂配方
组分配方编
百分比号
原料组分
1
2
3
4
作用
烷基苯磺酸钠
13
9
10
18
去污
脂肪酸聚氧乙烯醚
5
10
5.4
去污
烷基醇酰胺
3
1
增粘、增泡
柠檬酸三钠
2.1
8.2
螯合剂
焦磷酸钾
25
螯合剂
甲基磺酸钠
3
5.7
PH缓冲剂
硅酸钠
3
5
PH缓冲剂
氯化钠
1.6
增粘剂
尿素
3
增溶剂
将上表的原料每组按比例(配制50g)称取,在小烧杯中一一溶解,然后混合均匀,配制成四组洗涤剂。
(2)技术指标
外观:
不分层、颜色均一、透明。
气味:
芳香、无异味。
PH值(25℃、0.1%):
8-10
表面活性剂含量(%):
17±1
泡沫:
≧100mm
2、测定方法
(1)外观:
感观检验
(2)气味:
感观检验
(3)PH值:
配成0.1%溶液用PH试纸测其PH值。
PH=8
3、表面活性剂含量
(1)水分及挥发物测定
称取4号洗涤剂2g(准至0.001g),放于已称重的25mL烧杯中,在105℃烘箱中烘干至恒重,按下式计算水分及挥发物含量X(%)
式中:
A:
洗涤剂长试样失重(g)
W:
洗涤剂试样重(g)
由表格可得
X%=1.67/2×100=83.5
(2)乙醇不溶物测定
于已测定水份及挥发物烧杯中,加95%的中性乙醇100ml,盖好表面皿,加热至微沸轻轻搅拌,使内容物尽量溶解。
静置后用已恒重古氏坩埚过滤,尽可能将不溶物留在烧杯中,以95%乙醇重复萃取、过滤三次,每次用温热(〜50℃)乙醇25ml(注意:
尽可能使不溶物留在烧杯中)。
最后将烧杯置于105℃烘箱中烘干。
以最少量(<5ml)水,使烧杯中残留物重新溶解后,在剧烈搅拌下,缓缓加入无水乙醇95ml使乙醇不溶物重新沉淀,将烧杯小心加热至微沸后,冷却至温室过滤,再以温热95%中性乙醇洗涤3次。
将古氏坩埚及盛样烧杯在105℃烘箱中烘干1.5h。
称重,直至恒重,按下式计算乙醇不溶物X(%)
式中:
A:
烧杯加坩埚增重(g)
W:
试样重(g)
相关实验数据记录及计算结果列于下表:
表2.乙醇不溶物测定数据
编号
项目
1
2
3
4
烧杯重量/g
47.44
53.37
63.57
57.45
洗涤剂加入量/g
1.99
2.01
2.00
2.00
烧杯衡重重量/g
46.7
53.07
63.23
56.86
烧杯烘干重量/g
48.09
53.51
63.82
57.81
古氏坩埚重量/g
28.92
28.92
28.92
28.92
古氏坩埚烘干重量/g
28.94
29.02
28.94
29.04
烧杯烘干前后差重/g
0.65
0.14
0.25
0.36
坩埚烘干前后差重/g
0.02
0.10
0.02
0.12
烧杯加坩埚增重/g
0.67
0.24
0.27
0.48
洗涤剂试样失重/g
1.25
1.71
1.66
1.41
水分及挥发物含量
62.50
85.07
83.00
70.50
乙醇不溶物含量
33.67
11.94
13.50
24.00
水分及挥发物含量和乙醇不溶物含量的计算过程:
(1)水分及挥发物含量计算:
第1组:
X%=1.25/1.99×100=62.50
第2组:
X%=1.71/2.01×100=85.07
第3组:
X%=1.66/2.00×100=88.00
第4组:
X%=1.41/2.00×100=70.50
(2)乙醇不溶物含量计算:
第1组:
X%=0.67/1.99×100=33.67
第2组:
X%=0.24/2.01×100=11.94
第3组:
X%=0.27/2.00×100=13.50
第4组:
X%=0.48/2.00×100=24.00
(3)乙醇溶解物中氯化物测定
将
(2)中所得乙醇溶解物(滤液和洗液)移入1000ml三角烧瓶中,加1/2体积蒸馏水稀释,再加1—2滴酚酞指示剂,如呈红色则以1:
1硝酸使之中和,如不呈红色,则以0.5N的NaOH溶液中和至微红色,然后加铬酸钾指示剂2—3ml,用0.1NAgNO3标准液滴定至生成的红色缓慢褪去,最后液体呈橙色时为止,按下式计算乙醇溶解物中氯化物含量X(以氯化钠%计)。
式中:
V:
耗用的AgNO3溶液体积(ml)
N:
AgNO3当量浓度
0.0585NaCl毫克当量
W:
试样重(g)
表面活性剂(总乙醇溶鲜物,%)含量按下式计算:
表面活性剂=100-水分及挥发物-乙醇不溶物-氯化物
乙醇溶解物中氯化物含量计算:
所需AgNO3体积:
V=3.2ml
X%=(3.2×0.1019×0.0585)/2.00×100=0.9538
表面活性剂含量计算:
第4组:
100-70.50-24.00-0.9538=4.55
4、泡沫力测定
(1)150ppm硬水配制
称取MgSO4•7H2O:
0.14g,CaCl2:
0.0999g溶解于1000ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度摇匀。
(2)试液的配制
称取洗涤剂样品2.5g于1000ml容量瓶中,加150ppm硬水至刻度摇匀。
(3)泡沫力测定
用蒸馏水冲洗净刻度管(1000mm刻度管)内壁,再用试液冲洗内壁(冲洗必须完全)注入试液50ml,静止5分钟。
将分液漏斗(长形分液漏斗)注满200ml试液并安放在管架上,并使分液漏斗的出口安在900mm刻度线上,使试液流到刻度管中心,当分液漏斗的溶液流完时即记录泡沫高度,如此重复二次,取试验平均值为最后结果,误差不超过5mm。
表3.各组泡沫高度
组别
1
2
3
4
泡沫高度/mm
24
45
35
45
5、去污力测定
(1)白度测定
污布每块可裁成直径6cm的布片,将每片在5个固定部位上测定白度值,正反两面共测10个数取其平均值,然后进行洗涤试验。
(2)250ppm硬水配制
称取CaCl2:
16.7g,MgSO4•7H2O:
24.7g配成100000ml即为2500ppm硬水,冲至10000ml,即为250ppm硬水。
(3)洗涤试验
试验时将1号配好的试液取10ml于烧杯中加水至40ml刻度处,放入处理好的污布用玻璃棒搅拌洗涤6min后用清水将泡沫冲净晾好;分别用2、3、4号试液重复上述步骤,注意每次搅拌时使用相同力度,相同时间,以保证相同的洗涤条件。
待白布晾干后,将每片在中间及四个角位置上测定白度值,正反两面共测10个数取其平均值;同时测定未被处理的干净白布的白度值。
(4)去污值计算
去污值计算:
第1组:
R=(48.16-34.95)/(76.93-34.95)×100=31.47
第2组:
R=(52.344-40.167)/(76.93-40.167)×100=33.12
第3组:
R=(56.164-39.344)/(76.93-39.344)×100=44.75
第4组:
R=(53.023-35.588)/(76.93-35.588)×100=42.17
表4.白度值和去污值
(6)实验结果
由上述值比较得出,用于黑布3洗涤剂3的较其他洗涤剂效果最好,并且用于黑布1的洗涤剂1效果相对其他黑布洗涤效果来说最差。
用于黑布4的洗涤剂4效果居于第二,用于黑布2洗涤剂2效果居于第三。
实验二日用化学品复配实验——VE高级营养霜
一、实验目的
1、学习掌握制备O/W型乳化霜膏的实验方法与操作。
2、了解皂基乳化的原理及配方。
二、实验原理
乳化反应:
C17H35COOH+KOHC17H35COOK+H2O
三、实验仪器
300ml烧杯3支电动搅拌或搅拌棒
加热套1支温度计1500C2支
500克台秤1架10ml、100ml量筒各1只
PH试纸
四、实验方法
1、配方
A油相硬脂酸(三压)10%
硬脂酸单甘油酯3%
液体石蜡6%
十六醇1%
十八醇1%
甘油8%
羊毛脂1%
平平加1%
凡士林1%
尼泊金丙脂0.1%
B水相KOH(固体)0.2%
VE1.0%
VC1.0%
尼泊金甲酯0.2%
蒸馏水
C后期加香精
2、制法
按配方准确称量上述各类药品,先将A组分置于300ml的烧杯中,不断搅拌,加热至800C使之溶解成均匀透明的液相。
再将B组分置于另一个烧杯中,加热80—850C,维持20分钟灭菌,制成水相。
当两相温度在800C左右,在搅拌下,将水相匀速加入油相中,此时搅拌速度应加快(150转/分)搅20分钟缓慢降温,并逐渐减慢搅拌速度。
在60—550C时,可加香精,继续搅拌,待出现均匀细腻的膏体时,在450C左右停止搅拌即得,如膏体较粗,可以倒入研钵中研磨。
图1.护手霜成品
实验三日用化学品复配实验——香波
一、实验目的
1、了解掌握香波的配方、制作过程。
2、初步掌握香波的增稠方法。
二、实验仪器
500ml烧杯1支粘度仪1台
300ml烧杯3支电动搅拌或搅拌棒
加热套1支温度计1500C2支
500克台秤1架10ml、100ml量筒各1只
PH试纸
三、实验方法
(一)配方
1.AES(浓度约为25%)40%
2.尼纳尔3%
3.咪唑啉3%
4.十八碳氧化铵2%
5.K122%
6.蒸馏水
7.尼泊金甲酯0.2%
8.柠檬酸(调节PH用)
9.碱性桃红
10.香精(100ml约为10—15滴)
11.NaCl1—5%
(二)制法
将配方中1—5称量后加入500ml的A烧杯中加热至60—700C。
在300ml的B烧杯中称入配方6—7物料,加热至60—700C。
在不断搅拌下,将B杯料加入A杯中,溶化成透明状,保温700C搅拌20分钟,使体系均匀。
停止保温,边冷却边搅拌。
此时加柠檬酸液,调节PH=7—8,接着加碱性桃红。
冷却450C加香精(每100ml香精加10—15滴)。
把制得的香波平均分在5个小烧杯中,分别加盐1%,2%,3%,4%,5%,观察粘度变化情况。
若有条件,最好用粘度仪。
测250C时的粘度,绘出曲线,找出最佳粘度时的加盐量。
图1.油相图2.香波半成品图3.香波成品
四、思考题
1、说明配方中各组分的作用。
表1.各组分含量及其作用
组分
含量
作用
AES(浓度70%)
6.67g
去污、乳化、发泡
尼纳尔
1.5g
乳化、稳泡
咪唑啉
1.5g
调理、柔顺
十八碳氧化铵
1g
增泡、柔顺
K12
1g
发泡
蒸馏水
加至50g
溶剂
尼泊金甲酯
0.1g
防腐
柠檬酸
适量
调节PH
碱性桃红
2-3滴
调色
香精
1-2滴
调配香型
NaCl
适量
增稠
2、除食盐增稠外,还有哪些增稠方法?
答:
氯化铵、6501、CMEA珠光片、EGDS、HPMC。
实验四日用化学品复配实验——香水花露水
一、实验目的
1、了解香水、花露水的配方及实验室制法。
2、掌握实验室配制香水、花露水的工艺流程。
3、掌握花露水的调色技巧。
二、实验要求
1、用简易方法对酒精进行预处理。
2、原料混合,静置,陈化,冷却,过滤等工艺制造香水、花露水。
三、实验试剂及仪器
1、试剂2、仪器
香精25克250ml烧杯4个
95%酒精500克玻璃棒2支
EDTA(乙二胺四乙酸三钠)漏斗1支
50克滤纸6张
BHT(2.6—二叔丁基对甲酚)托盘天平1台
50克角勺5个
绿色色素5克漏斗架1个
高锰酸钾50克
30%过氧化氢50克
颗粒活性炭10克
蒸馏水500克
四、酒精的预处理
1、向500克95%酒精中加入2.5克高锰酸钾,剧烈震荡,放置一周后过滤,保留滤液。
2、向上述酒精滤液中加入1-2滴30%双氧水并振荡,放置数小时,待处理。
3、酒精滤液中加入0.5克颗粒活性炭,振荡,静置,过滤,滤液即为预处理好的酒精。
五、配方、制法及工艺流程
1、香水配方
香精15%
预处理酒精85%
EDTA适量
BHT适量
2、香水的制法
将香精、EDTA、BHT溶于预处理酒精中密闭放置阴凉处静置陈化1—3个月,冷却,过滤即可。
3、香水的工艺流程
4、花露水配方
熏衣草香型香精3%
预处理酒精70%
蒸馏水27%
EDTA适量
BHT适量
色素适量
5、花露水的制法
将香精、EDTA、BHT溶于预处理酒精中,密闭放置阴凉处陈化7—10天。
冷却,过滤,恢复室温后调色,装袋即可。
6、花露水的工艺流程
六、香水花露水质量测定
香水、花露水质量应符合中国轻工业部香水、花露水部颁标准(QB965—85)要求。
1、感官指标
色泽:
色泽鲜艳美丽或符合规定色泽。
香型:
芳香纯正无异味或符合规定香型。
清晰度:
清澈透明,无黑点或瑕疵。
2、理化指标
色泽稳定度:
480C/24小时,维持原色不变。
比重:
符合该产品确定的标准比重。
浊点:
水质清晰,不混浊。
图1.初制花露水、香水
图2.处理后花露水、香水
七、问题讨论与注意事项
1、所用容器必须清洗干净,不得带入水珠,否则产品混浊,不透明。
2、95%酒精必须要经过预处理方可使用,否则会影响产品质量。
3、严格按制法配制,包括配方量,加料次序,陈化时间等,否则会
影响产品质量。
4、产品必须经质量测试,逐项检验合格后方可使用。
实验五果胶的提取与分析
果胶在绿色植物中与纤维素等一起具有结合植物组织的作用。
果胶有很好的生物功效,有抗腹泻效应,降低胆固醇效应和食后不增加热量的优点,同时对体内有毒物质的排泄起着促进的作用。
在琼脂、明胶等水性胶体中,果胶是最耐酸的凝胶剂,故其主要用途是做酸性食品的凝胶剂,其次做增粘剂稳定剂。
一、实验目的
1、掌握食品添加剂果胶提取方法
2、掌握果胶含量及甲氧基含量的测定方法
二、实验提要
果胶物质是以原果胶,果胶和果胶酸三种状态存在于组织内。
一般果皮组织内含量最多,这三种状态的果胶物质可由原果胶酶和果胶酶分解,通常是随果实成熟进行转变,在未成熟的果实中主要以原果胶的状态存在。
原果胶是果胶与纤维素的化合物,在成熟时,原果胶逐渐分解为果胶与纤维,这时就以果胶为主。
果胶又可以进一步分解,生成果胶酸和甲醇。
果胶酸还可以在果胶酸酶作用下分解为还原糖。
果胶是由部分甲酯化的半乳糖醛酸聚合物组成的酸性多糖,分子中聚半乳糖醛酸被甲基部分酯化。
半乳糖醛酸甲氧基化的程度用甲氧基化度(DM)表示或称酯化度(DE)。
根据酯化度,果胶可分为高甲氧基(HM)果胶(酯化度大于50%,甲氧基含量大于7%)。
低甲氧基(LM)果胶(酯化度低于50%,甲氧基含量小于7%)。
同时在制造LM果胶时用氨进行脱甲氧基时,会产生果胶的酰胺化物,这种果胶称酰胺化LM果胶。
HM果胶:
LM果胶:
工业用果胶原料主要是苹果榨渣(干物中含15-18%)和柑桔榨渣(干物含30-40%)。
由柑桔皮提取果胶方法有离子交换树脂法、微生物法、浸泡法等。
本实验采用盐酸提取法。
三、实验药品和仪器
1、药品:
柑桔皮,盐酸,活性炭,乙醇,NaOH标准溶液(0.5N),酚酞指示剂(0.1%)
2、仪器:
烧杯(1000ml或800ml)4个,恒温水浴,吸滤瓶,布氏漏斗,碱式滴定管,量筒,移液管,温度计
四、实验内容
1、原料预处理
将桔皮剪成小块,用沸水灭酶(5-10分钟),然后用清水洗去糖分,直至无色为止。
2、提胶操作
将盐酸滴加到预处理之桔皮(干重20g)和水(200ml)混合物中,控制提胶温度(75℃)、时间(2h),PH值(2-3)和加水量。
提胶结束后过滤除去桔皮残渣,减压浓缩至20-80ml,最后用95%的乙醇(2倍体积)将滤液中果胶沉淀出来,静置0.5-1小时,抽滤,将果胶烘干,称量,回收乙醇。
图1.浓缩液图2.果胶沉淀物图3.部分烘干果胶
3、测定甲氧基含量
测定:
取另一半果胶→不含CO2蒸馏水溶液→加酚酞用0.5NNaOH标准滴定。
所耗NaOH体积V1(中和生成的游离酸)→加入0.5NNaOH20ml(皂化15-20分钟)→加入0.5N盐酸20ml→用0.5NNaOH标液滴定直至酚酞呈现粉红色为止→记录所消耗NaOH体积为V2。
第二次滴定所耗用0.5NNaOH标液体积V2,其1ml相当于检测果胶样品中甲氧基含量为15.52mg。
五、实验数据
表1.提胶数据
桔皮
烧杯
湿果胶
用于烘干的果胶
烘干后烧杯加果胶
20.32g
60.91g
3.75g
1.88g
61.00g
表2.滴定数据
消耗0.4112NNaOH体积V1
加0.4112NNaOH体积
加入0.4589N盐酸体积
消耗0.4112NNaOH体积V2
0.10ml
24.32ml
21.79ml
0.73ml
1、干湿比:
干/湿=(61.00-60.91)/1.88=4.79%
干果胶:
3.75×4.79%=0.18g
2、消耗0.5NNaOH标液体积V2:
0.73×0.4112N/0.5N=0.60ml
甲氧基含量:
0.60×15.32×3.75/(3.75-1.88)=18.67mg
实验六一种含N-P-Al阴离子配合物的制备
及其对棉布的阻燃性
阻燃剂作用主要是:
改变纤维着火时的反应过程,在燃烧条件下生成具有强烈脱水性物质,使纤维炭化而不易产生可燃性挥发物质,从而阻止火焰蔓延。
燃烧是化学基团之间的连锁反应,如果夺取这些活性基团,燃烧就可缓和下来,甚至停止。
一、实验目的
1、掌握精细化工助剂阻燃剂合成方法。
2、掌握棉布阻燃处理工艺。
3、了解燃烧织物的测定方法和操作。
二、实验提要
随着世界经济发展,人口密集的大城市高层建筑与地下设施发展很快,现代化交通工具逐渐普及。
但是高层建筑与飞机火车等一旦发生火灾就难以控制,据现代化火灾原因分析,由纺织品引起的火灾占火灾总数的一半。
为减少火灾造成的损失,近年来许多国家都陆续制定了纤维织物的防火标准,用于工作服,防火服,公共设施的窗帘,帷幕,地毯,交通工具用装饰织物和家庭用织物等。
因此对纺织品用阻燃剂需求逐渐增加。
经阻燃整理过的纺织品遇火不燃或一燃即熄。
一般阻燃剂为含P、N、CI、Br、Sb、B等元素的化合物。
本实验是制备一种含N-P-Al的阴离子配合物,这种阻燃剂对棉布及其制品有阻燃性。
三、实验药品和仪器
1、药品:
硫酸铝,硼酸,磷酸,尿素,甲醛
2、仪器:
搅拌器,烘箱,蒸发皿(100cm)3个,吸滤瓶,布氏漏斗,棉布
四、实验内容
1、阴离子配合物合成
将含33.5克磷酸和1.75克Al3+的100ml溶液加热到900C蒸发到18.5ml后,继续加尿素22克混合,并加2.5mg平平加,混匀后将其倒入蒸发皿中。
200-2100C得脆性固体(注意反应过程现象并记录)。
2、阻燃处理工艺
a.阻燃剂组成:
阴离子配合物55份(100%)
硼酸 14份
尿素 31份
水 1000份
另加10%甲醛(1~2滴)
表1.阻燃剂组成
溶液浓度
阴离子配合物
硼酸
尿素
水
5%
1.375g
0.35g
0.775g
50ml
10%
2.75g
0.7g
1.55g
50ml
15%
4.125g
1.05g
2.325g
50ml
b.整理工艺过程:
将棉布浸于上述溶液中(10%)5分钟取出挤干。
1100C烘干(约5分钟)然后加温至1500C熟化10分钟。
c.燃烧实验:
将处理后的棉布置于酒精灯氧化焰点燃3秒,撤离火源。
记录自燃时间,计算炭化长度,每个试样做三次。
五、实验数据
表2.实验结果记录
溶液
浓度
浸前干样重(克)
整理后样重(克)
增长率(%)
点燃时间(秒)
碳化长度
(毫米)
空白对照
0.19
14.7
58.0
5%
0.20
0.21
5.0
12.5
34.0
10%
0.19
0.21
10.5
9.3
25.0
15%
0.19
0.20
5.3
8.6
28.0
选出最佳条件:
能达到自熄的棉布的最小增长率的那组实验处理条件。
六、分析讨论
1、阴离子配合物合成:
在合成阴离子配合物过程中,混合清液加热蒸发后变浑,加入尿素、平平加溶液变为油状物,进入马弗炉加热,因为高温以及溶液反应,成白色泡沫状,最后烘干为白色脆性固体。
图1.白色泡沫状反应物图2.白色脆性固体
2、阻燃处理工艺:
从实验数据可以看出,经较高浓度溶液(10%、15%)处理过的棉布,其阻燃效果较好,点燃时间、碳化长度均比5%溶液的小。
理论上分析,溶液浓度越高,处理后的棉布阻燃性应该越好。
从本次实验来看,15%溶液处理的棉布增长率和点燃时间比10%溶液的小,但碳化长度略长一些,另外10%溶液处理的棉布增长率较大,且布条上有白色