化妆品质量检验技术 表面活性剂的检验 表面活性剂的检验.pptx

1、化妆品质量检验技术,化妆品质量检验技术,模块四,化 妆 品 原 料 检 验,化妆品质量检验技术,任务三、表面活性剂 的检验,一、认识表面活性剂二、表面活性剂的基本性能检验 三、表面活性剂的定性分析四、表面活性剂的定量分析,化妆品质量检验技术,表 面 活 性 剂,皮肤需要补充水分和水溶性维生素等皮肤“食粮”；皮肤表面 又需要油脂形成滋润保护膜。油-水这对互不相容“冤家”，如何和谐共处？,化妆品中第二类重要组分，在化妆品中称为“乳化剂”。,一、认识表面活性剂,亲水分子）。,化妆品质量检验技术1、表面活性剂定义与结构凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质，统称为表面活性剂。（Surfactant-

2、surface active agent）表面活性剂一端是非极性的碳氢链（烃基），与水的亲和力极小，常称疏水基/亲油基；另一端则是极性基团（如-OH、-COOH、-NH、-SOH等），与水有很大的亲和力，故称亲水基，总称“双亲分子”（亲油,C,O,O-,H 3 C,C H2,亲水基,亲油基,通常表示为,月桂酸阴离子,化妆品质量检验技术,油相水相,水和油之间能够联结在一起,搅拌，分散,水包油乳滴,水,油,化妆品质量检验技术,2、表面活性剂的分类,按化学结构分 表面活性剂,离子型,阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,两性表面活性剂,非离子型,化妆品质量检验技术,阴离子表面活性剂,RCOONa,羧酸

3、盐,R-OSO3Na,硫酸酯盐,R-SO3Na,磺酸盐,R-OPO3Na2,磷酸酯盐,化妆品质量检验技术,阳离子表面活性剂,R-NH2HCl伯胺盐,仲胺盐,叔胺盐,CH3|R-N-HCl|HCH3|R-N-HCl|CH3CH3|R-N+-CH3Cl-季胺盐|CH3,化妆品质量检验技术,CH3|R-N+-CH2COO-甜菜碱型|CH3,两性表面活性剂,R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型,化妆品质量检验技术,非离子表面活性剂,R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型,R-O-(CH2CH2O)nH,脂肪醇聚

4、氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚,化妆品质量检验技术,随着表面活性剂研究的不断深入，其应用越来越广泛，除了作为洗 涤剂起洗涤去污作用之外，表面活性剂在化妆品中还起到乳化、增溶、润湿、起泡、柔软、抗静电、杀菌等作用。乳化作用增溶作用,起泡作用,润湿作用,3、表面活性剂在化妆品中的应用,化妆品质量检验技术,洗涤去污作用沐浴露、洗面奶和香波等化妆品阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠，能使皮肤达到良好的清洁效果。两性 型表面活性剂咪唑啉椰油酰胺基丙基 甜菜碱和氨基酸类均是温和的清洁用 表面活性剂，而且经常用于配制高档 洗面产品护发香波及婴儿香波。,化妆品质量检验技术,状 液

5、 的 形 成,乳化作用是将一种液体分散到第二种不相 溶的液体中去的过程。乳,搅拌,静置,稳定,油,水,不稳定,相对稳定,W/O,水,油,O/W,加入,SAA,乳化作用,化妆品质量检验技术,增溶作用增溶作用是指表面活性剂在水溶液中形成胶束 后，能使不溶于水的有机物的溶解度显著地增 加，形成热力学稳定的、各向同性的均匀溶液。非离子表面活性剂阳离子表面活性剂阴 离子表面活性剂。利用表面活性剂的增溶作用，将难溶于水、醇 的香精油溶于水、醇而制得的香水和花露水;香波、清洁霜等去除油脂污垢就是利用了表面 活性剂的润湿、增溶、乳化作用而实现的。,化妆品质量检验技术,润湿作用固体表面的气体或液体被另一种液体代

6、替的过程称为润湿，润湿作用是一种表面和 界面过程，所以和表面活性剂有密切关系。润湿作用对于化妆品的使用非常关键，因为化妆品主要使用在皮肤上，需要在皮肤 上分散滞后粘附在皮肤上才能起到作用。,化妆品质量检验技术,起泡作用“泡”就是由液体薄膜包围着气体。有的表面活性剂和水可以形成一定强度 的薄膜，包围着空气而形成泡沫，用于 洗涤去污等，这种活性剂称为起泡剂。一般具有低表面张力的阴离子表面活 性剂具有良好的起泡性；而分子中含有 各类氨基、酰氨基、羟基、羧基、醚键 等具有可生成氢键基团的非离子表面活 性剂也具有较好稳泡性。,化妆品质量检验技术,2、表面活性剂的相关标准（部分）,化妆品质量检验技术,3、

7、表面活性剂的检验指标,外观；气味；色泽；pH值；浊点；酸值；羟值；皂化值；碘值；含水量等。,理化性质,应用性能,表面张力；发泡力；临界胶束浓度（CMC值）；亲水亲油平衡值（HLB值）；乳化力等。,成分分析,表面活性剂离子类型鉴别；元素与官能团的定性 分析；阴离子活性物、阳离子活性物等定量分析。,化妆品质量检验技术,【案例】QBT 2900-2012 口腔清洁护理用品 牙膏用十二烷基硫酸钠,（1）感官、理化指标,化妆品质量检验技术,（2）杂质、微生物指标,化妆品质量检验技术,【案例】HG/T 2563-2008 壬基酚聚氧乙烯醚,化妆品质量检验技术,二、表面活性剂的基本性能检验,表面张力的测定临

8、界胶束浓度的测定亲水亲油平衡值的测定发泡力的测定乳化力剂的测定,化妆品质量检验技术,1、表面张力的测定定义是指由自由表面能引起的 沿液体表面作用在单位长度上的力，在数值上同单位表面上的自由表面能相等。测定意义表面张力是表面活性剂水溶液的一种基本性质 反映表面活性剂表面活性大小的一个重要的物化性能指标。,化妆品质量检验技术,（3）测定方法 圆环拉起液膜法,参照GBT 22237-2008表面活性剂 表面张力的测定原理一个平整的圆环放入待 测的表面活性剂溶液中，被向 上提出液面时，会在圆环与液 面之间形成一液膜，此液膜对 圆环产生一个垂直向下的力，测定出拉破圆环下液膜所需的 最小的力，即为该待测溶

9、液的 表面张力。,化妆品质量检验技术仪器表面张力仪,化妆品质量检验技术,式中F作用于圆环上的拉力，单位N。D圆环的直径，单位cm。,结果计算,化妆品质量检验技术,（1）定义表面活性剂的水溶液，其浓度达到一定 界限时，溶液的物理化学性能即发生急剧 的变化。,2、临界胶束浓度（CMC）的测定,化妆品质量检验技术,常见表面活性剂的CMC值,化妆品质量检验技术,（2）测定方法参照GBT 11276-2007表面活性剂 临界胶束浓度的测定,阳离子表面活性剂,反离子活度测量法,表面张力法,阴离子和非离子表面活性剂,化妆品质量检验技术,（3）表面张力法原理表面活性剂稀溶液随浓度增高，表 面张力急剧降低，当到

10、达CMC后，再增 加浓度，表面张力不在改变或改变很小。测定一系列不同浓度的阴离子和非 离子表面活性剂的表面张力，绘制以表 面张力作纵坐标，溶液浓度的对数作横 坐标，这曲线上的突变点即为临界胶束 浓度。,化妆品质量检验技术,溶液的配制10份不同浓度溶液（包含临界胶束浓度）。浓度低的用200mg/L的储液稀释。每份溶液取50g。清洗仪器异丙醇或丙酮清洗，再蒸馏水清洗，烘干。圆环再 用乙醇燃烧至赤热。CMC测定将试样烧杯放入合适温度的水浴中静置3h以上，并 在测定温度到达后进行测定表面张力。3次连续测定。绘制曲线取表面张力作纵坐标，以g/L表示的浓度对数作横坐 标，绘制曲线。,测定步骤,化妆品质量检

11、验技术,CMC斜率突变点,CMC纵坐标最小值,CMC不能确度,结果表示,化妆品质量检验技术,3、亲水亲油平衡值（HLB值）的测定（1）定义表面活性剂亲水基和亲油基之间在 大小和力量上的平衡程度的量。阴、阳离子表面活性剂的HLB值在 140之间；非离子表面活性剂的HLB值 在120之间。,化妆品质量检验技术,表面活性剂HLB值与水溶性关系,（2）测定意义HLB值决定着表面活性剂的表面活性和用 途，也与其在水中的溶解性有关。,化妆品质量检验技术,目前测定HLB值的方法主要有计算法和实验法。实验法有浊点法、铺展法、水数法、气相色谱法和 核磁共振法。条件严苛、操作繁琐、费时长。计算法主要有阿特拉散法、

12、川上法、戴维斯法。,（3）测定方法,化妆品质量检验技术,计算原理Devis将HLB作为结构因子的总和来处理，把表面活性剂 结构分解为一些基团，从相关资料中查出各种基团的HLB数 值，称其为HLB基团数。将各基团数代入下式中，即可计算 出表面活性剂的HLB值。HLB=(亲水基团数值)+(亲油基团数值)+7【注意】该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表 表面活性剂的HLB值,戴维斯法按分子基团结构计算,化妆品质量检验技术,各种基团的基团数值,化妆品质量检验技术,解：油酸钠的分子结构式:CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONa查表COONa基团数值为19.1；,羧酸盐基为 亲水基，

13、其 余是亲油基,CH3、CH2、CH=的基团数值均为-0.475而在油酸钠分子结构中含有:CH3 1个，CH2 14个，CH=2个以及COONa HLB=19.1-0.47517 7=18,【案例】计算油酸钠的HLB值,化妆品质量检验技术,表面活性剂的HLB值具有加和性。在使用两种以上 的表面活性剂时，混合表面活性的HLB值计算如下：,化妆品质量检验技术,4、发泡力的测定（1）定义表面活性剂产生泡沫的能力，它是 表面活性剂的基本特性之一。泡沫是气体分散在液体中的分散体 系。泡沫与去污能力无固定的关系，但 泡沫的形成有助于携污作用。,化妆品质量检验技术,起泡性：阴离子表面活性剂具有 良好的起泡性

14、。,表面活性剂的泡沫性稳泡性：分子中含有各类氨基、酰氨基、羟基、羧基、醚键等具 有可以生成氢键基团的非离子表 面活性剂具有稳泡性。,化妆品质量检验技术,（2）测定方法发泡力的测定方法有搅动法、气流法、倾注法等。参照GB/T 7462-2008 表面活性剂发泡力的测定采用罗氏改进法（Ross-Miles法），该方法适用于所有的表 面活性剂。发泡力它与水的硬度、表面活性剂溶液的浓度及温度 都有关。,化妆品质量检验技术,方法原理将待测表面活性剂样品用一定硬度的水配 制成一定浓度的试验溶液。在一定温度条件下 将500 mL试液从450 mm高度流到刻度量筒 底部150 mL相同试液的表面后，测量得到的

15、 泡沫体积，体积越大说明该样品的发泡力越强,，。,（3）罗氏改进法（Ross-Miles改进法）,化妆品质量检验技术,仪器设备,罗氏泡沫仪：由滴液管、刻 度量管组成。超级恒温水浴箱：可控制水 温(500.5)。秒表。温度计：量程（0100）。容量瓶：1000 mL。,罗氏泡沫仪滴液管、刻度量管,化妆品质量检验技术,试剂 待测表面活性剂溶液 氯化钙CaCl2：分析纯 硫酸镁MgSO47H2O：分析纯 150mg/kg的硬水：称取0.0999g氯化钙，0.1480g硫酸 镁，用蒸溜水溶解于1000 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。,化妆品质量检验技术,测定步骤试验溶液的配制称取样品2.5g，用1

16、50mg/kg硬水溶解，转移至1000 mL 容量瓶中，并稀释到刻度，摇匀。再将溶液置于(500.5)恒温水浴中陈化，直至试验进行。,化妆品质量检验技术,仪器的安装,刻度量管、夹套管、超级恒温器、滴液管安装与连接。测定循环水温(500.5)，刻度管内壁清洗干净无泡沫。自刻度量管底部注入试液至150 mL刻度线处。滴液管注满500 mL试液，按要求安放到刻度量管上口，打开 滴液管的旋塞，使溶液流下，当滴液管中的溶液流完时，在30s、3min和5 min读取泡沫体积。重复23次，每次试验前必须用试液将管壁洗净。,化妆品质量检验技术,结果表示表面活性剂的发泡力用30s、3min或5 min的泡沫体积表 示，单位为毫升(mL)，取至少三次误差在允许范围的结果 平均值作为最后结果。多次试验结果之间的误差应不超过15 mL。,化妆品质量检验技术,5、乳化力的测定,（1）定义将一种液体分散到第二种不相溶的液体中去的能力，它是 表面活性剂的基本特性之一。,W/O,水,油,O/W,化妆品质量检验技术,（2）测定方法GB/T 6369-2008 表面活性剂乳化力的测定比色法 原理乳化剂与具有颜色的油类以一