华 南 师 范 大 学 实 验 报 告
【附Fe(OH)3胶体的制备和纯化】
一、实验目的
（1）了解和熟悉洗涤剂的主要成分、结构、性质、作用机理以及类别； （2）掌握洗涤剂各组分的性状及其配方原理；
（3）了解洗涤剂配制流程和性能表征方法（白度仪）。指示牌制作
二、实验原理
（1）洗涤剂的主要成分是表面活性剂加上各种助剂，其结构中主要有两大部分：极性亲水基团和非极性亲油基团。由于其具有两亲结构，在清除固体表面粘附污物的洗涤过程中，可通过一个物理、化学过程，明显降低体系的表面张力，并发生润湿、乳化、分散、起泡、增溶等一系列作用，最终在其他组分和外界机械搅拌因素的协同作用下，使污垢得到清除。 （2）根据其所具有的功能基团的差异，表面活性剂可分为阴离子型表面活性剂和阳离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、两亲表面活性剂及特种表面活性剂等。其中，阴离子表面活性剂在价格、洗涤效果、生物降解性等方面有明显优势，使用广泛，是现在使用的绝大部分洗涤剂的主要成分。
（3）洗涤剂中的助剂主要包括：螯合剂、增稠剂、增溶剂、填料、摩擦剂、增白剂、漂白剂、柔顺剂、起泡/消泡剂、抗沉积剂、酶、素、香精等。
悬式绝缘子（4）我们实验中使用几个简单配方，其中多用洗洁精的配方（100g）如下：
十二烷基苯磺酸钠 10g 椰子油酸 3g
粗盐 2g 柠檬酸 1g
三聚磷酸钠 4g 氢氧化钠 1g
脂肪酸聚氧乙烯醚 9g 水 70g
洗发香波配方（50g）：
椰子油酸 3g 椰油酸乙二酸酰胺 2.5g
柠檬酸 0.5g 香精、素 适量
脂肪酸聚氧乙烯醚 9g 氢氧化钠 适量
蒸馏水 35g
三、仪器试剂
1、实验仪器
SBDY型数显白度仪、量筒、烧杯、托盘天平
2、实验药品
椰子油酸、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸、三聚磷酸钠、脂肪酸聚氧乙烯醚、粗盐、氢氧化钠、水、香精、素、椰油酸乙二酸酰胺
四、实验步骤
1、洗涤剂的配制
（1）根据实验原理中多用洗洁精的配方，依次用天平称取十二烷基苯磺酸钠10g、粗盐2g、三聚磷酸钠4g、脂肪酸聚氧乙烯醚9g、椰子油酸3g、柠檬酸1g、氢氧化钠1g、水70g,并自行选择各种组分的加入顺序，本次实验的加入顺序是根据量从多到少的顺序加入的，也即是依次加入以下各种组分：十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸聚氧乙烯醚、三聚磷酸钠、椰子油酸、粗盐、柠檬酸、氢氧化钠，最后加入水搅拌、溶解。 （2）根据实验原理中洗发香波配方（50g）的配方，依次用天平称取椰子油酸3g、 椰油酸乙二酸酰胺2.5g、柠檬酸 0.5g、 香精、素（适量）、脂肪酸聚氧乙烯醚9g、 氢氧化钠（适量）、蒸馏水35g；在烧杯中加水搅拌、溶解。
2、洗涤剂效果的测试（利用白度计测定所配制洗涤剂的洗涤效果）
白度计的校正：用已知白度的白板校正仪器；
用白度计测定布条在洗涤前的白度；
将两条白布条弄脏，如在窗台上擦拭（在黑板擦拭）；
用白度计测定弄脏了的布条的白度；
抗生素制作方法用刚刚所配制的洗涤剂和洗发香波分别清洗弄脏了的两条布条，洗涤干净后吹干；
用白度计分别测量洗涤剂洗涤后布条的白度。
五、结果与讨论
1、白度计测量数据记录如下：
干净白布条的白度 | 污布条的白度 | 污布条洗涤后的白度 | 备注 |
37.6 | 21.1 | 41.9 | 洗发香波 |
37.2 | 14.0 | 47.6 | 多用洗洁精 |
| | | |
2、洗涤剂洗涤效果计算：
（1）洗发香波：去污效率DE=(41.9-21.1)/（37.6-21.1）*100%=126.06%
（2）多用洗洁精：去污效率DE=（47.6-14.0)/（37.2-14.0）*100%=144.83%
3、实验讨论
（1）我们小组实验所配制的多用洗洁精，是白粘稠状液体；用所配制的洗涤剂洗涤污布时，可以比较快速的洗涤干净布条，去污效率为144.83%，效果很好；洗涤时双手直接接触洗涤剂，并没有感觉到手部皮肤有紧绷感，手感很舒服，说明我们小组配制的多用洗洁精的碱性适宜，对手的伤害较小，但是会有比较难以消去的味道残留在手上。
（2）我们配制的洗发香波为橙黄液体，颜比较深；由于在实验过程中加入的香精和素较多，故颜偏深；使用其洗涤脏布时，触感很滑、很舒服，并没有感到紧绷感；去污效率为126.06%，去污效果也很好 。（试验数据计算结果得到的去污效率都大于百分之一百，这说明试验中使用的白布本来就不太干净，洗净后的白度比原来的都要高）
（3）本次实验配制的洗涤剂是洗洁精，在实际应用中，其配方必须遵循以下几点基本原则：
①对人体无害；
②能较好地洗去动植物油垢；
③清洗剂和清洗方式不损伤餐具、灶具及其它器具；
④洗涤蔬果时应无残留，且不影响外观及原有风味；
⑤发泡性好，泡沫细腻洁白；
⑥可有效杀灭细菌且不危害人体健康；
⑦储存稳定性好。
在实际工业生产中的洗洁精，应该是透明液体，浓度、粘度合适，具有较高碱性，可以提高去污能力和节省活性物，但PH不应大于10，同时还会加入少量香精，增加其芳香性。一些高档的餐具洗涤剂还会加入釉面保护剂如醋酸铝、甲酸铝、硼酸酐及其混合物，保护餐具。
（4）液体洗涤剂的主要成分是表面活性剂，它的分子中既有亲油的原子团，又有亲水的原子团。洗涤的时候，利用表面活性剂来降低油水界面的张力，发生乳化作用，经过搅拌、搓擦，油垢分散溶解在洗涤液中，从而简单除去。故设计洗涤剂配方时，一定要充分考虑表面活性剂的配伍效应及各种助剂的协同作用。因此，表面活性剂种类和用量的选择是配制高效洗涤剂的关键。在实际选择上，要根据各组分的增效作用进行优化，从而得到实用有效的洗涤剂。
（5）洗涤剂的基本配方公式是：发泡剂+除油乳化剂+增稠剂+防腐剂+香精=洗洁精。
在实验中，我们小组总共配制了两种洗涤剂，共选择了11种组分，其重要成分对应的作用分别如下：
十二烷基苯磺酸钠：属阴离子型表面活性剂，具有良好的去污、湿润、乳化、分散能力，能产生丰富的泡沫，增溶效果显著，且有很好的生物降解性，所以广泛应用于洗衣粉、餐具洗涤剂及工业清洁剂中；
脂肪酸聚氧乙烯醚：属非离子表面活性剂，挤爆胶囊具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水
单向隔离网闸性能，温和的洗涤性质不会损伤皮肤。将高活性产品加到规定数量的水中去，同时加以搅拌。而不要将水加到高活性原料，否则便可能导致凝胶的形成；
椰子油酸：合成表面活性剂的中间体，跟其他表面活性剂有良好的复配性和协同效用。具有良好的增泡作用，乳化去油效果显著；
节能煤气灶
三聚磷酸钠：洗涤剂中不可缺少的优良助剂，提高洗涤剂的去污效果。 三聚磷酸钠具有螯合钙、镁、铁等离子的性质，能软化水。也是洗涤剂的胶溶剂、乳化剂，对蛋白质有膨润、增溶作用，有明显的解胶效果，对脂肪物质起促进乳化作用，对尘土等固体污垢有分散作用，增强表面活性剂的表面活性，降低临界胶束浓度，起到降低表面活性剂用量和增强去污力的双重作用；同时，也是良好的缓冲剂，所以，即使有酸性污垢存在，三聚磷酸钠也能使洗涤液保持一定的碱度，有利于酸性污垢的除去；它还可以吸收水分防止洗涤剂结块。
粗盐：是一种辅助原料，氯化钠能对阴离子表面活性剂的水溶液增稠，但应适量。过量的氯化钠将使表面活性剂不溶，导致洗洁精变浑浊和变稀；
NaOH：调节洗涤剂的PH值至碱性，但也不能过量，应保证洗涤剂的PH值低于10，可以提高去污能力又能节省活性物，降低生产成本；
柠檬酸：调节洗涤剂PH值至6.5-7.5.作为助洗剂，能有效改善洗涤产品的性能，是一种优良的鳌合剂。工业生产中，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂，用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好，而且成本低；
去离子水：作为溶剂，能使各组分混合均匀；
香精：增加洗涤剂的香味，遮盖污垢等散发出的异味。洗洁精香精配方设计时，应选择一些留香性差的香料；
素：素的加入，主要是为了产品外在的美观。对有些液体产品，素的添加，也是为了遮盖由原料或工艺给产品带来的外观问题；
椰油酸乙二酸酰胺：是非离子表面活性剂和增稠剂。
（6） 洗洁精的存放要求避光，常温保存。长期阳光照射会损坏包装，同时温度升高会导
致产品氧化加快，而过低温则可能导致洗洁精受冻出现混浊现象。我们实验中制备的洗涤剂可能过一段时间就会变浑浊，不能再用；在工业生产中，常常还会加入防腐剂，延长产品保存时间；同时，还应进行相应的灭菌处理。我觉得除了用量，表面活性剂的加入顺序可能也会影响其产品性能，参照部分洗洁精设计。总而言之，我们小组实验制备的洗涤剂效果是较好的。
六、思考题
1、洗涤剂中加入碱性物质有何作用，有何弊端？
答：洗涤剂中加入碱性物质，能有效去除衣物上的污渍，因为衣物上的常见污垢大多是有机污渍，显酸性，故洗衣粉洗衣液中大多加入了一定数量的碱性物质；但过量的碱性物质会对皮肤和衣物带来伤害，同时，碱性物质易与硬水形成沉淀，所以洗衣粉中过多的碱性物质便会导致洗涤时形成大量的沉淀，直接影响洗涤效果。
七、参考文献
[1] 傅献彩, 沈文霞, 姚天扬; 物理化学; 高等教育出版社; 2005.
