Determination of anionic and cationic surfactants by potentiometric two-phase titration

Význam tématu

Určení obsahu aniontových a kationtových povrchově aktivních látek je klíčové v řadě oblastí od odpadních vod až po kontrolu kvality kosmetiky a čisticích prostředků. Přesné měření těchto složek zajišťuje bezpečnost výrobků, dodržení legislativních norem a optimalizaci výrobních procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem práce je představit a ověřit potenciometrickou dvoufázovou titraci jako alternativu k tradičnímu Eptonovu titračnímu postupu podle ISO 2271. Studie hodnotí rychlost, bezpečnost, přesnost a možnosti automatizace metody v různých matricích (kosmetika, prací prášky, průmyslové čističe).

Použitá metodika

Princip metody spočívá v titraci surfaktantů v dvoufázovém systému voda–organické rozpouštědlo (metyl-isobutyl-keton/ethanol 1:1) za přítomnosti emulgátoru. Endpoint je detekován potenciometricky pomocí speciálních Surfactrodů odolných vůči organickým rozpouštědlům. Metoda eliminuje použití chloroformu a vizuální indikaci koncového bodu.

Použitá instrumentace

• 809 Titrando
• 804 Ti Stand
• 802 Stirrer
• 800 Dosino
• Surfactrode Resistant pro vzorky obsahující oleje
• Surfactrode Refill pro prací prášky a mýdla
• Referenční elektroda Ag/AgCl/3 mol/L KCl
• Unitrode (DET U režim)

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda byla aplikována na různé vzorky: kondicionéry na vlasy, prací prášky, olejíčky do koupele a průmyslové čističe. Získané objemy titrantu odpovídají výsledkům Eptonovy titrace s rozdíly pod 2 %. Relativní standardní odchylky třínásobných stanovení byly vždy pod 2,1 %. Metoda prokázala odolnost vůči tukům, olejům i silným oxidačním činidlům bez vlivu na výsledek.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace toxického chloroformu
• Výrazné zkrácení doby stanovení
• Zvýšení přesnosti díky počítačové detekci koncového bodu
• Možnost plné automatizace
• Vysoká odolnost vůči rušivým složkám v matricích

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření automatizovaných titračních linek pro kontinuální monitoring výrobních procesů, aplikace v inline a at-line rozborech, vývoj miniaturizovaných senzorů pro polní měření a další ekologické modifikace metody.

Závěr

Potenciometrická dvoufázová titrace s použitím Surfactrodů představuje rychlou, bezpečnou a přesnou alternativu k Eptonově metodě. Díky robustnímu senzoru a neproblematickým rozpouštědlům je vhodná pro široké spektrum analytických úloh v kosmetice, průmyslu i ochraně životního prostředí.

Reference

• Schlegel R., Haider C. Determination of anionic and cationic surfactants by potentiometric two-phase titration. Metrohm AG, 2023.
• ISO 2271: Determination of surfactants – Manual titration method.
• DIN EN 14480: Potentiometric determination of anionic surfactants.
• DIN EN 14468: Potentiometric determination of cationic surfactants.