标题：钙皂分散力
分散指数法
(一)方法概述
在试验条件下测定完全分散难溶性金属皂(钙、镁皂)所需分散剂的最低量，以油酸钠在一定硬水中所需分散剂(表面活性剂)的质量分数表示该分散剂的分散指数(LSDP%)，该值愈低，分散力愈强。
(二)试剂和仪器
(1)5g/L油酸钠溶液 用纯油酸钠配制5g/L水溶液，也可用油酸加纯碱的方法，方法为称取油酸(化学纯)2～3g于500ml蒸馏水中，加热溶解，加入0.5g无水碳酸钠(小批加入)，最后的溶液pH值为8～9(如果不到，应加一些无水碳酸钠)。
(2)硬水  以lgCa2C03/L计算硬度，将0.665g无水氯化钙及0.986g七水硫酸镁溶于蒸馏水中，再稀释至1000ml。
(3)试样溶液0.25g/lOOml。
(4)100ml具塞量筒(或有30ml刻度的具塞比色管)。
(三)操作步骤
在室温下(一般恒定在25℃)，吸取5m15g/L油酸钠溶液于lOOml具塞量筒中，加入适量2.5g/L分散剂溶液(即试验液，以5ml为宜)，加入lOml硬水，再加水至30ml加塞，倒转20次，每次均回到起始位置，静置30s，观察钙皂粒的情况，如在透明溶液间有凝聚沉淀，说明分散剂的用量不够，应增加分散剂的用量，使凝物在管中全部分散，直至量筒中呈半透明，无大块凝聚物存在即为终点。
(四)计算
分散指数按(1)计算
(1)
式中    V1——试验所需分散剂溶液的体积，ml；
V2——加入油酸钠溶液的体积，5ml.
酸量滴定法(改进Schoen-feldt法)
本方法参照标准GB 7463—l987。
钙皂分散力系指1g分散剂(表面活性剂)可以完全分散的肥皂的量，以g表示。该标准规定了一种酸量滴定法，以测定使至少95%(质量分数)的钙皂完全分散保持1h所需的分散剂(表面活性剂)最低量。
该标准适用于所有类型的表面活性剂。只要这些表面活性剂不干扰钙皂的酸量滴定即可，但不应存在碱性无机盐，例如磷酸盐、碳酸盐和硅酸盐等。
(一)方法概述
配制0.5%(质量分数)的肥皂水溶液，在试验温度下放置24h后，取一份此溶液的整分份。将此整分份和一份分散剂(表面活性剂)的稀溶液混合，然后再与规定体积的已知钙硬度的水混合。保持该混合物于试验温度下放置1h(使得钙皂絮凝层到表面)，以溴甲酚绿作指示剂，用盐酸标准溶液滴定一整分份下层溶液中存在的钙皂。
(二)试剂和仪器
(1)已知钙硬度的水1000mg/kg｡
(2)油酸钠,l00g/L水溶液  称取92.78g油酸,准确至0.O01g,用328.5ml氢氧化钠溶液[c(NaOH)=lmol/L]溶解｡冷却至室温,定量地转移至l000ml容量瓶中,用水定容｡
(3)盐酸标准溶液c(HCl)=0.01mol/L｡
(4)溴甲酚绿(C21H14Br405S),lg/L溶液溶解0.25g溴甲酚绿于57.2ml氢氧化钠溶液[c(NaOH)=0.01mol/L]中,定量转移该溶液至250ml容量瓶中,以水定容｡
(5)具塞量筒l00ml｡
(6)移液管10ml､20ml和50ml｡
(7)恒温水浴锅(40±0.5)℃｡
(三)操作步骤
1.样品的制备
(1)稀皂液  移取50ml油酸钠溶液(100g/L)，相当5.O0g无水皂，置1000ml容量瓶中，定容。试验前保持溶液于试验温度(40±0.5)℃下最短24h，最长不超过48h。
(2)分散剂溶液  溶解1.00g分散剂(表面活性剂)  (如果分散力低则要用5.00g)于1L水中，并加热至试验温度。
2.皂液的滴定
用20ml移液管移取20ml稀皂液至100ml具塞量筒中，用水稀释至100ml。
取10ml上述溶液，加3滴溴甲酚绿溶液，用盐酸标准溶液[c(HCl)=0.01mol/L]滴定到由蓝色变为绿色(Vo)。
3.测定
用20ml移液管移取20ml稀皂液至100ml具塞量筒中，加入Vlm1分散剂溶液和(50-Vl)ml预加热至试验温度的蒸馏水。用磨口玻璃塞盖上量筒，以缓慢倒转量筒并复位的方法使其混合，这个操作需1s，重复操作3次。
加入30ml已知硬度水(1000mg/kg)，盖上量简塞子后如前进行混合，重复操作5次。然后将量筒放在恒温水浴中，在温度(40±0.5)℃下保持5min，如前再次混合，重复操作5次。然后将一支上端用气密塞密闭的l0ml移液管，放置量筒中，使尖嘴离量筒底部约lcm(图1)。
图1 100ml具塞量筒和10ml移液管放置图
把刻度量筒放回到恒温水浴中，然后去掉移液管上的气密塞，移取l0ml溶液，加入3滴溴甲酚绿指示液，用盐酸标准溶液[c(HCl)=0.01mol/L]滴定至颜色由蓝色突变为绿色。
(四)结果
钙皂分散力，以分散的肥皂量除以分散剂的最小量表示，用式(2)所列公式进行计算。
对于lg/L分散剂溶液按式(2)计算
(2)
对于5g/L分散剂溶液按式(3)计算
(3)
在9个实验室对3种表面活性剂，在温度40℃，用14.28mmol/L肥皂硬水溶液进行比较试验，得到的统计数据示于表1。
表1 3种表面活性剂试验统计数据
表面活性剂
A
B
C
平均值
再现性标准偏差ρr
14.0
2.5
21.6
2.2
24.3
2.2

方法三、滤纸扩散圈法
本方法参照标准GB 5550—l990，规定了表面活性剂纺织助剂分散力的测定方法。该标准适用于一般阴离子型分散剂分散力的测定。
(一)方法概述
在定量的快色素大红3RS溶液中，分别加入定量的分散剂样品和标准品溶液，在(20±2)℃及搅拌情况下，加入定量的硫酸溶液，使快色素中的反式重氮盐转为顺式重氮盐并与色酚偶合成红色不溶性偶氮染料粒子，在密闭条件下，滴滤纸渗圈，比较被测样与标准样的渗圈大小，从而计算出分散剂的分散力大小。
(二)仪器和试剂
(1)磁力加热搅拌器   791型或类似性能仪器。
(2)容量瓶500ml。
(3)玻璃漏斗  φ8cm。
(4)移液管lml、5ml。
(5)吸管5ml、lOml、25ml刻度吸管。
(6)滤纸φ11cm快速定性滤纸。
(7)DP-1型分散力测定仪  规格为180mm×180mm×5mm玻璃l块；l80mm×180mm×10mm有机玻璃l块(在有机玻璃中心有一φ3mm 小孔)。
(8)秒表。
(9)铅笔。
(10)不锈钢直尺lmm分刻度。
(11)恒温水浴锅。
(12)无水乙醇(GB 678)  化学纯。
(13)快色素大红3RS溶液，60g/L称取快色素大红3RS 69(称准至0.Olg)于烧杯中，加无水乙醇6ml打浆，加氢氧化钠溶液(330g/L)6.Oml，搅拌均匀，加60℃的蒸馏水88ml，搅拌配成快色素大红3RS溶液，过滤，冷却至室温备用。
(14)硫酸溶液(GB 625)  化学纯，c(1/2H2SO4)=0.5mol/L.
(15)氢氧化钠溶液(GB 629)  化学纯 330g/L。
(三)操作步骤
1.分散剂试样和标准样溶液的配制
称取试样和标准样各0.5g(或1g、6g，视分散剂分散力的大小而定，称准至0.O01g)。置于烧杯中，加蒸馏水溶解，移入500ml容量瓶中稀释至刻度，摇匀备用。
2.测定液的配制(表2)
表2测定液的配制
溶  液
试样/ml
标准样/ml
分散剂溶液
19
20
19
20
21
快色素大红3RS溶液
5
5
5
5
5
0.5mol/L硫酸溶液
4
4
4
4
4
水    
72
71
72
71
70
总体积
100
100
100
100
100

注：所吸取的试样和檬准样的体积，可按试样和标准样的分散力范围调节。
分别吸取试样溶液l9ml、20ml和标样溶液l9ml、20ml、21ml。置于5只150ml烧杯中，加入规定量的蒸馏水，各加入快色素大红3RS溶液5.0ml，置于恒温水浴锅(或冷水浴)中，保持温度为(20±2)℃，分别取出置于磁力搅拌器上，在相同的搅拌速度条件下，一次加入硫酸溶液[c(1/2H2SO4)=0.50mol/L]4.0ml，搅拌2min，取下静置备用。
3.滤纸扩散渗圈的滴定操作
把两张滤纸以经纬向呈90交叉重叠置于有机玻璃和玻璃板之间，用1.0ml移液管自烧杯中部吸取l.0ml测定液，逐滴滴于有机玻璃板中心的小孔中。测定液逐滴向四周扩散，形成中间为红色的渗圈和外圈的水圈，当最后一滴测定液渗入滤纸后，用秒表计时间，2min后把滤纸取出，立即用铅笔划出红色渗圈区的最长直径Dl，并在垂直于Dl方向划出直径D2(如图2)，将滤纸晾干。
图2滤纸扩散圈的长直径和垂直直径画法
(四)计算及评定
1.F值的计算
F值为渗圈的平均扩散面积参数，单位为mm。用不锈钢直尺准确量红色区的D1和D2值。F值按式(4)计算
(4)
式中    D1——红色渗圈区的最长直径，mm；
D2——红色渗圈区与最长直径呈垂直方向的直径，mm。
通过计算可得出5个F值，即
F1——分散剂试样溶液用量为19ml的F值；
F2——分散剂试样溶液用量为20ml的F值；
F3——分散剂标准样溶液用量为19ml的F值；
F4——分散剂标准样溶液用量为20ml的F值；
F5——分散剂标准样溶液用量为21ml的F值。
要求所测得的F值分档清，即F2>F1、F5>F4>F3作为计算依据。
2.分散力值的计算
把试样的Fl值分别与标样的F3、F4、F5值比较，若接近于F3值，则试样的分散力值Pl按式(5)计算
(5)
若接近于F4值，则试样的分散力值Pl按式(6)计算
(6)
若接近于F5值，则试样的分散力值Pl按式(7)计算
(7)
同样，把试样的F2值分别与标样的F3、F4、F5值比较，若接近于F3值，则试样的分散力值按式(8)计算
(8)
若接近于F4值，则试样的分散力值P2按式(9)计算
(9)
若接近于F5值，则试样的分散力值P2按式(10)计算
(10)
本方法P1与P2值的绝对差值应小于5%，若Pl与P2值的误差在允许范围内，则取其算术平均值作为试样的分散力，即式(11)
(11)
若P1与P2值的误差大于本方法的允许误差，则需重新测定。
3.分散力的评定
若试样的分散力为(100±1)%，则评定为100%；
若试样的分散力为(105±1)%，则评定为105%：
若试样的分散力在101%～l04%之间。则评定为l00%～105%。其余以此类推。若试样的F值不在标准样的F值范围内，则应调整试样溶液的用量(体积)重新配制试样进行液滴的测定。