Nr. 233/3 d Application Bulletin Von Interesse für: Allgemein analytische Laboratorien A 1, 3, 4, 12 Waschmittel-, Detergentien- und Kosmetikhersteller Pharmazeutische Industrie Titrimetrische/potentiometrische Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Zusammenfassung Die Tensidanalytik spielt weltweit eine grosse Rolle. Sei dies in Formulierungen oder Ausgangsprodukten der Gehalt soll möglichst schnell, präzise und richtig bestimmt werden. Bei der «Zweiphasentitration» nach Epton wird das zu Recht verpönte Chloroform verwendet. Zudem ist der Äquivalenzpunkt der Titration in einigen Fällen nur schwer zu erkennen und die Titration lässt sich nicht automatisieren. Weiterhin verlangt diese Methode eine grosse Arbeitserfahrung des Analytikers. Auf umweltfreundliche Art schafft hier eine Tensid-ISE in vielen Fällen Abhilfe. Sie wurde speziell für die Anwendung bei potentiometrisch indizierten Tensidbestimmungen entwickelt und schon mit Tausenden von Titrationen im Probenwechslereinsatz getestet. Anionenaktive Tenside können mit kationenaktiven titriert werden und umgekehrt. Das Bulletin beschreibt eine Vielzahl von Substanzen, die bestimmt werden können und nennt die jeweiligen Arbeitsbedingungen und Parameter. Auch wird ein Titriermittel für anionenaktive Tenside vorgestellt, das grössere und steilere Potentialsprünge liefert und damit in Kombination mit der Tensid-ISE und dem Titrator die Präzision der Bestimmungen verbessert. Theorie zur Elektrode Bei der Tensid-ISE handelt es sich um eine PVC-Flüssigmembranelektrode, deren Membranzusammensetzung (Ionophor/Weichmacher) für die Bestimmung von ionischen Tensiden optimiert wurde. Die Potentialbildung erfolgt durch die spezifische Wechselwirkung zwischen dem in der PVC-Membran enthaltenen Ionophor und den zu bestimmenden Ionen (Tensiden) in der Messlösung. Diese Wechselwirkung führt in einer Gleichgewichtsreaktion zu einem potentiellen Übergang der Messionen aus der Messlösung in die Membran und damit verbunden zur Ausbildung einer elektrischen Potentialdifferenz an der Phasengrenze Messlösung/Membran, die gegen eine Bezugselektrode stromlos (potentiometrisch) gemessen werden kann. Das Ausmass des Ionenübertrittes aus der Messlösung in die Membran ist konzentrationsabhängig. Den Zusammenhang zwischen der Messionenkonzentration und dem elektrischen Potential beschreibt die Nernstsche Gleichung: E = E 0 + s * lg a M In der Gleichung bedeutet «s» die Elektrodensteilheit. Sie beträgt im Idealfall für einwertige Anionen sowie Kationen bei 25 C ca. 59 mv pro Konzentrationsdekade. In der Praxis werden häufig geringere Steilheiten ermittelt.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 2 Durch verschiedene Umstände bedingt (Membranzusammensetzung, spezielle Eigenschaften der Tenside wie Grenzflächenaktivität, Substantivität [= Neigung, auf Oberflächen aufzuziehen], Bildung von Micellen) kann bei der beschriebenen Elektrode nicht immer von einem Nernstschen Verhalten ausgegangen werden. Dies bedeutet in der Praxis, dass die Elektrode nicht für direktpotentiometrische Konzentrationsbestimmungen geeignet ist und die Titration stets nach dem Wendepunkt der s-förmigen Titrationskurve ausgewertet werden sollte. Äquivalenzpunktstitrationen sind nur bedingt zu empfehlen. Geräte und Zubehör Z.B. die Titrinos 702 oder 716 oder 736 oder 751 oder der Titroprocessor 726, Titrierstand 727, Propeller-Stabrührer 722 sowie eventuell einem Drucker mit entsprechendem Druckerkabel Wechseleinheiten 6.3014.223 Ionic Surfactant Elektrode 6.0507.120 und Bezugselektrode 6.0726.100 (KCl, c = 3 mol/l) mit entsprechenden Elektrodenkabeln Reagenzien Pufferlösung ph = 2.0 Citrat/HCl, z.b. Merck Titrisol Nr. 109882 Pufferlösung ph = 3.0 Citrat/HCl, z.b. Merck Titrisol Nr. 109883 Pufferlösung ph = 6.0 Citrat/NaOH, z.b. Merck Titrisol Nr. 109886 Pufferlösung ph = 7.0 Phosphat, z.b. Metrohm Nr. 6.2305.020 Pufferlösung ph = 10.0 Borsäure/KCl/NaOH, z.b. Merck Titrisol Nr. 109890 Salzsäure c(hcl) = 2 mol/l und c(hcl) = 0.1 mol/l sowie Natronlauge c(naoh) = 2 mol/l (zum Einstellen anderer ph-werte) Methanol puriss p.a. und destilliertes oder demineralisiertes Wasser Titriermittel Allgemeines Der Wahl des Titriermittels kommt sehr grosse Bedeutung zu. Je geringer die Löslichkeit der gebildeten Verbindungen (je grösser deren Oleophilie), desto grösser und steiler fällt der Potentialsprung der Titrationskurve aus. Diesen Effekt sollte man sich zunutze machen, wenn Formulierungen titriert werden. (Zusatzstoffe können die Potentialsprünge sehr stark abflachen.) Vorzugsweise wird mit Titranten der Konzentration 0.004 mol/l gearbeitet; nur in Ausnahmefällen beträgt die Konzentration 0.01 mol/l. Die erforderliche Einwaage an Titriermittel ergibt sich demnach zu: Einwaage [in g] = M r * 0.004 (resp. * 0.01) auf 1 Liter Benötigte Menge (plus geringen Überschuss*) genau einwägen und in dest. Wasser, eventuell unter leichtem Erwärmen, lösen. Bei 20 C mit dest. Wasser auf 1 Liter auffüllen. Die Titerstellung erfolgt gegen ein anionisches respektive kationisches Tensid. Solange sich die Lösung in der Vorratsflasche und der Wechseleinheit nicht stabilisiert hat, ist auch der Titer nicht stabil (Tenside sind substantiv, ziehen also auf Oberflächen auf; dies gilt insbesondere für kationische Tenside). Daher immer die gleichen Vorratsflaschen und Wechseleinheiten benützen und den Titer erst nach einem Tag Standzeit bestimmen. *) Die Substanzen enthalten naturgemäss nicht 100 % Wirkstoff. Der grösste Nebenbestandteil ist in der Regel Wasser. Der Wasseranteil kann bis zu 8 % betragen und ist nur sehr schwer zu entfernen. Dieser Umstand sollte bei der Einwaage unbedingt mitberücksichtigt werden.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 3 Titriermittel für anionische Tenside a) TEGO trant A 100: 1,3-Didecyl-2-methylimidazoliumchlorid (DDMICl); M r = 399.7 g/mol; Metrohm Nr. 6.2317.000 (6 g) oder 6.2317.010 (60 g) b) Hexadecylpyridiniumchlorid (HDPCl), auch Cetylpyridiniumchlorid (CPCl) genannt; M r = 358.01 g/mol; Fluka Nr. 52 349 c) Hyamine 1622 (Benzethoniumchlorid); M r = 448.10 g/mol; Merck Nr. 112058 Titriermittel für kationische Tenside a) Natriumdodecylsulfat (Natriumlaurylsulfat LAS); M r = 288.38 g/mol; Merck Nr. 112 533 oder Fluka Nr. 71 727; ist gegen Bakterienbefall mit 0.5 % Formaldehyd stabilisiert. Anmerkung: Wie umfangreiche Untersuchungen über einen längeren Zeitraum zeigten, beträgt der Gehalt des Merck-Produktes 99.2 % (Rest Wasser, Natriumsulfat und Laurylalkohol). b) Dioctylnatriumsulfosuccinat (DOS) (Bis(2-ethylhexyl)-natriumsulfosuccinat); M r = 444.57 g/mol; Fluka Nr. 86 139 Anmerkung: Kann bei höheren ph-werten verseifen (Standzeit noch unbekannt)! c) Für gewisse Anwendungen: Natriumtetraphenylborat; M r = 342.23 g/mol; Merck Nr. 106669 Anmerkung: Vorsicht! Reagiert mit Kalium- und Ammoniumionen und mit gewissen Aminen. Natriumchlorid (c(nacl) = 1 mol/l) als Zwischenelektrolyt verwenden (Bezugselektrode 6.0726.100). Titer ist eventuell nicht stabil. Vorbereitung, Wartung und Aufbewahrung der Tensidelektrode Die Elektrode wird trocken aufbewahrt. Sie wird konditioniert, indem man zwei bis drei Probentitrationen durchführt, ohne die Titrationsdaten zu verwenden. Anhaftende Niederschläge werden mit einem weichen, methanolfeuchten Tuch entfernt. In Probenwechslerbetrieb wird für kurze Zeit unter Rühren in Methanol getaucht. Die Elektrode ist unbeständig gegenüber den meisten organischen Lösungsmitteln (PVC-Membran). Chloroform, Kohlenwasserstoffe, Aceton, MIBK,Tetrahydrofuran, etc. zerstören die Elektrode. Hohe Anteile an Methanol (30...40 %) oder Ethanol (20 %) verkürzen die Lebensdauer der Elektrode. Mit der Elektrode können unter Normalbedingungen einige Tausend Titrationen durchgeführt werden. Ein Nachlassen ihres Ansprechverhaltens zeigt sich in flacher werdenden Titrationenkurven und einem verkürzten Potentialbereich. Kurzfristig kann eine solche Elektrode durch 30 minütiges Eintauchen In Nalaurylsulfatlösung (0.004 mol/l) regeneriert werden. Wenn dies nicht mehr hilft, muss die Elektrode ersetzt werden.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 4 ph-bereiche für einige Tenside Anionische Tenside Titrationsempfehlungen für anionische Tenside Sulfate Sulfonate Carboxylate (Seifen) Sulfosuccinate (SO3) Sulfosuccinate (SO3 + COOH) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ph-wert der Titrationslösung Titration nicht möglich Titration möglich Titration empfehlenswert Tir Bei Proben, die Sulfosuccinate und Betaine nebeneinander enthalten, werden die Sulfosuccinate bei ph = 3.0 titriert. Zur Bestimmung von Sulfosuccinaten wählt man die folgenden ph-werte: Sulfonatgruppe bei ph = 2.0 Sulfonat- und Carboxylatgruppe bei ph = 10.0.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 5 Kationische Tenside Titrationsempfehlungen für kationische Tenside Quats Esterquats Fettamine Fettamine / EO-Addukte 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ph-wert der Titrationslösung Titration nicht möglich Titration möglich Titration empfehlenswert Tir Zur Bestimmung des Quarternierungsgrades führt man eine zusätzliche Titration bei ph = 3.0 durch, wobei die Summe der quarternären Ammoniumverbindungen und des tertiären Ausgangsamins erhalten wird. Die in Weichspülern eingesetzten Esterquats werden üblicherweise bei ph = 2.0 titriert. Es gibt aber auch Esterquats, die bei ph = 5 oder ph = 7 die höchste Stabilität aufweisen und auch bei diesen ph-werten bestimmt werden sollten. Dabei ist zu beachten, dass die ph-einstellung gleich im Anschluss an die Einwaage erfolgen muss. Leicht alkalische Bedingungen können sehr rasch zu einer Esterspaltung führen, wobei der Ester seine Tensideigenschaften verliert. Es würden somit falsche Ergebnisse resultieren. Betaine und Amphotenside können nicht titriert werden. Sie können jedoch, wenn sie in protonierter Form vorliegen (bei ph = 0...1), die Bestimmung anderer Tenside stören. Analyse Die dynamische Titration (DET) ist am besten geeignet, weil man mit ihr am schnellsten titrieren kann und die besten Reproduzierbarkeiten erhält. Selbstverständlich kann aber auch im MET- oder GET-Modus titriert werden. Eine Probenmenge, die einem Titriermittelverbrauch von mindestens 10 ml entspricht, wird ins Becherglas eingewogen und ca. 50 ml dest. Wasser zugegeben. Man versetzt mit 10 ml Pufferlösung und 5 ml Methanol und startet die Titration (Beispiele im Anhang). Im Falle von Konzentraten und Rohstoffen empfiehlt es sich, aus Genauigkeitsgründen zuerst eine Verdünnung herzustellen. Dabei wird, zur Vermeidung von Micellenbildung, mit einem Methanolzusatz von ca. 10...50 % gearbeitet. Ein aliquoter Teil der Vorverdünnung wird dann für die Titration eingesetzt (Methanolanteil der Vorverdünnung mitberücksichtigen).
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 6 Anionische Tenside Anionische Tenside werden normalerweise bei ph = 3.0 mit einem kationischen Tensid titriert. Für Spezialfälle siehe entsprechendes Diagramm. Echte, lösliche Seifen (Natrium- resp. Kaliumsalze höherer Fettsäuren) müssen mit TEGO trant A 100 bei ph-werten > 10 titriert werden. Andere kationische Titriermittel ergeben schlechte oder nicht auswertbare Titrationskurven. In Gemischen werden anionische Tenside und Seifen als Summe erfasst. Mit abnehmendem ph-wert wird der Anteil der durch die Titration erfassten Seifen immer kleiner. Eine totale Trennung erreicht man durch Ansäuern der Probe auf ph = 2.0 (zur Umsetzung 15...30 min stehenlassen). Bei der Titration mit TEGO trant A 100 werden dann nur noch die anionenaktiven Tenside erfasst. Der ph-wert für die Summentitration richtet sich nach der verwendeten Probe und muss durch Vortitrationen ermittelt werden (ph = 10...13). Von den beiden Potentialsprünge wird der zweite für die Ermittlung der Summe aus Seifen und anionenaktiven Tensiden herangezogen. Kationische Tenside Kationische Tenside werden normalerweise bei ph = 10.0 mit einem anionischen Tensid titriert. Für Spezialfälle siehe entsprechendes Diagramm. Proben, die Aminhydrochloride enthalten, titriert man bei ph = 3.0, sofern diese Substanzklasse miterfasst werden soll. Ist dagegen der Gehalt ohne die Aminhydrochloride zu bestimmen, wird bei ph = 10.0 gearbeitet. Berechnung 1 ml anionisches Tensid 0.004 mol/l = 1.5988 mg DDMICl = 1.4320 mg HDPCl = 1.7924 mg Hyamine 1622 = 0.0560 mg Tensid-N 1 ml kationisches Tensid 0.004 mol/l = 1.1535 mg Natriumdodecylsulfat = 0.1280 mg Tensid-S Bemerkungen Wird die Elektrode zu lange in austitrierter Probelösung belassen, spricht sie bei der nächsten Titration gar nicht mehr oder falsch an. In diesen Fällen mit Methanol spülen und für einige Minuten in 0.004 mol/l Natriumdodecylsulfat- Lösung stellen. Es empfiehlt sich, die Elektrode generell vor jeder Titration für 20...40 s in die Probelösung einzutauchen, um eine Anpassung an die Probenmatrix zu gewährleisten. Sie können die Lebensdauer der Elektrode verlängern, wenn Sie diese «trocken» aufbewahren. Das Titriermittel TEGO trant A 100 liefert viel steilere Titrationskurven und grössere Potentialsprünge als andere Titranten. Besonders deutlich zeigen sich diese Vorteile bei Tensiden und Seifen, die zum Beispiel mit Hyamine 1622 nur sehr schwache, schlecht auswertbare Potentialsprünge ergeben. Mit TEGO trant A 100 sind folglich im Vergleich zu Hyamine 1622 auch niedrigere Tensidkonzentrationen noch bestimmbar. Allerdings muss in diesem Zusammenhang vor möglichen Unterbefunden gewarnt werden. Steht genügend Probe zur Verfügung, sollte die Einwaage so bemessen werden, dass sich ein Titriermittelverbrauch von mindestens 10 ml ergibt. Nur dann ist gewährleistet, dass die Gesamtmenge an Tensiden erfasst wird. Kleinere Probeneinwaagen ergeben zwar schönere Titrationskurven, führen aber teilweise zu Unterbefunden.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 7 Besonders bei Fertigformulierungen (z.b. Shampoos, Duschbäder, Weichspüler) ist ein Methanolzusatz unbedingt erforderlich. Dieser muss eventuell sogar drastisch erhöht werden, um präzise Resultate zu erhalten. Mögliche Micellenund Schaumbildung kann dadurch verhindert werden (siehe auch Beispiele im Anhang). Die Bestimmungsgrenze für ionische Tenside in z.b. Abwässern liegt bei 3-5 mg/l: Dazu muss das Titriermittel auf 0.002 mol/l verdünnt werden. Es werden 100 ml Probenlösung eingemessen, deren optimaler ph-wert mit NaOH oder HCl eingestellt wird. Kein Methanol dazugeben! Für fett- und ölhaltige Produkte (z.b. Bohr- und Schneideöle, Kühlschmierstoffe, Reinigungsbäder, spezielle Haushaltsreiniger und Möbelpflegeprodukte, Duschbäder und Badezusätze) ist diese Elektrode nicht geeignet. Es muss eine Surfactrode verwendet werden. Siehe dazu Application Bulletin Nr. 269. Praktische Beispiele 1. Titrationsparameter Um eine optimale Auswertung der Titrationskurven zu erzielen, empfehlen wir, mit drei verschiedenen Titratoreinstellungen zu arbeiten: eine für steile, eine für mittlere und eine für flache Titrationskurven. Titrationskurve Befehl steil mittel flach MEAS 1 30 s * 30 s * 30 s * QUANTITY U U U DRIFT/min 30 mv 50 mv 50 mv M.DELAY 32 s 26 s 26 s DYNT 30 s 30 s 30 s MPT.DENSITY 5 3 2 DOS.RATE/min 30 ml 30 ml 30 ml f.vresol 0.1 % 0.1 % 0.1 % N.EP s 8 8 8 VOLUME 20 ml 20 ml 20 ml *) Die Wartezeit von 30 s ist notwendig, damit sich die Elektrode an die Titrationslösung anpassen kann.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 8 2. Analyse von Rohstoffen 2.1 Bestimmung von anionischen Tensiden 2.1.1 Fettalkoholethersulfate 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve». 2.1.2 Fettalkoholsulfate 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml (wenn auf Kokosfettbasis: 12 ml); Parameter «mittlere Titrationskurve». 2.1.3 Sulfosuccinate-Monoester 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 1.0 oder ph = 2.0, sofern nur die Sulfonatgruppe bestimmt werden soll, 10 ml Pufferlösung ph = 10.0, wenn die Sulfonat- und die Carboxylatgruppe bestimmt werden sollen; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «mittlere» oder «flache Titrationskurve» (abhängig von der Anzahl POE-Einheiten); Hydrolysestabilität der Estergruppe beachten! 2.1.4 Sulfosuccinate-Diester 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «steile Titrationskurve»; Hydrolysestabilität der Estergruppe beachten! 2.1.5 α-olefinsulfonate 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 8 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve»; Überbefunde im Vergleich zur Zweiphasentitration möglich*. 2.1.6 Sekundäre Alkansulfonate 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve»; Überbefunde im Vergleich zur Zweiphasentitration möglich*. 2.1.7 Lineare Alkylbenzolsulfonate 5 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «steile Titrationskurve». 2.1.8 Isethionate 10 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0; Mindestverbrauch an TEGO trant 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve». Kokosfettisethionate unter leichtem Erwärmen in je 5 ml Methanol und dest. Wasser lösen (3...5 min stehenlassen); anschliessend 90 ml dest. Wasser sowie 2 ml c(hcl) = 0.1 mol/l zugeben und sofort titrieren. *) Bei der potentiometrischen Titration erkennt man sehr gut, dass nach abnehmender Oleophilie titriert wird. Besonders in der differenzierten Titrationskurve sind bei einigen Produkten verschiedene Wendepunkte erkennbar (z.b. C-12 C-10 C-8). Dies könnte einer der Gründe dafür sein, dass man im Vergleich zur Zweiphasentitration etwas höhere Werte (bis zu 3 %) findet.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 9 2.2 Bestimmung von kationischen Tensiden 2.2.1 Benzalkoniumhalogenide 10 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 oder ph = 10.0; Mindestverbrauch an Natriumlaurylsulfat 0.004 mol/l: 6 ml, bei Verwendung von Bis(2-ethylhexyl)- natriumsulfosuccinat 0.004 mol/l: 4 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve»; Substantivität der Kationentenside beachten! 2.2.2 Quarternäre Ammoniumverbindungen 10 % Methanol, 10 ml Pufferlösung ph = 10.0; Mindestverbrauch an Natriumlaurylsulfat 0.004 mol/l: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve»; Substantivität der Kationentenside beachten! 3. Analyse von Formulierungen 3.1. Bestimmung von anionischen Tensiden in Formulierungen 3.1.1 Rinse-off-Formulierungen ohne Sulfosuccinate 100...300 mg Probe einwägen, 10 ml Pufferlösung ph = 5.0 und 40 ml dest. Wasser zusetzen und Probe lösen, 5 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; je nach Formulierung Parameter für «mittlere» oder «flache Titrationskurve»; mindestens Dreifachbestimmung durchführen (Trübungen von Perlglanzkonzentraten stören nicht). 3.1.2 Rinse-off-Formulierungen mit Sulfosuccinaten 100...300 mg Probe einwägen, 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 40 ml dest. Wasser zusetzen und Probe lösen, 5 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; je nach Formulierung Parameter für «mittlere» oder «flache Titrationskurve»; mindestens Dreifachbestimmung durchführen (Trübungen von Perlglanzkonzentraten stören nicht). 3.1.3 Mundspüllösungen auf Laurylsulfat-Basis 5...10 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 30 ml dest. Wasser versetzen, 5 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve». 3.1.4 Zahncremes auf Laurylsulfat-Basis 1...2 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 40 ml dest. Wasser versetzen und mit Hochfrequenzzerkleinerer ULTRA-TURRAX homogenisieren; ULTRA- TURRAX mit 10 ml Methanol abspülen und Probelösung mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve». 3.1.5 Anionische Tenside (Dioctylsulfosuccinate) in Glas-/Fenster-Reiniger 6...7 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 40 ml dest. Wasser versetzen, 5 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Parameter «mittlere Titrationskurve». 3.1.6 Anionische Tenside in WC-Reiniger 2.5...3.5 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 40 ml dest. Wasser versetzen, 10 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «steile Titrationskurve». 3.1.7 Anionische Tenside in Geschirrspülkonzentrat Ca. 3 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 5.0 und 40 ml dest. Wasser versetzen, 10 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «steile Titrationskurve».
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 10 3.1.8 Anionische Tenside und Seifen in Allzweckreiniger Ca. 3 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 5.0 (zur Bestimmung der anionischen Tenside) bzw. 10 ml Pufferlösung ph = 10.0 (zur Bestimmung der anionischen Tenside und Seifen) sowie 40 ml dest. Wasser versetzen; 10 ml Methanol zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 8 ml; Parameter «mittlere» bis «flache Titrationskurve». 3.1.9 Summe der anionischen Tenside in Shampoo und in Duschbad Ca. 200 mg Probe genau in ein Becherglas einwägen und in 45 ml dest. Wasser sowie 3 ml Methanol lösen; 5 ml Pufferlösung ph = 3.0 zugeben und mit TEGO trant 0.004 mol/l titrieren; Parameter «mittlere» (Duschbad) bis «steile Titrationskurve» (Shampoo); Bestimmung am Titroprocessor durchgeführt. Berechnung: mmol/100 g = E1 * C1 * CM * D1 * C5 / S0 ; 2; mmol/100 g % Tensid-S = E1 * C1 * CM * C2 * D1 / S0 ; 2; % E1 = ml TEGO trant bis zum ersten Äquivalenzpunkt C1 = 1000 C2 = 3.2064 (M r (S) / 10) C5 = 100 CM = 1.013 (Titer) D1 = 0.004 (mol/l TEGO trant) S0 = Probeneinwaage in mg Titrationskurve für die Bestimmung der anionischen Tenside in Shampoo. Titrationskurve für die Bestimmung der anionischen Tenside in Duschbad. Resultate: Shampoo enthält 29.41 mmol/100 g anionische Tenside und 0.94 % Tensid-S. Duschbad enthält 31.88 mmol/100 g anionische Tenside und 1.02 % Tensid-S.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 11 3.2 Bestimmung von kationischen Tensiden in Formulierungen 3.2.1 Hair Conditioner 0.5...2 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 2.0 bis ph = 10.0 (ausprobieren und auf jeweilige Formulierung abstimmen) und 40 ml dest. Wasser versetzen und mit ULTRA-TURRAX homogenisieren; ULTRA-TURRAX mit 10 ml Methanol abspülen und Probelösung mit Natriumlaurylsulfat 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «flache Titrationskurve»; Substantivität der Kationentenside beachten! 3.2.2 Gurgellösung auf Benzalkonium-Basis 100...300 mg Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 oder ph = 10.0 und 40 ml dest. Wasser versetzen, 10 ml Methanol zugeben und mit Bis(2-ethylhexyl)- natriumsulfosuccinat 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «mittlere Titrationskurve»; Substantivität der Kationentenside beachten! 3.2.3 Mund-/Zahnspüllösungen auf Aminfluorid-Basis 5...10 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 30 ml dest. Wasser versetzen, 10 ml Methanol zugeben und mit Bis(2-ethylhexyl)-natriumsulfosuccinat 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «flache Titrationskurve»; Substantivität der Kationentenside beachten! 3.2.4 Zahncremes auf Aminfluorid-Basis 1...2 g Probe mit 10 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 40 ml dest. Wasser versetzen und mit ULTRA-TURRAX homogenisieren; ULTRA-TURRAX mit 10 ml Methanol abspülen und Probelösung mit Natriumlaurylsulfat 0.004 mol/l titrieren; Mindestverbrauch an Titriermittel: 10 ml; Parameter «flache Titrationskurve». 3.2.5 Kationische Tenside (Esterquats) in Wäscheweichspüler Ca. 1 g Probe in 90 ml dest. Wasser und 5 ml Methanol lösen; 5 ml Pufferlösung ph = 3.0 und 1 ml c(hcl) = 2 mol/l zugeben und mit Dioctylnatriumsulfosuccinat 0.01 mol/l titrieren; Parameter «flache Titrationskurve» (siehe auch den Parameterreport des DMS-Titrinos 716 mit den entsprechenden Einstellungen). Berechnung: meq/g Esterquats = EP1 * C01 * C02 / C00 ; 4; meq/g EP1 = ml Dioctylnatriumsulfosuccinat bis zum ersten Äquivalenzpunkt C00 = Probeneinwaage in g C01 = 0.01 (mol/l Dioctylnatriumsulfosuccinat) C02 = Titer
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 12 Parameterreport des DMS-Titrinos 716. Titrationskurve für die Analyse des Wäscheweichspülers. 3.2.6 Cetylpyridiniumchlorid (CPCl) in Mund-/Zahnspüllösung 10.0 ml Probe in Becherglas pipettieren, 40 ml dest. Wasser und 5 ml Pufferlösung ph = 3.0 zugeben und mit Natriumdodecylsulfat 0.004 mol/l titrieren; Bestimmung am DMS-Titrino 716 durchgeführt. Berechnung: mg/l CPCl = EP1 * C01 * C02 * C03 / C00 ; 1; ppm EP1 = ml Natriumdodecylsulfat bis zum ersten Äquivalenzpunkt C00 = Probenvolumen in ml C01 = 1.432 (Umrechnungsfaktor: 1 ml Natriumdodecylsulfat 0.004 mol/l = 1.432 mg CPCl) C02 = 1000 (Umrechnungsfaktor für mg/l) C03 = 0.952 (Titer) Resultat: x(6) = 532.8 ± 9.3 mg/l CPCl.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 13 Parameterreport des DMS-Titrinos 716. Titrationskurve und Resultatblock für die Analyse der Mundspüllösung. Literatur R. Schulz, R. Gerhards, Optimization of the potentiometric titration of ionic detergents, American Laboratory 26/11, (1994) 40-44 und International Laboratory 24/10, (1994) 10-14. R. Schulz, R. Gerhards, H.-D. Käseborn, Die potentiometrische Bestimmung von Anionentensiden in Rinse-off-Produkten, SÖFW-Journal 120/13, (1994) 776-783. R. Schulz, R. Gerhards, A new titrant for the potentiometric titration of anionic detergents, Tenside/Detergents, issue 1, 1995. W. S. Selig, The potentiometric titration of surfactants and soaps using ion-selective electrodes, Fresenius J. Anal. Chem. 300, (1980) 183-188. G. C. Dilley, Determination of anionactive matter in detergents by potentiometric titration, Analyst 105, (1980) 713-719. K. Kosswig, H. Stache, Die Tenside, Carl Hanser Verlag, München/Wien, 1993, ISBN 3-446-16201-1. H. Stache, K. Kosswig, Tensid-Taschenbuch, 3. Auflage, Carl Hanser Verlag, München/Wien, 1990, ISBN 3-446-15704-2.
Bestimmung von anionen- und kationenaktiven Tensiden Seite 14 T. M. Schmitt, Analysis of Surfactants, Surfactant Science Series Vol. 40, Marcel Dekker Inc., New York, 1992, ISBN 0-8247-8580-0. D. C. Cullum, Introduction to Surfactant Analysis, Blackie Academic & Professional, London, 1994, ISBN 0-7514-0025-4. ASTM D 4251-89, Standard Test Method for Active Matter in Anionic Surfactants by Potentiometric Titration. ASTM D 5070-90, Standard Test Method for Synthetic Quarternary Ammonium Salt in Fabric Softeners by Potentiometric Titration. R. Schulz, Th. Goldschmidt AG, Zentralbereich Forschung/Analytik, Goldschmidtstrasse 100, D-45127 Essen, Fax +49 201 173 19 97, Viele persönliche Mitteilungen aus seinen Arbeiten und Vorträgen. R. Schulz, P. Bruttel Bestimmung ionischer Tenside in Mundpflegeprodukten SÖFW-Journal 124/3, (1998) 138-146. R. Schulz, P. Bruttel Analytik ionischer Tenside in Haarpflegeprodukten SÖFW-Journal 125/2, (1999)...