Xác định SLES trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân bằng phương pháp chuẩn độ keo với phép đo phản xạ ánh sáng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Xác định SLES trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân bằng phương
pháp chuẩn độ keo với phép đo phản xạ ánh sáng

GVHD: TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh
SVTH: Võ Thị Thanh Kiều – 18139077

Tháng 1/2022


MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................................................... 3
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ........................................................................................................................ 6
CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................................. 8
1.

Phương pháp chuẩn độ keo: .......................................................................................................... 8

2.

Xác định SLES trong các sản phẩm thương mại: ...................................................................... 15

3.

Vật liệu và phương pháp: ............................................................................................................. 29

4.

3.1

Vật liệu: .................................................................................................................................. 29

3.2

Phương pháp: ........................................................................................................................ 29

Kết luận: ........................................................................................................................................ 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................................ 31

2


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Hình ảnh chụp được trong quá trình chuẩn độ dung dịch chuẩn SLES với nồng
độ 40 mM............................................................................................................................. 9
Hình 2. Các mẫu XRD của chất chuẩn độ và các mẫu SLES1 (a), SLES2 (b) và SLES3
(c) cũng như các mẫu tương ứng. ...................................................................................... 10
Hình 3. Các ví dụ về đồ thị trắc quang ban đầu, chuẩn hóa và dẫn xuất. ......................... 11
Hình 4. Tín hiệu trắc quang thay đổi trong quá trình chuẩn độ SLES1 (a – c), SLES2 (d –
f) và SLES3 (g – i) ở các nồng độ được chỉ định. ............................................................. 13
Hình 5. Khối lượng của SLES1 (a), SLES2 (b) và SLES3 (c) so với lượng mol của dung
dịch PDDA chuẩn hóa. ...................................................................................................... 14
Hình 6. Độ thu hồi của SLES phụ thuộc vào natri clorua (a), axit xitric (b), Rokanol 5P5

(rượu) (c), và Rokanol LP700 (ete) (d); lượng SLES tập trung, 40 mM. Các con số là tỷ lệ
mol của các chất gây nhiễu đối với SLES. ........................................................................ 14
Hình 7. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b), được đăng ký theo phép
xác định SLES trong nước giặt (S1) ở khối lượng mẫu đã chỉ định. ................................ 16
Hình 8. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b), được đăng ký theo sự tiêu
diệt SLES trong dầu gội đầu S2 ở khối lượng mẫu đã chỉ định. ....................................... 23
Hình 9. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội dành cho tóc S3 ở khối lượng mẫu đã chỉ định. ................. 24
Hình 10. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội dành cho tóc S4 ở các khối lượng mẫu đã chỉ định. .......... 25
Hình 11. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị phái sinh tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội dành cho tóc S5 ở khối lượng mẫu được chỉ định. ............ 25
Hình 12. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị phái sinh tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội trẻ em S6 ở khối lượng mẫu được chỉ định. ....................... 26
Hình 13. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị phái sinh tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội trẻ em S7 ở khối lượng mẫu được chỉ định. ....................... 27
Hình 14. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị phái sinh tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong gel vệ sinh than mật S8 ở khối lượng mẫu được chỉ định. ............. 28
Hình 15. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị phái sinh tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong gel dầu tắm S9 ở khối lượng mẫu được chỉ định. ........................... 28

3


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Đặc điểm các mẫu SLES được sử dụng. ............................................................... 8
Bảng 2. Độ lệch chuẩn tương đối của định lượng SLES trong dung dịch 20 mM. .......... 12
Bảng 3. xác định SLES trong sản phẩm thương mại. ....................................................... 15
Bảng 4. Thành phần của các sản phẩm chăm sóc cá nhân được nghiên cứu. ................... 16

4


Tóm tắt: Phương pháp chuẩn độ keo với poly (diallydimethyl amoni) clorua đã
được cải tiến để phát hiện điểm cuối với cảm biến phản xạ ánh sáng. Cảm biến màu kỹ
thuật số đã sử dụng đo độ phản xạ ánh sáng bằng các thanh dẫn ánh sáng, không nhúng
vào dung dịch phản ứng. Trong phương pháp này, tín hiệu quang học khơng bị nhiễu do
các keo dính trong dung dịch gây ra. Các bộ chuẩn tự động được cải tiến nhằm sử dụng
xác định natri laureth sulfat (SLES) trong công nghiệp và các sản phẩm chăm sóc cá
nhân. Màu và độ mở của mâix không làm xáo trộng việc định lượng SLES. Khi hàm
lượng SLES nằm trong khoảng 5 – 9%, mức tối úu khối lượng mẫu từ 6 – 3g.
Tính chất vật lý và hóa học: Sodium laureth sulfate (Sles) thuộc dạng dung dịch
đặc sánh, có màu trắng hoặc trắng ngà, khơng mùi.
• Khối lượng phân tử 288,372 g/mol, nhiệt độ nóng chảy 206℃.
• Khối lượng riêng: 1,05 g/cm³.
• Khối lượng mol: khoảng 420 g/mol.
• SLES được điều chế bằng ethoxylation của rượu dodecyl.

5


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
Sodium laureth sulfate (SLES) là chất hoạt động bề mặt chính phổ biến trong sản
phẩm da và tóc [1-3]. Do đó, việc xác định nồng độ SLES trong sản phẩm chăm sóc cá
nhân là một cơng việc thường xun trong các phịng thí nghiệm cơng nghiệp.
Phương pháp đơn giản nhất để xác định chất hoạt động bề mặt anion là quy trình
hoạt động methylen xanh (MBAS). Phương pháp MBAS dựa trên sự hình thành liên kết
mạnh mẽ của hoạt động bề mặt anion với thuốc nhuộm xanh methylen, tiếp đó là tion với
cloroform hoặc diclometan và đo bằng phương pháp đo quang [4,5]. Để tránh việc sử
dụng các dung mơi độc hại, quy trình chuẩn độ sử dụng thuốc nhuộm xanh methylen đã

đươc phát triển [6]. Các kỹ thuật tiên tiến, như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [5,7],
sắc ký khí – khối phổ (GC – MS) [8] cũng được sử dụng để phân tích chất hoạt động bề
mặt. Các phương pháp tốn kém này ít hơn thích hợp để sử dụng trong các phịng thí
nghiệm nhỏ. Phổ biến nhất là phương pháp chuẩn độ với chất hoạt động bề mặt cation.
Thông thường, điểm cuối được phát triển bằng phương pháp chọn lọc chất hoạt động bề
mặt điện cực. Trong quy trình chuẩn độ, các chất hoạt động bề mặt tích điện trái dấu tạo
thành ion khơng hịa tan. Sự đảo ngược của loại chất hoạt động bề mặt trong dung dịch ở
điểm cuối dẫn đến giảm tín hiệu đo điện thế, được sử dụng trong vòng điều khiển của
máy chuẩn độ tự động. Các độ lớn và độ dốc của điện thế giảm phụ thuộc vào các đặc
tính của điện cực, cấu trúc phân tử của chất hoạt động bề mặt, tỷ lệ chuẩn độ, độ pH dung
dịch và cường độ ion [10-12]. Nhược điểm chính của điện cực chọn lọc ion là nhiễu tín
hiệu khi khơng hịa tan chất hoạt động bề mặt bám trên bề mặt cảm biến. Một phương
pháp phát hiện điểm cuối khác là độ đo đạc [13]. Tuy nhiên, các đầu dị quang học ngâm
nước cũng có thể bị dính của các tập hợp chất hoạt động bề mặt dính.
Chất chuẩn độ thích hợp để xác định chất hoạt động bề mặt anion được chứng minh
là poly (diallyldi methyl amoni) clorua [14]. Polyme cation này (còn được gọi là
polyDAD-MAC, PDADMAC hoặc PDDA) nổi tiếng là tạo ra các liên kết mạnh mẽ với
aniom chất hoạt động bề mặt [14,15]. Vai trị chính của nó là lực hút tĩnh điện do một
cation có mật độ điện tích cao trên đại phân tử polyDADMAC. Bên cạnh đó, liên kết kỵ
6


nước cung cấp một liên kết thứ cấp dẫn đến việc hình thành các hình cầu khác nhau
[13,16-18]. Nhìn chung, sự tương tác và tập hợp thứ cấp với sự gia tăng của chiều dài đầu
kỵ nước trong phân tử chất hoạt động bề mặt [19]. Liên kết của polyDADMAC với các
phân tử anion được sử dụng để điểu chỉnh sự hấp phụ của các thành phần mỹ phẩm hoạt
động trên bề mặt tóc và da [20,21].
Điều đó đã được chứng minh rằng hỗn hợp của polyDADMAC và natri lauryl
sulfate (SDS) với tỷ lệ điện tích gần bằng nhau tạo thành keo đục, lắng đọng trong thời
gian từ 1 đến 3 ngày dưới dạng trầm tích mịn [22]. Hiện tượng này là cơ sở đế xác định

của SDS bằng phương pháp chuẩn độ polyDADMAC, được thể hiện bằng cách sử dụng
các phép đo độ đục [14]. Cả đầu dò quang học ngâm và đường truyềnquang ngoài đầu
cảm biến được chứng minh là hồn tồn có thể áp dụng để phát hiện điểm cuối. Thủ tục
mới được đưa ra ít sử dụng hơn so với quy trình MBAS tiêu chuẩn và ít tốn kém hơn các
phương pháp sắc ký. Mặt khác, nó yêu cầu hiệu chuẩn, phải lặp lại mỗi khi thay đổi dung
dịch chuẩn độ tiêu chuẩn. Phương pháp là được thử nghiệm bằng cách sử dụng SDS cấp
thuốc thử và cho kết quả là độ tuyến tính tốt qua một phép xác định rộng phạm vi [14].
Tuy nhiên, việc phân tích các sản phẩm thương mại cho thấy một thiếu sót của phương
pháp. Cụ thể, một số sản phẩm chăm sóc cá nhân có độ đục ban đầu khá cao, gây khó
khăn cho việc đo độ truyển sáng. Do đó, hiện tại, giá trị của huyển phù được xác định
bằng cách đo cường độ phản xạ nhẹ. Theo cách này, độ đục nội tại của mẫu chỉ trở thành
nền tảng cho các phép đo phản xạ ánh sáng. Thông tin cần thiết được cung cấp bởi những
tia sáng nhấp nháy. Kỹ thuật đo độ đục đã được áp dụng để xâc định các mẫu SLES với
một số lượng nhóm etoxy.

7


CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Phương pháp chuẩn độ keo:
Cơ sở của phương pháp được sử dụng là hiện tượng keo tụ anion chất hoạt động bề
mặt bởi một polyme cation mạnh. Khi trộn dung dịch chất hoạt động bề mặt với polyme
dung dịch ở lượng gần tương đương, một lượng lớn kết tủa xuất hiện và phản xạ ánh sáng
khác nhau. Để minh họa phương pháp chuẩn độ keo, ba mẫu SLES công nghiệp đã được
sử dụng. Các mẫu SLES có số lượng nhóm oxytylen trung bình trong khoảng 1- 3 (Bảng
1). Mức độ ethoxyl hóa này là điển hình của SLES được sử dụng trong dầu gội đầu [2].
Số lượng nhóm etoxy trong phân tử SLES được chứng minh là không ảnh hưởng về sự
kết hợp chất hoạt động bề mặt với polyDADMAC [13]. Lợi thế này là do mật độ điện
tích và độ cứng của đại phân tử polyDADMAC.
Bảng 1. Đặc điểm các mẫu SLES được sử dụng.

Giá trị từ nhà sản xuất
Mẫu

Thương hiệu

Nội dung Trọng lượng
Khối lượng
Hoạt chất
nhóm
phân tử
khơ
(%m/m)
ethoxy
(g/mol)
(%m/m)

SLES1 SULFOROKANol L170/1

1-2.5

approx..340

68-72

71.2

SLES2 SULFOROKANol L270/1

1-2.5

approx..384

68-72

72.8

SLES3

>2.5

approx..435

68-72

74.6

SULFOROKANol L370

Các giải pháp ví dụ được chuẩn bị bằng cách hịa tan SLES trong nước cất khơng có
chất phụ gia. Ban đầu, các giải pháp SLES hồn tồn rõ ràng (Hình 1, Cột 0). Chúng trở
nên đục sau khi polyDADMAC được thêm vào (Hình 1, Cột 20). Độ đục của dung dịch
phát sinh do sự hình thành các hạt mịn ít hòa tan chất hoạt động bề mặt [15,22,23]. ở liều
lượng polyDADMAC thấp, anion chất hoạt động bề mặt vẫn còn dư và ổn định các liên
kêgs polyme – chất hoạt động bề mặt được hình thành. Cơ chế là các anion chất hoạt
động bề mặt được hấp phụ trên các chất liên kết do lực hút của nước. Điện tích bổ sung
8


cung cấp lực đẩy giữa các micelle, do thực tế giống như các điện tích đẩy lùi nhau. Kết
quả là, các mixen vẫn lơ lửng (Hình 1, Cột 20). Một lượng polyDADMAC tăng dẫn đến

tăng nồng độ huyền phù và sự gia tăng độ đục tương ứng (Hình 1, Các cột 30, 40). Nó có
thể được kết luận rằng việc bổ sung thêm polyDADMAC dẫn đến giảm các anion chất
hoạt động bề mặt tự do và giảm điện tích hấp phụ. Các liên kết polyme của chất hoạt
động bề mặt làm mất anion dư thừa, và sau đó trở nên kém ổn định hơn. Khi số mol các
cation polyme để các anion chất hoạt động bề mặt tiến tới sự thống nhất, các điện tích trở
nên cân bằng. Dần dần các mixen kỵ nước mất tính ổn định và đơng tụ ở dạng các bơng
khơng đều (rõ rằng có thể nhìn thấy trong Hình 1, Các cột 50 và 60). Q nhiều
polyDADMAC đã khơng ảnh hưởng đến kích thước và độ ổn định của các bông cặn được
tạo thành. Hiện tượng đông tụ lẫn nhau của chất hoạt động bề mặt anion và polyme
cation được mô tả trong tài liệu [13,14,19].

Hình 1. Hình ảnh chụp được trong quá trình chuẩn độ dung dịch chuẩn SLES với nồng
độ 40 mM.
Để xác nhận sự hình thành các liên kết ion mạnh, các kết tủa được tạo thành là tự
do, được làm khô và nghiên cứu với phương pháp đo nhiễu xạ tia X. Hình ảnh nhiễu xạ
của mẫu SLES 1 chứa đỉnh nhọn ở 19,4 độ, một số đỉnh nhỏ và quần rộng trong khoảng
từ 17 – 28 độ (Hình 2b, c). Đổi lại, cấu trúc trúc của polyDADMAC là nhiều hơn. Mẫu
XRD của polyDADMAC chứa hai đỉnh nhọn ở góc theta bằng 21,35 và 45,14 độ (Hình
9


2). Các đỉnh này hoàn toàn phù hợp với dữ liệu [24, 25]. Đồ thị nhiễu xạ của
polyDADMAC (Hình 2) cũng để lộ vết sưng ở 16,15; 21,4 và 27,1 độ.

Hình 2. Các mẫu XRD của chất chuẩn độ và các mẫu SLES1 (a), SLES2 (b) và SLES3
(c) cũng như các mẫu tương ứng.
Phản ứng của polyDADMAC và SLES dẫn đến những thay đổi đáng kể về sự khác
biệt mô hình tion – tất cả các đỉnh đặc trưng của polyDADMAC và SLES đã biến mất.
Thay vào đó, hai đỉnh hẹp mới được hình thành ở 38,1 và 44 độ (Hình 2), chỉ ra sự hình
thành của một cấu trúc có trật tự mới. Cùng với điều này, một mơ hình trong phạm vi từ

15 – 28 độ cho thấy cấu trúc mới có dạng bán tinh thể. Do đó, những thay đổi đáng kể đã
đăng ký trong trật tự phân tử xác nhận ion phản ứng của polyDADMAC với SLES. Các
liên kết polyme – chất hoạt động bề mặt được hình thành trong thời gian khá ngắn.
Các điểm đơng tụ đẳng cực của các anion SLES bằng polycation polyDADMAC
được xác định bằng cách sử dụng các tín hiệu trắc quang. Hiẹu giá trị đo quang được làm
ví dụ - đồ thị tion được trình bày trong Hình 3. Phạm vi của các giá trị tín hiệu cảm biến
trắc quang phụ thuộc về số lượng chất hoạt động bề mặt, cũng như hình dạng của hệ
thống đo và các thơng số hoạt động của nguồn sáng. Để loại bỏ ảnh hưởng của các yếu tố
thiết bị, các đồ thị tín hiệu ban đầu được chuyển đổi thành đồ thị trắc quang và đồ thị đạo
hành chất lượng hơn. Một tín hịey chuẩn đã được thu hồi bởi phân chia sự khác biệt của
tín hiệu cảm biến tức thời. Hình dạng của các đường cong chuẩn độ ban đầu và chuẩn độ
là giống hệt nhau. Ban đầu, tăng thể tích chất chuẩn độ dẫn đến tăng tín hiệu đo quang.
Rõ ràng nguyên nhân là làm tăng độ đục của hỗn hợp phản ứng. Số lượng keo nhiều hơn
các hạt, càng nhiều ánh sáng bị phản xạ bởi huyền phù. Trong vùng lân cận của tỷ lệ đẳng
cực của polyDADMAC thành SLES, tín hiệu cảm biến giảm nhanh chónh (Hình 3).
Ngun nhân là sự đông tụ của huyền phù keo, dẫn đến giảm số lượng huyền phù hạt và
lượng ánh sáng phản xạ giảm tương ứng. Cùng với điều này, kích thước trung bình của
10


các hạt được tăng lên. Việc bổ sung thêm polyDADMAC dẫn đến kết quả keo tụ (Hình 1,
Cột 50 và 60). Các đám bay gây ra nhiều dao động tín hiệu. Các chất kết tụ khổng lồ đơn
lẻ có thể gây ra các gai lớn trên đồ thị chuẩn độ (Hình 3).

Hình 3. Các ví dụ về đồ thị trắc quang ban đầu, chuẩn hóa và dẫn xuất.
Các đồ thị chuẩn độ thu được khá khác với đồ thị được thực hiện dưới chế độ truyền
sáng [14]. Ở giai đoạn đầu của quá trình chuẩn độ, sự phản xạ ánh sáng tăng lên (Hình 3)
trong khi sự truyển sáng giảm [14]. Tuy nhiên, tại điểm cuối, các dao động tín hiệu là
được phát hiện rõ ràng trong cả chế độ phản xạ và truyền dẫn. Điểm cuối chuẩn độ có thể
được xác định theo nhiều cách khác nhau như trong Hình 3. Theo phương pháp A, điểm

cuối tương ứng với sự xuất hiện đầu tiên của các dao động tín hiệu (O). Nó có thể được
dọc trực tiếp từ đồ thị chuẩn độ ban đầu cũng như từ đồ thị được biến đổi hoặc dẫn xuất.
Phương pháp A không cung cấp khả năng phát hiện đáng tin cậy ở nồng độ chất phân tích
thấp vì tín hiệu dao động q thấp. Phương pháp B sử dụng giá trị tuyệt đối của đạo hàm
của tín hiệu ban đầu. Các điểm cuối là điểm mà tín hiệu đạo hàm lệch khỏi đường thẳng
(.). Trên thực tế, tín hiệu phát sinh cho phép sử dụng cả hai phương pháp A và B để phát
hiện điểm cuối.

11


Một loạt các đường cong chuẩn độ của các mẫu chuẩn cho thấy mối quan hệ rõ ràng
giữa nồng độ của mẫu và sự bắt đầu của dao động tín hiệu (Hình 4). Cả hai các phương
pháp xác định điểm cuối tạo ra sự phụ thuộc tuyến tính giữa hàm lượng SLES và lượng
chât chuẩn độ (Hình 5). Tuy nhiên, phương pháp B dẫn đến các giá trị cao hơn của hệ số
xác định R2. Trên thực tế, phương pháp B có giá trị R2 > 0,9985 (Hình 5). Nói cách khác.
Độ lệch của đạo hàm tín hiệu cung cấp thêm xác định điểm cuối chính xác hơn sự xuất
hiện của dao động tín hiệu quang học. Các kết luận tương tự đã đạt được sau khi kiểm tra
độ lặp lại của các phương pháp (Bảng 2). Vì vậy, phương pháp B chính xác hơn.
Bảng 2. Độ lệch chuẩn tương đối của định lượng SLES trong dung dịch 20 mM.
Mẫu
SLES1
SLES1
SLES2
SLES2
SLES3
SLES3

Phương pháp
A

B
A
B
A
B

Trung bình1, mM Phương sai1 SD1, mM
18.73
1.01
1.00
20.09
0.03
0.17
19.17
0.29
0.53
20.24
0.03
0.18
20.23
0.14
0.38
20.38
0.02
0.12

RSD1, %
5.36
0.85
2.79

0.88
1.86
0.60

Một quan sát khác áp dụng cho các giá trị độ dốc của đường chuẩn (Hình 5). Trên
thực tế, các giá trị số của độ dốc (g/mol) phải bằng phân tử trọng lượng của các mẫu
SLES (g/mol). Trong trường hợp SLES, giá trị độ dốc (Hình 5, phương pháp B) và giá trị
khối lượng phân tử (Bảng 1) ở mức tốt (348,7 và 340 tương ứng). Trong trường hợp
SLES2, các giá trị số hơi khác một chút (Mw và độ dốc lần lượt bằng 400 và 384). Trong
trường hợp SLES3, các giá trị của Mw và độ dốc khác nhau rõ rệt (lần lượt là 391 và
435). Có thể, những khác biệt này phát sinh như một kết quả của những thay đổi bất ngờ
trong thành phần hóa học của lơ cơng nghiệp.
Hình 6 cho thấy ảnh hưởng của các chất gây nhiễu, thường có trong sản phẩm chăm
sóc cá nhân. Nếu khơng có các chất phụ gia, độ thu hồi của phương pháp tương đương
với khoảng 101 – 102%. Tuy nhiên, việc bổ sung chất điện giải hoặc chất hoạt động bề
mặt không ion dẫn đến giảm các giá trị phục hồi. Thêm natri clorua với nồng độ 40mM
giảm độ thu hồi xác nhận xuống 93% (Hình 6). Tác dụng phụ của natri clorua về sự liên
kết của các anion SDS với các cation polyDADMAC đã được biết rõ [17,26,27]. Cơ chế
làm ngăn chặn tĩnh điện của các ion hữu cơ bởi các phản ứng vô cơ. Natri clorua ở nồng
độ 100 – 200 mM giảm đáng kể SDS liên kết với polyDADMAC (ở nồng độ SDS 0,1 – 1
mM [26] vầ 4 – 6 mM [27]). Ở nồng độ natri clorua bằng 200 mM và nồng độ SDS bằng
0,5 – 8 mM, không quan sát thấy sự phân tán keo ổn định [17]. Axit xitric nhẹ hơn hiệu
ứng gây nhiễu natri clorua (Hình 6, đĩa CD). Lượng khơng ion chất hoạt động bề mặt cần
thiết để giảm độ thu hồi đến 95% nằm trong khoảng từ 0,75 đến 1, liên quan đến số lượng
12


SLES. Người ta đã chứng minh rằng các chất hoạt động bề mặt không ion ảnh hưởng rõ
rêht đến độ đục dung dịch keo polyDADMAC-SDS với tỷ lệ cân bằng của các thành
phần [18,28,29]. Sự bắt đầu của sự giảm độ đục được báo cáo là ở nồng độ gấp bốn lần

của chất hoạt động bề mặt n-đoecyl-β-D-maltoside, so với SDS [28]. Cơ chế cơ bản là sự
hình thành các liên kết hỗn hợp bậc ba. Sự kết hợp của 300 mM natri clorua với 25 – 40
mM chuyển đổi n-đoecyl-β-D-maltoside polyDADMAC-SDS kết tủa thành một dung
dịch keo ổn định [29].

Hình 4. Tín hiệu trắc quang thay đổi trong q trình chuẩn độ SLES1 (a – c), SLES2 (d –
f) và SLES3 (g – i) ở các nồng độ được chỉ định.

13


Hình 5. Khối lượng của SLES1 (a), SLES2 (b) và SLES3 (c) so với lượng mol của dung
dịch PDDA chuẩn hóa.

Hình 6. Độ thu hồi của SLES phụ thuộc vào natri clorua (a), axit xitric (b), Rokanol 5P5
(rượu) (c), và Rokanol LP700 (ete) (d); lượng SLES tập trung, 40 mM. Các con số là tỷ lệ
mol của các chất gây nhiễu đối với SLES.
14


2. Xác định SLES trong các sản phẩm thương mại:
Phương pháp chuẩn độ keo được cải tiến với phép đo phản xạ ánh sáng được áp
dụng để xác định SLES trong các sản phẩm chất tẩy rửa thương mại và chăm sóc cá
nhân. Thơng thường, hàm lượng SLES trong dầu gội dao động từ 5 – 15% m/m [2,23].
Phạm vi xác định của phương pháp được đề cập, các khối lượng mẫu đã được thiết lập
1g, 3g, 6g và 10g (Bảng 3).
Bảng 3. xác định SLES trong sản phẩm thương mại.
SLES được xác định (mmol/g) ở các
trọng lượng mẫu khác nhau
Mẫu

Trung
bình
(mmol/g)

Trung
bình
(%m/m1)

1g

3g

6g

10g

S1 nước giặt

(0.170)

0.152

0.148

0.141

0.147

5.5

S2 dầu gội

(0.161)

0.149

0.145

0.141

0.145

5.5

S3 dầu gội

0.170

0.182

0.160

0.173

0.171

6.4

S4 dầu gội

(0.286)

0.254

0.242

b/ r

0.248

9.3

S5 dầu gội

(0.286)

0.239

0.225

b/ r

0.232

8.7

S6 dầu gội trẻ em

0.251

0.239

0.216

b/ r

0.235

8.9

S7 dầu gội trẻ em

~0

~0

~0

~0

0

0

S8 gel vệ sinh phụ nữ

(0.170)

0.143

0.139

0.132

0.138

5.2

S9 dầu tắm

0.474

0.442

b/ r

b/ r

0.458

17.2

: Hàm lượng khối lượng được tính bằng cách sử dụng giá trị của khối lượng mol trung bình
376,5 g/mol tương ứng với phân tử SLES có hao etoxy các nhóm. Lý do là SLES với hai hoặc
một nhóm ethoxy là thành phần tiêu biểu trong các sản phẩm chăm sóc tốc [13]. b/r – ngồi
phạm vi của quyết định () – giá trị không được bao gồm trong giá trị trung bình.
1

Ví dụ đầu tiên (S1) là nước giặt có cơng thức khá đơn giảm. Các sản phẩm có sự

xuất hiện của chất lỏng màu xanh lam đục (Hình S1). Theo thông tin nhà sản xuất (Bảng
4), sản phẩm này chứa SLES (với <2,5 oxit etylen các nhóm trên mỗi phân tử), natri
đoecylbenzen sulfonat, và các chất hoạt động bề mặt không ion cũng như chất bảo quản
(benzisothiazolinone và natri pỷithione). Mẫu pha lỗng vẫn hơi đục (Hình S1). Chuẩn
đọo bằng polyDADMAC dần tăng độ đục kéo theo sự keo tụ. Các đường trắc quang thu
15


được (Hình 7) rất giống với các giải pháp SLES tiêu chuẩn (Hình 4). Biến động mạnh
trên đồ thị phát sinh cho phép xác định điểm cuối (Hình 7b). Biến động tion ít khác biệt
hơn ở khối lượng mẫu thấphonw (1g) trong khi khối lượng mẫu tăng lên, cung cấp điểm
cuối khá khác biệt. Giá trị trung bình thu được của hàm lượng SLES bằng 5,5% (Bảng 3)
đồng ý với thơng tin từ nhà sản xuất (5 – 15%). Có thể kết luận rằng, màu xanh lam và độ
đục ban đầu của mẫu không ảnh hưởng đến phép xác. Tuy nhiên, khối lượng mâix quá
thấp có thể dẫn đến việc đánh giá quá cao hàm lượng SLES.

Hình 7. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b), được đăng ký theo phép
xác định SLES trong nước giặt (S1) ở khối lượng mẫu đã chỉ định.

Mẫu

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

Thành phần

Nước giặt

Dầu gội

Dầu gội

Dầu gội

Dầu gội

Dầu gội trẻ em

Dầu gội trẻ em

Gel vệ sinh phụ nữ

Dầu tắm

Bảng 4. Thành phần của các sản phẩm chăm sóc cá nhân được nghiên cứu.

Aqua

.

.

.

.

.

.

.

.

.

16


Sodium Laureth Sulfate

.

.

.

.

.

.

.

MIPA-Laureth Sulfate
Sodium C20-13 Alkyl
Benzenosulfonate

.

.

Laureth-7 Citrate

.

.

Hydrogenated Palm Glycerides

.

Citrate
Cocamidopropyl Hydroxysultaine

.

.

Cocamidopropyl Betaine

.

.

.

.

.

.

Lauramidopropyl Betaine

.

Betaine

.

Cocamide MEA

.

Cocamide DEA

.

Laureth 2

.

.

Laureth 3

.

Laureth-4

.

17

.


Ceteareth-18

.

Trideceth-10

.

PEG-3 Distearate

.

PEG-40 Hydrogenated Castor Oil

.

.

PEG-75 Lanolin

.

PEG-14M

.

PEG/PPG-120/10

.

Trimethylolpropane Trioleate
Lauryl Glucoside

.

.

Coco-Glucoside

.

.

.

.

Decyl Glucoside

.

Glyceryl Oleate

Glycol Distearate

.

Laudrimonium Hydroxypropyl

.

Hydrolyzed Wheat Protein
Laudrimonium Hydroxypropyl

.

Hydrolyzed Wheat Starch
18

.


Hydrolyzed Silk

.

Hydrolyzed Milk Protein

.
.

Hydrogenated Starch Hydrolysate

.

Glycerol

.

Propylene Glycol

.

.

.

.

Panthenol

.

.

.

.

Allantoin

.

Urea

.

Biotin

.

Polyquaternium-10

.

.

Guar Hydroxypropyltrimonium

.
.

Chloride
Lecithin

.

Sodium Chloride
Tetrasodium EDTA

.

Disodium Phosphta

.

Citric acid

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Latic Aicd

Sodium Hydorxide

.

Aloe Barbadensis Leaf Juice

.

.

Gossypium Herbaceum Seed

.

Extract

19

.


Prunus Amygdalus Dulcis Seed

.

Extract
Macadamia Ternifolia Seed Oil

.

Glicine Soja Oil

.

Ricinus Communis Seed Oil

.

Dimethiconol

.

Lanolin Alcohol

.

Cetearyl Alcohol

.

Tocopherol

.

.

BHT

.

Propyl Gallate

.

Ascorbyl Palmitale

Parfum

.

.

.

.

.

.

Alpha-Isomethyl Ionone

.

.

.

.

.

Geraniol

.

20

.

.

.


Hexyl Cinnamal

.

Butylphenyl Methylpropional

.

Limonene

.

Linalool

.

.

.

.

.

Citronellol

.

.

.

.

.

.

Coumarin

.

Benzyl Alcohol

.

.

Benzyl Salicylate

.

.

Caprylic/Capric Triglyceride

.

CI 19140

.

CI 42090

.

CI 75810

.

Benzophenone-4

.

Diethylhexyl Syringylidenemalonate

.

21


Zinc Pyrithione

Sodium Pyrithione

.

.

Potassium Sorbate

.

Phenoxyethanol

.

.

.

Methylparaben

.

Propylparaben

.

Methylchloroisothiazolinone

.

.

Methylisotthiazolinone

.

.

Benzisothiazolinone

.

DMDM Hydantoin

.

.

Sodium Benzoate

.

Benzoic Acid

.

p-Anisic Acid

.

.

.

Ví dụ thứ hai là dầu gội dành cho tóc S2 (Bảng 4). Sản phẩm là một trong số chất
lỏng màu xanh lục (Hình S1). Ngồi SLES, dầu gội cịn chứ cocamide DEA và
22


cocamidopropyl betaine (chất hoạt động bề mặt thứu cấp) cũng như decyl glucoside,
laurdimonium hydroxypropyl (protein lúc mì thủy phân), laurdimonium hydroxypropyl
(thủy phân tinh bột) và laureth-7 citrate. Chuẩn độ với polyDADMAC dẫn đến kết quả
điển hình là thay đổi trắc quang tăng dần theo sau là sự sụt giảm mạnh và sau đó là dao
động (Hình 8). Các đồ thị trắc quang thu được phù hợp với những thay đổi trung sự xuất
hiện của mẫu trong chuẩn độ (Hình S1). Các đồ thị tương tự như giải pháp SLES tiêu
chuẩn (Hình 4). Mặc dù các âm mưu phát sinh sở hữu các điểm cuối khác biệt ở tất cả
khối lượng mẫu được áp dụng (Hình 8b), có vẻ như kết quả thu được đối với khối lượng
mẫu 1g được đánh giá cao (Bảng 3).
Dầu gội dành cho tóc S3 là một chất lỏng màu trắng sữa (Hình S1). Thành phấn bao
gồm 18 loại (Bảng 4). Thành phần chính là: SLES, cocamide DEA, natri clorua, glycol
distearat và laureth-4. Polyme cation polyquaternium-10 được liệt kê trong số các thành
phần phụ. Polyme cation được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc tóc để cải thiện sự
hấp phụ của các thành phần hoạt động bề mặt tóc [20,21]. Bởi lẽ, polyquaternium chỉ đơn
thuần là thành phần tạo nên độ đục. Chất chống gàu ít hịa tan, kẽm pyrithione, cũng có
thể góp phần tạo ra độ đục. Dưới sự chuẩn độ của các mẫu với polyDADMAC, tín hiệu
phản xạ ánh sáng được tăng lên và sau đó giảm nhẹ và tiếp theo là những biến động phát
sinh (Hình 9). Những thay đổi về độ đục trước khi kết tủa không được quan sát bằng mắt
thường (Hình S1). Hình dạng các đường cong chuẩn độ trắc quang khác với những cái
trước ở chỗ không quan sát thấy cực đại rõ ràng. Cùng với điều này, đồ thị ohats sinh
chứa các dao động mạnh cho phép xác định chính xác điểm cuối (Hình 9b).

Hình 8. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b), được đăng ký theo sự tiêu
diệt SLES trong dầu gội đầu S2 ở khối lượng mẫu đã chỉ định.
23


Hình 9. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội dành cho tóc S3 ở khối lượng mẫu đã chỉ định.
Mẫu duy nhất có khối lượng 1g cho kết quả là đồ thị trắc quang với một dao động
nhẹ. Tuy nhiên, hàm lượng SLES thu được là tương tự đối với tât cả các khối lượng mẫu
(Bảng 3). Người ta có thể kết luận rằng độ đục ban đầu của sản phẩm không ảnh hưởng
đến SLES. Tuy nhiên, sự có mặt của polyme cation polyquaternium-10 có thể dẫn đến
việc đánh giá thấp nội dung SLES.
Dầu gội đầu dành cho tóc S4 là một chất lỏng màu trắng đục như ngọc trai (Hình
S1). Pha lỗng mẫu cũng vẩn đục, gây khó khắn cho việc quan sát các thay đổi về độ đục
trong q trình phân tích. Thành phần của dầu gội S4 chứa đến 29 thành phần (Bảng 4).
Những chất chính là SLES, cocamidopropyl betaine, dimethiconol, natri clorua và rượu
cetearyl. Polyme cation polyquaternium-10 xuất hiện gần đây. Phép đo quang phẩn xạ
ánh sáng trong quy trình chuẩn độ rất khó khăn vì sự tạo bọt (Hình S1). Đồ thị chuẩn độ
trắc quang thu được (hình 10a) khác so với các sản phẩm được mô tả trước đây: phần đầu
của đường cong không mượt mà như trong các ví dụ trước, khơng quan sát thấy tín hiệu
giảm mạnh và các dao động tín hiệu trong phần cuối cùng của đồ thị là khá vừa phải.
Mặc dù vậy, đồ thị đạo hàm cho phép xác định các điểm cuối ở các khối lượng mẫu 1g,
3g và 6g (Hình 10b). Có thể, kết quả thu được đối với mẫu 1g được đánh giá quá cao
(Bảng 3). Đổi lại, hàm lượng SLES không được xác định cho khối lượng mẫu 10g vì
thiếu các dao động lớn trên đồ thị chuẩn độ. Do đó, khi nội dung SLES trên 8%, khối
lượng mẫu phải nằm trong khoảng 3 – 6g.

24

Hình 10. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị đạo hàm tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội dành cho tóc S4 ở các khối lượng mẫu đã chỉ định.

Hình 11. Đồ thị trắc quang (a) và đồ thị phái sinh tương ứng (b) được đăng ký theo phép
xác định SLES trong dầu gội dành cho tóc S5 ở khối lượng mẫu được chỉ định.
Dầu gội đầu S5 cũng là chất lỏng màu sữa trong một thời gian (Hình S1). Thành
phần chính là SLES, cocamidopropyl betaine, natri clorua, PEG-3 distearate. Dầu gội đầu
S5 chứa hai polyme cation: guar hydroxypropyltrimonium clorua và polyquaternium-10
(Bảng 4). Các mẫu pha loãng vẩn đục, và bọt xảy ra khi mẫu pha lỗng được khuấy
(Hình 1). Những đặc điểm này gây khó khăn cho việc quan sát những thay đổi về độ đục
trong q trình phân tích. Đồ thị chuẩn độ trắc quang cho thấy tín hiệu khơng bị giảm
mạnh (Hình 11a). Tuy nhiên, biến động tín hiệu có thể nhìn thấy khá rõ trong phần cuối
cùng của biểu đồ. Các biểu đồ cung cấp điểm cuối đáng tin cậy (Hình 11b). Tỷ lệ phần
25