天然手工皂的理化性能檢測

孫安霞，麻倩倩，張曉樂，孫珊珊

（安康學院化學化工學院，陜西 安康 725000）

手工皂就是自己DIY做香皂。目前，DIY美容手工皂和保健，殺菌消毒的手工皂仍主導著中國皂市場的趨勢。當然，精美的包裝，漂亮的香皂類型，高質量和高端的復合香氣仍然是高質量香皂的必要條件。但是，消費者更多注重香皂的特效。例如，抗傷害性香皂，提神和營養的皮膚清潔和保健香皂，活血舒絡的老年香皂，以及防止皮膚干燥、保濕皮膚護理型肥皂，清涼型香皂等［1］。

這些產品大多數使用中草藥。經過科學配方，將提取和精制的藥用香精添加到香皂顆粒中，制成清爽香皂。也有由蘆薈，檸檬，蜂蜜，綠茶，牛奶等制成的美容香皂［2］。將各種具有特效的添加劑添加到這些香皂中以制成多功能型香皂，已廣泛用于天然植物皮膚護理手工香皂中。為了滿足香皂品種細分和專業化的需求，制造商通過香皂的特殊功能性和個性化來激發顧客的購買欲望。手工皂產品的潮流是向著高級、多功能性上發展。“安全、效益、高效、環保、健康、經濟”是手工皂未來幾年的發展趨勢［3］，正在成為都市消費者的新寵。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

1）主要儀器：電子天平，（pH計pHS-3C），電熱恒溫水浴鍋（DK-2000-IIIL），干燥器（LG02-ZX40），烘箱（HF9214），電子天平，錐形瓶，燒杯，量筒，移液管，滴定管，溫度計，漏斗，鐵架臺等。

2）試劑：無水乙醇（分析純），濃硫酸（分析純），鹽酸（分析純），氫氧化鈉（分析純），氫氧化鉀（分析純），酚酞指示劑、百里酚藍指示液、硅砂等。

1.2 實驗方法

制備天然植物護膚手工皂的基本原理是精煉后的油脂與堿相互作用生成皂和甘油（皂化反應）［4］。在此過程中添加天然植物成分（天然蘆薈、綠茶、檸檬），使其在反應過程中均勻的分布于制得的手工皂中。本實驗對自己制備的三種手工皂進行理化性能檢測。

根據國家香皂的相關標準（GB7916-1987《化妝品衛生標準》、QB／T 2485-2008《香皂》），依次對DIY的蘆薈、綠茶、檸檬天然植物護膚手工皂的pH值、起泡力、總游離堿的含量、游離苛性堿的含量、水分及揮發物的含量等幾方面進行測定［5］。

1.2.1 pH值檢測

取0.1g手工皂置于10 mL蒸餾水中，加熱至40°C，不斷攪拌至均勻，冷卻至室溫待用。按照儀器的使用說明，校正pH計，用蒸餾水清洗電極，然后用濾紙吸干。小心的將電極插入試樣中，使電極浸沒，待pH值讀數穩定后，記錄讀數，測量3次，結果取平均值。

1.2.2 起泡力檢測

采用量筒實驗［6］對手工皂的起泡力進行檢測。具體操作如下：將2g的手工皂溶解在20mL蒸餾水中，將等分溶液倒入250mL帶塞量筒中，迅速讀出皂液的初始體積V0，然后搖晃或顛倒量筒使其充分產生泡沫，搖晃1min后。再次讀出皂液泡沫體積V1。

根據下式表征手工皂的起泡能力：

其中，V0為皂液的初始體積，mL；V1為搖晃1min后皂液泡沫體積，mL。

1.2.3 總游離堿含量檢測

稱取制備好的5g手工皂樣品的（精確至0.001g）加入錐形燒瓶中，然后加入100mL的乙醇。連接回流冷凝器，緩緩加熱至手工皂徹底溶解。然后加入硫酸標準滴定溶液10.0mL。微沸至少10min。稍冷后，趨熱加入百里酚藍指示液2滴，用氫氧化鉀乙醇標準滴定溶液滴定至呈現淡粉色，保持30s不退色即為滴定終點。

總游離堿的質量分數w（NaOH）按式（2）計算。

式中，w（NaOH）為用NaOH的質量分數表示手工皂中的總游離堿的含量；V0為測定中加入的硫酸標準溶液的體積，mL；c0為硫酸標準溶液的濃度，mol／L；V1為消耗氫氧化鈉乙醇標準滴定溶液的體積，mL；c1為氫氧化鈉乙醇標準滴定溶液的濃度，mol／L；m為手工皂樣品的質量，g。

1.2.4 游離苛性堿含量檢測

實驗采用乙醇法測定手工皂中游離苛性堿的含量，原理為：將手工皂溶于中性乙醇中，然后用鹽酸乙醇溶液滴定游離苛性堿。具體操作如下：稱取制備好的手工皂試樣約5g（精確至0.001g），置于錐形瓶1中。在另一個錐形瓶2中，加入150mL無水乙醇，加熱至微沸，并保持5 min以除去二氧化碳，使其冷卻至70°C。加入酚酞指示劑2滴，用氫氧化鉀乙醇溶液滴定至溶液呈淡粉紅色。將上述處理好的乙醇溶液傾入盛有手工皂試樣的錐形瓶1中，連接回流冷凝器。緩緩煮沸至肥皂完全溶解后，使其冷卻至70°C，用鹽酸乙醇標準溶液滴定至溶液呈微淡紅色，維持30s不褪色即為終點。

游離苛性堿質量分數w（NaOH）按式（3）計算。

式中，w（NaOH）為用NaOH的質量分數表示的手工皂中的游離苛性堿的含量；V為消耗鹽酸乙醇標準溶液的體積，mL；c為鹽酸乙醇標準溶液的濃度，mol／L；m為手工皂樣品的質量，g。

1.2.5 水分及揮發物含量檢測

采用烘箱法測定手工皂中水分及揮發物的含量。具體操作如下：稱取試樣約 5g（精確至0.001g），將玻璃棒置于蒸發皿中，放入硅砂10g，將蒸發皿連同攪拌棒，放入控溫于（103±2）°C的烘箱內干燥，在干燥器中冷卻30min并稱重。將試樣加至蒸發皿中，用玻璃棒攪拌是硅砂和試樣混合均勻，放于控溫（103±2）°C的烘箱中。1h后取出冷卻，用研缽將試樣粉碎。再置于烘箱中3h，取出蒸發皿，置于干燥器內，冷卻至室溫。重復操作，每次置于烘箱內1h，直至相繼兩次稱量間的質量差小于0.01g為止，記錄最后稱量的結果。

手工皂中水分和揮發物的含量w以質量分數表示，按式（4）計算。

式中：w為以質量分數表示手工皂中水分和揮發物的含量；m1為蒸發皿、攪拌棒（及硅砂）和試樣加熱前的質量，g；m2為蒸發皿、攪拌棒（及硅砂）和試樣加熱后的質量，g；m0為蒸發皿、攪拌棒（及硅砂）的質量，g。

2 結果與討論

2.1 pH值分析

三種手工皂的pH測定結果如表1所示。

表1 三種手工皂pH值測定結果Tab.1 Results of pH test for three hand-made soaps

由于手工皂主要是用來洗滌清潔皮膚表面的油脂、污垢等酸性物質的，所以必須要有一定的堿性［7］。一般情況下，手工皂的pH值在10以下即可使用，如若pH降到8～9呈弱堿性則手工皂的使用感更佳。需要注意的是天然護膚手工皂的pH值為7時，基本上失去了清潔能力。

由表1可知，三種手工皂試樣的pH值均在8～9范圍內，符合皂類pH值的標準要求，能達到最佳的使用效果。

2.2 起泡力分析

三種手工皂的起泡力測定結果如表2所示。

整個系統采用B/S 模式，分為三層：數據層，服務層，應用層。數據層主要負責通過傳感器等傳感設備收集倉庫的信息資料和對數據的存儲。采用Oracle 數據庫對數據進行存儲。服務層對數據進行處理并進行數據傳輸，并調用外部系統。應用層負責對倉庫的信息數據進行三維展示，并對問題進行定位和報警，以利于使用者快速掌握問題現場情況。系統整體層次圖如圖1 所示。

由表2可知，蘆薈、綠茶、檸檬三種天然護膚手工皂的起泡力都在50%左右，而且相比之下綠茶手工皂的起泡力最好。但是并非泡沫越豐富就證明清潔力越好，手工皂的質量就越好，過多的泡沫帶走皮膚表面大量的污垢和油脂，使皮膚變得干燥，所以上述三種手工皂起泡力都達到較佳狀態。

2.3 總游離堿含量分析

手工皂中的總游離堿是指游離苛性堿和游離碳酸鹽堿的總和，是用來衡量手工皂的酸堿度的，堿性大對皮膚的損害程度就嚴重。適量的總游離堿能中和手工皂中的游離脂肪酸，避免酸敗。標準要求應小于等于 0.03%［8］。

三種手工皂的總游離堿含量測定結果如表3所示。

表3 三種手工皂的總游離堿含量測定結果Tab.3 Results of total free alkali content test for three hand-made soaps

由表3可知，蘆薈、綠茶天然護膚手工皂的總游離堿質量分數≤0.03%，符合皂類標準指標，檢測結果為合格；而檸檬手工皂的總游離堿含量為0.033%，超出標準值，使用過程中可能會對皮膚造成傷害，因此檢測結果為不合格。

2.4 游離苛性堿含量分析

三種手工皂的游離苛性堿含量測定結果如表4所示。

表4 三種手工皂的游離苛性堿含量測定結果Tab.4 Results of free caustic alkali content test for three handmade soaps

由表4可知，蘆薈、綠茶、檸檬天然護膚手工皂的游離苛性堿質量分數均≤0.10%，符合國家規定皂類標準指標，因此檢測結果為合格。

2.5 水分及揮發物含量分析

三種手工皂的游離苛性堿含量測定結果如表5所示。

表5 三種手工皂水分及揮發物含量測定結果Tab.4 Results of moisture and volatile content test for three handmade soaps

手工皂中水分及揮發物含量高，皂體會發軟，硬度偏低，易發生收縮變形，洗滌時不耐擦，不耐用。因而手工皂中水分的質量分數也是需要嚴格把控的指標。標準要求這一指標≤30%［10］。

由表5可知，蘆薈、綠茶、檸檬天然護膚手工皂的水分和揮發物質量分數均≤30%，達到了皂類需要控制的水分含量，符合國家規定皂類標準指標，因此檢測結果均為合格。

3 結論

本文對制備的蘆薈、綠茶、檸檬三種手工皂的理化性能進行了檢測，經過與標準指標對比分析得到以下結果：蘆薈和綠茶手工皂的pH值為8～9、起泡力在50%左右、w（總游離堿）≤0.03% 、w（游離苛性堿）≤0.10%、w（水分及揮發物）≤30%，各項指標都符合國家規定的標準，產品質量合格；檸檬手工皂的pH值、起泡力、游離苛性堿含量、水分及揮發物的含量均符合標準值，而總游離堿質量分數測定結果為0.033%，超出標準值0.03%，在使用過程中可能會使人的皮膚造成危害，所以為不合格的手工皂產品。