4. KVANTITATIVNÍ A KVALITATIVNÍ STANOVENÍ KYSELINY ŠŤAVELOVÉ A JEJÍCH ALKALICKÝCH SOLÍ V PROSTŘEDCÍCH URČENÝCH PRO PÉČI O VLASY
1. ROZSAH A OBLAST POUŽITÍ
Níže popsaná metoda je vhodná ke kvantitativnímu a kvalitativnímu stanovení kyseliny šťavelové a jejích alkalických solí v prostředcích pro péči o vlasy. Lze ji použít u bezbarvých vodných nebo alkoholových roztoků a lotionů, které obsahují asi 5 % kyseliny šťavelové nebo ekvivalentní množství alkalického šťavelanu.
2. DEFINICE
Obsah kyseliny šťavelové a/nebo jejích alkalických solí stanovený touto metodou se vyjádří v hmotnostních procentech (m/m) volné kyseliny šťavelové ve vzorku.
3. PRINCIP
Po odstranění všech přítomných anionických povrchově aktivních látek pomocí hydrochloridu p-toluidinu se kyselina šťavelová a/nebo alkalické šťavelany vysráží jako šťavelan vápenatý a roztok se zfiltruje. Sraženina se rozpustí v kyselině sírové a titruje se manganistanem draselným.
4. REAKČNÍ ČINIDLA
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší
4.1 Roztok octanu amonného, 5 % (m/m)
4.2 Roztok chloridu vápenatého, 10 % (m/m)
4.3 Ethanol, 95 % (V/V)
4.4 Tetrachlormethan
4.5 Diethylether
4.6 Roztok p-toluidin-hydrochloridu, 6,8 % (m/m)
4.7 Roztok manganistanu draselného, 0,5 mol/l
4.8 Kyselina sírová, 20 % (m/m)
4.9 Kyselina chlorovodíková, 10 % (m/m)
4.10 Octan sodný, trihydrát
4.11 Ledová kyselina octová
4.12 Kyselina sírová (1:1)
4.13 Nasycený roztok hydroxidu barnatého
5. PŘÍSTROJE A POMŮCKY
5.1 Dělicí nálevky na 500 ml
5.2 Kádinky na 50 a 600 ml
5.3 Skleněné filtrační kelímky, G4
5.4 Odměrné válce na 25 a 100 ml
5.5 Pipety na 10 ml
5.6 Odsávačky na 500 ml
5.7 Vodní vývěva
5.8 Teploměr se stupnicí od 0 do 100 °C
5.9 Magnetická míchačka s vyhřívanou deskou
5.10 Magnetické míchadélko potažené teflonem
5.11 Byreta na 25 ml
5.12 Erlenmeyerovy baňky na 250 ml
6. POSTUP
6.1 Do kádinky na 50 ml se naváží 6 až 7 g přesně vzorku, pH se upraví na hodnotu 3 zředěnou kyselinou chlorovodíkovou (4.9) a roztok se převede do dělicí nálevky 100 mililitry destilované vody. Postupně se přidá 25 ml ethanolu (4.3), 25 ml roztoku p-toluidin-hydrochloridu (4.6) a 25 až 30 ml chloridu uhličitého (4.4) a obsah se prudce protřepe.
6.2 Po oddělení fází se spodní (organická) vrstva odpustí, extrakce se opakuje po přidání reakčních činidel uvedených v bodě 6.1 a organická vrstva se znovu odpustí.
6.3 Vodná vrstva se převede do kádinky na 600 ml a případný Tetrachlormethan se odstraní povařením roztoku.
6.4 Přidá se 50 ml roztoku octanu amonného (4.1), roztok se přivede k varu (5.9) a za varu se do něj vmíchá 10 ml horkého roztoku chloridu vápenatého (4.2); sraženina se nechá usadit.
6.5 Úplnost vysrážení se ověří přidáním několika kapek roztoku chloridu vápenatého (4.2), roztok se nechá vychladnout na laboratorní teplotu a poté se do něj vmíchá 200 ml ethanolu (4.3); (5.10); nechá se 30 minut stát.
6.6 Supernatant se odfiltruje přes skleněný filtrační kelímek (5.3), sraženina se převede do filtračního kelímku pomocí malého množství horké vody (50 až 60 °C) a promyje se studenou vodou.
6.7 Sraženina se pětkrát promyje malým množstvím ethanolu (4.3), pětkrát malým množstvím diethyletheru (4.5) a rozpustí se v 50 ml horké kyseliny sírové (4.8), která se nechá protéci filtračním kelímkem za podtlaku.
6.8 Roztok se kvantitativně převede do Erlenmeyerovy baňky (5.12) a titruje se roztokem manganistanu draselného (4.7) do slabě růžového zbarvení.
7. VÝPOČET
Obsah kyseliny šťavelové ve vzorku vyjádřený v hmotnostních procentech se vypočte ze vzorce
kde
A = spotřeba 0,5 mol/l roztoku manganistanu draselného podle bodu 6.8,
E = navážka vzorku v g (6.1),
4,50179 = přepočítávací faktor pro kyselinu šťavelovou.
8. OPAKOVATELNOST
Pro výrobky obsahující asi 5 % (m/m) kyseliny šťavelové nesmí rozdíl mezi výsledky dvou paralelních stanovení na stejném vzorku překročit absolutní hodnotu 0,15 %.
9. KVALITATIVNÍ STANOVENÍ
9.1 Princip
Kyselina šťavelová a/nebo šťavelany se vysrážejí jako šťavelan vápenatý a rozpustí v kyselině sírové. Do roztoku se přidá malé množství roztoku manganistanu draselného, který se odbarví za vzniku oxidu uhličitého. Projde-li vzniklý oxid uhličitý roztokem hydroxidu barnatého, vytvoří se bílá sraženina (mléčný zákal) uhličitanu barnatého.
9.2 Postup
9.2.1 Část vzorku, který má být analyzován, se podrobí postupu popsanému v bodech 6.1 až 6.3; odstraní se tak případně přítomné detergenty.
9.2.2 K přibližně 10 ml roztoku podle bodu 9.2.1 se přidá na špičku špachtle octanu sodného (4.10) a roztok se okyselí několika kapkami ledové kyseliny octové (4.11).
9.2.3 Přidá se 10% roztok chloridu vápenatého (4.2) a roztok se zfiltruje. Sraženina šťavelanu vápenatého se rozpustí ve 2 ml kyseliny sírové (1:1) (4.12).
9.2.4 Roztok se převede do zkumavky a po kapkách přidá se asi 0,5 ml 0,5 mol/l roztoku manganistanu draselného (4.7). Za přítomnosti šťavelanu se roztok odbarví, nejprve pomalu a potom rychle.
9.2.5 Ihned po přidání roztoku manganistanu draselného se zkumavka uzavře zátkou s trubičkou, obsah se mírně zahřeje a vzniklý oxid uhličitý se jímá do nasyceného roztoku hydroxidu barnatého (4.13). Vznik mléčného zákalu uhličitanu barnatého během 3 až 5 minut indikuje přítomnost kyseliny šťavelové.