8. KVALITATIVNÍ STANOVENÍ OXIDAČNÍCH ČINIDEL A KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ PEROXIDU VODÍKU V PROSTŘEDCÍCH URČENÝCH PRO PÉČI O VLASY
ROZSAH A OBLAST POUŽITÍ
Jodometrické stanovení peroxidu vodíku v kosmetice je možné pouze za nepřítomnosti jiných oxidačních činidel, vytvářejících jod z jodidů. Z tohoto důvodu je před jodometrickým stanovením peroxidu vodíku nutné zjistit a identifikovat jakákoli jiná přítomná oxidační činidla. Toto kvalitativní stanovení se dělí do dvou fází; první zahrnuje peroxodisírany, bromičnany a peroxid vodíku, druhá peroxid barnatý.
A. KVALITATIVNÍ STANOVENÍ PEROXODISÍRANŮ, BROMIČNANŮ A PEROXIDU VODÍKU
1. PRINCIP
Peroxodisíran sodný, peroxodisíran draselný a peroxodisíran amonný, bromičnan draselný, bromičnan sodný a peroxid vodíku – bez ohledu na to, zda pochází či nepochází z peroxidu barnatého – se identifikují pomocí sestupné papírové chromatografie, při které se používá dvou mobilních fází.
2. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší
2.1 0,5% (m/V) vodné referenční roztoky následujících sloučenin:
2.1.1 Peroxodisíran disodný
2.1.2 Peroxodisíran didraselný
2.1.3 Peroxodisíran diamonný
2.1.4 Bromičnan draselný
2.1.5 Bromičnan sodný
2.1.6 Peroxid vodíku
2.2 Mobilní fáze A, 80% (V/V) ethanol
2.3 Mobilní fáze B, benzen - methanol - 3-methyl-butan-1-ol - voda (34:38:18:10, V/V/V/V)
2.4 Detekční činidlo A, 10% (m/V) vodný roztok jodidu draselného
2.5 Detekční činidlo B, 1% (m/V) vodný roztok škrobu
2.6 Detekční činidlo C, 10% (m/m) kyselina chlorovodíková
2.7 4 mol/l kyselina chlorovodíková
3. PŘÍSTROJE A POMŮCKY
3.1 Chromatografický papír (papír Whatman č. 3 nebo č. 4 nebo jejich ekvivalenty)
3.2 Mikropipeta na 1 μl
3.3 Odměrné baňky na 100 ml
3.4 Skládané filtry
3.5 Zařízení pro sestupnou papírovou chromatografii
4. PŘÍPRAVA VZORKU
4.1 Prostředky rozpustné ve vodě
Od každého vzorku se připraví dva roztoky rozpuštěním 1 g a 5 g prostředku ve 100 ml vody. 1 μl každého z těchto roztoků se použije pro provedení papírové chromatografie popsané v oddíle 5.
4.2 Prostředky částečně rozpustné ve vodě
Naváží se 1 g a 5 g vzorku a rozptýlí se v 50 ml vody, v obou případech se doplní vodou na 100 ml a promíchají se. Obě suspenze se přefiltrují přes skládaný filtr (3.4) a z každého z filtrátů se použije 1 μl pro provedení papírové chromatografie popsané v oddíle 5.
4.2.2 Ještě jednou se připraví dvě suspenze vzorků rozptýlením 1 g a 5 g v 50 ml vody, okyselí se zředěnou kyselinou chlorovodíkovou (2.7), doplní se vodou na 100 ml a promíchají se. Disperze se přefiltrují přes skládaný filtr (3.4) a 1 μl každého z těchto roztoků se použije pro provedení papírové chromatografie popsané v oddíle 5.
4.3 Krémy
5 g a 20 g každého prostředku se rozptýlí ve 100 ml vody a disperze se použijí pro provedení papírové chromatografie popsané v oddíle 5.
5. POSTUP
5.1 Přiměřené množství rozpouštědel A (2.2) a B (2.3) se umístí do dvou oddělených chromatografických komor, aby se provedla sestupná papírová chromatografie. Chromatografické komory se sytí párami rozpouštědla alespoň 24 hodin.
5.2 1 μl roztoku vzorku a všech referenčních roztoků připravených podle oddílu 4 a bodu 2.1 se nanese na startovní body proužku chromatografického papíru (Whatman č. 3 nebo ekvivalentní) 40 cm dlouhého a 20 cm širokého (3.1) nebo jiných vhodných rozměrů a rozpouštědlo se nechá odpařit na vzduchu.
5.3 Chromatografický proužek (5.2) se umístí do chromatografické komory tanku naplněné vyvíjecím rozpouštědlem A (5.1) a vyvíjí se, dokud čelo rozpouštědla nepostoupí o 35 cm (asi 15 hodin).
5.4 Postup popsaný v bodech 5.2 a 5.3 se provede stejně s použitím chromatografického papíru (Whatman č. 4 nebo ekvivalentní) (3.1) a mobilní fáze B. Chromatografie probíhá, dokud čelo rozpouštědla nepostoupí o 35 cm (asi pět hodin).
5.5 Po ukončení vyvíjení se chromatogramy vyjmou a usuší se na vzduchu.
5.6 Skvrny se objeví po následném postříkání:
5.6.1 detekčním činidlem A a krátce poté detekčním činidlem B (2.5). Skvrny peroxodisíranů se na chromatogramu objeví nejdříve a budou je následovat skvrny peroxidu vodíku. Skvrny se označí tužkou;
5.6.3 detekčním činidlem C (2.6) na chromatogramech získaných podle bodu 5.6.1; přítomnost bromičnanů se projeví šedavě modrými skvrnami na chromatogramu.
5.7 Za výše zmíněných podmínek vztahujících se k vyvíjecím rozpouštědlům A (2.2) a B (2.3) jsou hodnoty Rf referenčních látek (2.1) přibližně následující:
| Mobilní fáze A (2.2) | Mobilní fáze B (2.3) | |
| Peroxodisíran sodný | 0,40 | 0,10 |
| Peroxodisíran draselný | 0,40 | 0,02 + 0,05 |
| Peroxodisíran amonný | 0,50 | 0,10 + 0,20 |
| Bromičnan sodný | 0,40 | 0,20 |
| Bromičnan draselný | 0,40 | 0,10 + 0,20 |
| Peroxid vodíku | 0,80 | 0,80 |
B. KVALITATIVNÍ STANOVENÍ PEROXIDU BARNATÉHO
1. PRINCIP
Peroxid barnatý se identifikuje na základě tvorby peroxidu vodíku po okyselení vzorku (A.4.2) a na základě přítomnosti barnatých iontů:
— v nepřítomnosti peroxodisíranů (A) přídavkem zředěné kyseliny sírové do části kyselého roztoku vzorku (B.4.1), čímž vznikne bílá sraženina síranu barnatého. Přítomnost barnatých iontů ve vzorku (B.4.1) se opět potvrdí papírovou chromatografií způsobem popsaným níže (B.5),
— ve vzorcích, ve kterých jsou peroxid barnatý a peroxodisírany přítomny současně (B.4.2), vyloužením zbytku z roztoku (B.4.2) v alkalickém prostředí; po rozpuštění taveniny (B.4.2.3) v kyselině chlorovodíkové se přítomnost barnatých iontů potvrdí papírovou chromatografií a/nebo vysrážením síranu barnatého.
2. REAKČNÍ ČINIDLA
2.1 Methanol
2.2 Koncentrovaná kyselina chlorovodíková, 36% (m/m)
2.3 Kyselina chlorovodíková, 6 mol/l
2.4 Kyselina sírová, 8 mol/l
2.5 Disodná sůl kyseliny rhodizonové
2.6 Chlorid barnatý (BaCl2·2H2O)
2.7 Bezvodý uhličitan sodný
2.8 Vodný roztok chloridu barnatého, 1% (m/V)
2.9 Mobilní fáze methanol – koncentrovaná kyselina chlorovodíková (koncentrace 36 %) – voda (80:10:10, V/V/V)
2.10 Detekční činidlo, 0,1% (m/V) vodný roztok disodné soli kyseliny rhodizonové, připravuje se bezprostředně před použitím
3. PŘÍSTROJE A POMŮCKY
3.1 Mikropipeta na 5 μl
3.2 Platinové kelímky
3.3 Odměrné baňky na 100 ml
3.4 Chromatografický papír Schleicher a Schull 2043 b nebo ekvivalentní. Papír se vyčistí tak, že se přes noc nechá vyvíjet v komoře pro sestupnou chromatografii (A.3.5), obsahující mobilní fáze, a poté se usuší.
3.5 Skládaný filtrační papír
3.6 Obvyklé zařízení pro provádění vzestupné papírové chromatografie
4. PŘÍPRAVA VZORKU
4.1 Prostředky, ve kterých nejsou přítomny peroxodisírany
4.1.1 2 g prostředku se rozptýlí v 50 ml vody a pH suspenze se upraví přibližně na hodnotu 1 kyselinou chlorovodíkovou (B.2.3).
4.1.2 Suspenze se pomocí vody převede do odměrné baňky na 100 ml, doplní se po rysku vodou a promíchá se. Tato suspenze se použije pro analýzu papírovou chromatografií popsanou v oddíle 5 a pro kvalitativní stanovení barya vysrážením síranu.
4.2 Prostředky, ve kterých jsou přítomny peroxodisírany
4.2.1 2 g prostředku se rozptýlí ve 100 ml vody a přefiltruje se.
4.2.2 K vysušenému zbytku se přidá množství uhličitanu sodného odpovídající sedmi až desetinásobku hmotnosti zbytku (B.2.7), promíchá se a směs se půl hodiny taví v platinovém kelímku (B.3.2).
4.2.3 Ochladí se na laboratorní teplotu, tavenina se rozpustí v 50 ml vody a přefiltruje se (B.3.5).
4.2.4 Zbytek z taveniny se rozpustí v kyselině chlorovodíkové (B.2.3) a doplní se vodou na 100 ml. Tento roztok se použije pro analýzu papírovou chromatografií popsanou v oddíle 5 a pro kvalitativní stanovení barya vysrážením síranu.
5. POSTUP
5.1 Přiměřené množství mobilní fáze (B.2.9) se umístí do komory pro vzestupnou chromatografii a komora se sytí alespoň 15 hodin.
5.2 Na chromatografický papír – předem upraveného tak, jak je popsáno v bodě B.3.4 – se nanese do tří startovních bodů 5 μl každého z roztoků připravených podle bodů B.4.1.2 a B.4.2.4 a standardní roztok B.2.8.
5.3 Vzorek a referenční skvrny se vysuší na vzduchu. Chromatogram se vyvíjí, dokud čelo rozpouštědla nepostoupí o 30 cm.
5.4 Chromatogram se vyjme z komory a usuší na vzduchu.
5.5 Skvrny na chromatogramu se objeví po postříkání papíru detekčním činidlem B.2.10. V přítomnosti barya se na chromatogramu objeví červené skvrny s hodnotou Rf asi 0,10.
C. KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ PEROXIDU VODÍKU
1. PRINCIP
Jodometrické stanovení peroxidu vodíku je založeno na následující reakci:
H2O2 + 2H+ + 2I- → I2 + 2H2O
Tato konverze probíhá pomalu, může však být urychlena přidáním molybdenanu amonného. Vzniklý jod se stanoví titračně thiosíranem sodným a je mírou obsahu peroxidu vodíku.
2. DEFINICE
Obsah peroxidu vodíku změřený níže popsaným způsobem se vyjádří v hmotnostních procentech výrobku (% m/m).
3. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší
3.1 Kyselina sírová, 4 mol/l
3.2 Jodid draselný
3.3 Molybdenan amonný
3.4 Thiosíran sodný, 0,2 mol/l
3.5 Roztok jodidu draselného,10% (m/V), připravuje se bezprostředně před použitím
3.6 Roztok molybdenanu amonného, 20% (m/V)
3.7 Roztok škrobu, 1% (m/V)
4. PŘÍSTROJE A POMŮCKY
4.1 Kádinky na 100 ml
4.2 Byreta na 50 ml
4.3 Odměrné baňky na 250 ml
4.4 Odměrné válce na 25 a 100 ml
4.5 Nedělené pipety na 10 ml
4.6 Erlenmeyerovy baňky na 250 ml
5. POSTUP
5.1 Do 100 ml kádinky se naváží asi 10 g (m gramů) vzorku přesně, obsahujícího asi 0,6 g peroxidu vodíku. Obsah se pomocí vody převede do odměrné baňky na 250 ml, doplní se po rysku vodou a promíchá se.
5.2 10 ml roztoku vzorku (5.1) se odpipetuje do Erlenmeyerovy baňky na 250 ml (4.6) a postupně se přidá 100 ml 4 mol/l kyseliny sírové (3.1), 20 ml roztoku jodidu draselného (3.5) a tři kapky roztoku molybdenanu amonného (3.6).
5.3 Vzniklý jod se okamžitě titruje 0,2 mol/l roztokem thiosíranu sodného (3.4) a těsně před dosažením bodu ekvivalence se přidá několik mililitrů roztoku škrobu (3.7) jako indikátoru. Zaznamená se spotřeba 0,2 mol/l roztoku thiosíranu sodného (3.4) v mililitrech (V).
5.4 Způsobem popsaným v bodech 5.2 a 5.3 se provede slepý pokus, přičemž se nahradí 10 ml roztoku vzorku 10 ml vody. Zaznamená se spotřeba 0,1N roztoku thiosíranu sodného na slepý pokus (V0 v ml).
6. VÝPOČET
Obsah peroxidu vodíku ve výrobku vyjádřený v hmotnostních procentech (% m/m) se vypočte pomocí následujícího vzorce:
ve kterém:
| m | = množství analyzovaného vzorku (5.1) v g, |
| V0 | = spotřeba 0,2 mol/l roztoku thiosíranu sodného na slepý pokus (5.4) v mililitrech, |
| V | = spotřeba 0,2 mol/l roztoku thiosíranu sodného při titraci roztoku vzorku (5.3) v mililitrech. |
7. OPAKOVATELNOST
Pro výrobky obsahující asi 6 % (m/m) peroxidu vodíku nesmí rozdíl mezi výsledky dvou paralelních stanovení na stejném vzorku překročit absolutní hodnotu 0,2 %.