在肥皂工业中,最终产品的制备涉及许多化学反应。在这些行业中,对反应的高度控制是质量控制任务的关键部分,以保证最终产品不侵入人体皮肤。有各种各样的肥皂也含有添加剂作为染料或香味,应该提高商业化的结果。然而,这些添加剂可能在化学反应中发挥作用,它们在最终棒中的存在可能会受到质疑。这篇文章展示了如何使用拉曼微光谱和更具体的拉曼图来研究肥皂棒中添加剂和/或试剂的踪迹。
实验条件
拉曼光谱是一种非破坏性的化学分析方法,可以全面了解化学结构、结晶度、多态、相和分子相互作用。这项技术基于光与材料内化学键的相互作用。这里使用的系统是XploRA™+它集成了强大和独特的功能,在一个可靠的,高性能的系统,非常适合分析和研究实验室。该系统是完全共焦的,提供高图像质量、深度和空间分辨率。
肥皂是可含有几种有机化合物的复杂产品。当与激光源相互作用时,这些化合物可以散射荧光。由于人们希望实现适当的拉曼信号,因此必须尽可能地降低荧光发射。基于不同肥皂的荧光水平的散射,已经采用不同的激光剂(638nm,785nm)来获得化合物的拉曼指纹。使用50xLWD目的使用激光器映射肥皂,以识别反应性痕迹和/或添加剂,并获得各种化合物的化学分布。采集时间为每像素是2×2μm尺寸的一秒钟。
研究人员检查了多种香皂:低成本香皂、马赛香皂、葡萄籽油香皂、阿勒颇香皂和橄榄油香皂。前两种肥皂是工业产品,其他三种是手工制作的。
就成分而言,香皂通常是由甘油、油/脂肪酸和许多添加剂如染料、香水、乳化剂等混合而成的。改善最终产品是所有这些添加剂的目的。
图1所示。用拉曼光谱研究肥皂的碎片。(从左到右)阿勒颇皂、橄榄油皂、葡萄籽油皂、马赛皂、低成本皂。
结果
一个获得了每种肥皂的拉曼图。采用多变量曲线分辨率(MCR)分析不同图谱,突出不同化合物。对于每个地图,颜色是基于相关参考光谱的分解。随后,这些获得的参考光谱与拉曼KnowItAll进行了比较®数据库提供Labspec6软件和Bio-Rad供电。
首先检验了手工制作的肥皂。图2展示了不同肥皂的拉曼图。
图2。不同手工皂的拉曼参考光谱和拉曼图。基于KnowItAll的拉曼光谱识别®数据库。(一)阿勒颇肥皂。(b)橄榄油皂。(c)葡萄籽油皂。
拉曼光谱分析表明,油酸是所有皂类的主要化合物。聚乙二醇(PEG)的贡献也可以在更多制造的手工肥皂中得到。聚乙二醇在肥皂组合物中起乳化剂的作用。与阿勒颇肥皂相比,配方的难度更大,这是预料之中的。阿勒颇肥皂实际上是一种由碱液和橄榄油制成的简单肥皂。与在葡萄籽油和橄榄油基肥皂中添加聚乙二醇不同,这些元素的分布比较均匀,这些肥皂中没有发现其他化合物。这种同质性是手工制造的直接结果,在此过程中,肥皂的所有元素都高度结合在一起。
为了推断出这两种复杂的手工肥皂之间缺乏差异,观察这些肥皂是由同一家公司生产的是很重要的。这表明了两种皂的成分/配方之间的同质性。
工业香皂是第二种分析香皂。图3显示了不同soap的Raman映射。
图3。不同工业皂的拉曼参考光谱和拉曼图。基于KnowItAll的拉曼光谱识别®数据库。(d)马赛肥皂。(e)廉价肥皂。
从拉曼化学分析中可以清楚地看出,这些肥皂不是手工制作的。肥皂的成分确实不均匀,有些单一的化合物被检测到。因此,TiO2在低成本和马赛的肥皂剧中都能找到。主要用于肥皂工业,TiO2能使肥皂的颜色变浅。至于低成本的肥皂,颜料分子也被注意到(天青石)。所有这些化合物的糟糕混合证实了这些肥皂的工业制备。拉曼是一种很好的方法来调查是否存在添加剂和评价皂制剂的质量。
拉曼光谱的另一个优点是,它可以区分在制备肥皂时使用的各种油。
结论
综上所述,本文证明了拉曼微光谱用于表征皂的均匀性,并用于调查最终产品中是否存在添加剂或痕量试剂。
此信息已采购,从Horiba Scientific提供的材料审核和调整。欧洲杯足球竞彩
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