1. 시험방법의 종류
시험방법에는 다음의 3종류가 있다.
1) A법[에탄올(99.5)법] : 이 방법은 나트륨 비누에 함유된 유리 알칼리의 정량에 적용한다. 탄산칼륨이 에탄올에 용해하기 때문에 칼륨 비누에는 적용할 수 없다. 또한 알칼리빌다가 많은 나트륨 비누에는 적용할 수 없다.
2) B법(염화바륨법) : 이 방법은 칼륨 비누, 나트륨 비누 및 두 가지가 혼합된 비누에 적용되지만, 탄산알칼리가 많은 경우는 적용할 수 없다. 또한, A법에 비교하여 정밀도가 낮으므로 미량의 유리 알칼리의 정량에는 적용할 수 없다.
3) C법[에탄올(95)법] : 이 방법은 주로 알칼리성 무기염(탄산염, 규산염 등)을 포함하는 나트륨 비누에 적용한다. 이 방법은 칼륨 비누에는 적용할 수 없다.
2. A법[에탄올(99.5)법]
A법은 다음과 같다.
1) 요지 : 중성으로 한 에탄올(99.5)에 시료를 용해하고 알코올성 염산 용액을 사용하여 유리 알칼리를 적정한다. 착색된 비누로서 그 색이 페놀프탈레인의 종말점을 방해할 경우에는 적용할 수 없다.
2) 시약 : 시약은 다음과 같다.
(1) 중성 에탄올(99.5) : KS M ISO 6353-2(R11)에 규정한 에탄올(99.5)을 서서히 5분간 끓여서 이산화탄소를 제거하고, 페놀프탈레인 용액(1w/v%)을 몇 방울 가하여 약 70℃에서 0.1N 알코올성 수산화칼륨 용액을 사용하여 30초간 엷은 분홍색을 유지할 때까지 중화한 것. 사용 직전에 조제한다.
(2) 0.1N 알코올성 염산 용액 : KS M ISO 6353-2(R13)에 규정하는 염산 10ml에 KS M ISO 6353-2(R11)에 규정한 에탄올(99.5) 1L를 가한 것.
표정 : 백금 도가지 속에서 500~600℃로 건조한 KS M 8005에 규정한 탄산나트륨 1~1.5g을 1mg까지 달아 물에 용해시켜 250ml로 하고, 그중 25ml를 브롬페놀블루 용액(0.1w/v%)을 지시약으로 하여 색이 청색에서 황색으로 변화할 때까지 본품을 사용하여 적정한다.(중말점에 가까와지면 용액을 끓여서 이산화탄소를 제거하고, 냉각 후 적정을 계속한다.) 브롬페놀블루 용액(0.1w/v%)은 브롬페놀블루(시약) 0.10g을 KS M ISO 6353-2(R11)에 규정한 에탄올(95) 20ml로 용해하고 물을 가하여 100ml로 한 것.
(3) 페놀프탈레인 용액(1w/v%) : 석유 에테르 가용성분 측정에 사용된 시약에 의한다.
3) 기구 : 기구는 다음과 같다.
삼각플라스크 500ml 환류냉각기 부착
4) 조작 : 시료 약 5g을 삼각플라스크 500ml에 10mg까지 달아 취하고, 중성 에탄올(99.5) 200ml를 가하여 환류냉각기를 연결하여 완전히 용해할 때까지 끓인다. 약 70℃까지 냉각하고 페놀프탈레인 용액(1w/v%) 0.5ml를 가하고 0.1N 알코올성 염산 용액을 사용하여 엷은 분홍색이 없어질 때까지 적정한다.
5) 계산 : 유리 알칼리는 다음 식에 따라 산출한다.
C = ( 0.4 × V × t ) / m
여기에서
C : 유리 알칼리(NaOH)(%)
V : 적정에 사용된 0.1N 알코올성 염산 용액의 소비량(ml)
t : 0.1N 알코올성 염산 용액의 농도 계수
m : 시료의 무게(g)
3. B법(염화바륨법)
B법은 다음과 같다.
1) 요지 : 시료 용액에 염화바륨 용액을 가하고 비누와 탄산염을 침전시켜 0.1N 염산을 사용하여 용액에 잔류하는 유리 가성 알칼리를 적정한다. 칼륨 비누와 나트륨 비누가 혼합되어 있는 비누의 경우는 수산화칼륨, 수산화나트륨 중 어느 한 쪽으로 유리 알칼리를 나타낸다.
2) 시약 : 시약은 다음과 같다.
(1) 0.1N 염산 KS M 8001에 규정한 것.
(2) 중성 에탄올(60v/v%) 물 75ml와 KS M ISO 6353-2(R11)에 규정한 에탄올(95) 125ml를 서서히 10분간 끓여 이산화탄소를 제거하고 실온까지 흐르는 물에 급랭시키고, (4)의 지시약 1ml를 혼합한다.
다음에, 0.1N 수산화나트륨 용액 또는 0.1N 수산화칼륨 용액을 사용하여 보라색이 나타날 때까지 중화하여 서서히 10분간 끓인 후 실온까지 흐르는 물에 급랭시키고, 0.1N 염산을 사용하여 보라색이 없어질 때까지 중화한 것. 사용 직전에 조제한다.
(3) 염화바륨 용액 : 물 90ml를 서서히 10분간 끓여서 이산화탄소를 제거하고 실온까지 흐르는 물에서 급랭시키고, KS M ISO 6353-2(R6)에 규정한 염화바륨 10g을 용헤한 후 (4)의 지시약 0.5ml를 가하고, 0.1N 수산화나트륨 용액 또는 0.1N 수산화칼륨 용액을 사용하여 보라색이 나타날 때까지 중화한 것. 사용 직전에 조제한다.
(4) 지시약 KS M 8238에 규정한 페놀프탈레인 1g과 티몰블루(시약) 0.5g을 가열 에탄올(95) 100ml에 용해하여 여과한 것.
3) 기구 : 기구는 다음과 같다.
삼각플라스크 : A법[에탄올(99.5)법]에 의한다.
4) 조작 : 시료 약 4g을 삼각플라스크 500ml에 10mg까지 무게를 달아 취하고, 중성 에탄올(60v/v%) 200ml를 가하고 수욕상에서 가열 용해한 후 환류냉각기를 장치하여 10분간 끓인다. 끓는 용액에 염화바륨 용액 15ml를 조금씩 가하고 잘 혼합한다. 실온까지 흐르는 물로 급랭하고 지시약 1ml를 가하여, 곧 0.1N 염산으로 색이 녹색으로 변할 때까지 적정한다.
5) 계산 : 유리 알칼리는 다음 식에 따라 산출한다.
칼륨 비누일 때
C = ( 0.56 × V × t ) / m
나트륨 비누일 때
C = ( 0.4 × V × t ) / m
여기에서
C : 유리 알칼리(KOH 또는 NaOH)(%)
V : 적정에 사용된 0.1N 염산의 소비량(ml)
t : 0.1N 염산의 농도 계수
m : 시료의 무게(g)
4. C법[에탄올(95)법]
C법은 다음과 같다.
1) 요지 : 시료를 중성으로 한 에탄올(95)에 용해하고 불용분을 여과한 후, 알코올성 염산 용액으로 유리 가성 알칼리를 적정한다. 착색된 비누색이 페놀프탈레인의 종말점을 방해할 경우에는 적용할 수 없다.
2) 시약 : 시약은 다음과 같다.
(1) 중성 에탄올(95) KS M ISO 6353-2(R11)에 규정한 에탄올(95)을 서서히 5분간 끓여서 이산화탄소를 제거하고 페놀프탈레인 용액 (1w/v%)을 몇 방울 가하고 약 70℃에서 0.1N 알코올성 수산화칼륨 용액을 사용하여, 30초간 엷은 분홍색을 유지할 때까지 중화한 것. 사용 직전에 조제한다.
(2) 0.1N 알코올성 염산 용액 : A법[에탄올(99.5)법]에 의한다.
(3) 페놀프탈레인 용액(1w/v%) : A법[에탄올(99.5)법]에 의한다.
3) 기구 : 기구는 다음과 같다.
(1) 삼각플라스크 : A법[에탄올(99.5)법]에 의한다.
(2) 유리 여과기 : KS L 2302에 규정한 것으로서, 여과판의 세공 기호가 3인 것.
4) 조작 : 시료 5g을 삼각플라스크 500ml에 10mg까지 무게를 달아 취하고, 중성 에탄올(95) 200ml를 가하고 환류냉각기를 장치하여 수욕상에서 가열 용해한다. 이 용액을 미리 가열한 유리 여과기를 사용하여 여과하고, 불용 성분과 삼각플라스크 및 유리 여과기를 끓는점 근처까지 가열한 중성 에탄올(95) 50ml를 사용하여 씻고, 씻은액을 여과액에 합하여 수욕상에서 가열하여 끓인다. 약 70℃까지 냉각하여 페놀프탈레인 용액(1w/v%) 몇 방울을 가하고, 0.1N 알코올성 염산 용액으로 엷은 분홍색이 없어질 때까지 적정한다.
5) 계산 : 유리 알칼리는 다음 식에 따라 산출한다.
C = ( 0.4 × V × t ) / m
여기에서
C : 유리 알칼리(NaOH)(%)
V : 적정에 사용된 0.1N 알코올성 염산 용액의 소비량(ml)
t : 0.1N 알코올성 염산 용액의 농도 계수
m : 시료의 무게(g)
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