非イオン性（ノニオン）界面活性剤の測定【電位差滴定】
電位差滴定による界面活性剤の測定方法｜手動滴定との違い・電極選定・トラブル対策
yusuke
界面活性剤は、医薬品、工業製品、シャンプーや食器用洗剤などの日用品に広く使用されています。
本記事では、電位差滴定による界面活性剤の定量方法について、手動滴定（エプトン法）との違い、使用する電極や滴定液、測定上の注意点、トラブル対策まで実務目線で解説します。
❶ 界面活性剤の種類
界面活性剤は、親水基の解離状態によって主に以下の4種類に分類されます。
- 陽イオン性（カチオン）界面活性剤
水に溶けたとき、親水基が解離してプラスに帯電する - 陰イオン性（アニオン）界面活性剤
水に溶けたとき、親水基が解離してマイナスに帯電する - 両性界面活性剤
pH によって、親水基がプラスまたはマイナスに帯電する - 非イオン性（ノニオン）界面活性剤
水に溶けても解離せず、イオン性をもたない
本記事では、カチオン界面活性剤とアニオン界面活性剤に絞って解説します。
その他の界面活性剤については、
「両性界面活性剤の測定方法【電位差滴定】」
「非イオン性界面活性剤の測定【電位差滴定】」
にて、詳しく解説しています。
❷ 手動滴定（エプトン法）と電位差滴定の比較
手動滴定（エプトン法）
- クロロホルムを使用（環境・人体への有害性あり）
- 終点判断は目視 → 個人差が生じやすい
- 測定に時間を要する
電位差滴定
- クロロホルム不要
- 短時間で測定可能
- 滴定曲線の変曲点を終点として自動検出 → 個人差が生じない
➡ 安全性・測定精度・作業効率の面で、電位差滴定のメリットが大きいと言えます。
❸ 使用する電極
指示電極
- イオン性界面活性剤に応答するイオン選択性電極（界面活性剤電極）
比較電極
- 可動スリーブ型比較電極
内部液
- 3.3 mol/L 塩化カリウム水溶液
滴定の進行により沈殿が生じるため、可動スリーブ型比較電極の使用が推奨されます。
比較電極の詳しい取り扱いについては、以下の記事で解説しています。
※ 指示電極と比較電極が一体となった複合電極も使用可能です。
❹ 使用する滴定液
測定対象とは反対の電荷をもつ滴定液を使用します。
陽イオン性界面活性剤を測定する場合
（＝陰イオン性の滴定液を使用）
- ラウリル硫酸ナトリウム
- ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
- テトラフェニルホウ酸ナトリウム
陰イオン性界面活性剤を測定する場合
（＝陽イオン性の滴定液を使用）
- 塩化ベンゼトニウム標準溶液（ハイアミン）
- 塩化テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム（ゼフィラミン）
滴定液の濃度は、試料濃度に応じて設定します。
一般的には 0.01～0.004 mol/L 程度が用いられます。
日本薬局方などの規格に従う場合は、規格指定の滴定液を使用してください。
❺ 滴定装置の設定
滴定スピードの設定
多くの滴定装置では ΔmV/ΔmL に応じて自動的にスピードが変化する設定がデフォルトです。
しかし安定した結果を得るには、一定量を間欠的に注入する設定がおすすめです。
- 注入量：0.05～0.1 mL
- 注入間の待ち時間：5～10 秒
終点検出の設定
- 滴定反応の当量点 ＝ 滴定曲線の変曲点
- 変曲点を終点として自動検出する設定にします
❻ 測定時の pH に関する注意点
通常は pH を厳密に管理する必要はありませんが、以下の場合は注意が必要です。
- カルボン酸型の陰イオン性界面活性剤
酸性条件では完全に解離しない場合があります。
この場合：
- 試料溶液の pH を 約10 に調整する
- 界面活性剤電極の使用可能 pH 範囲を仕様書で確認する
❼ トラブル対策：測定方法の工夫
界面活性剤同士の反応には相性があります。
反応速度が遅い場合など、以下のような問題が起こることがあります。
- 測定値がばらつく
- 滴定曲線に明瞭な変曲点が現れない
対策
- ❹を参照し、滴定液の種類変更を検討
- 逆滴定を行う
逆滴定の例（陽イオン性界面活性剤の測定）
- 試料をビーカーに採取
- ラウリル硫酸ナトリウム溶液を一定過剰量添加
- 沈殿生成を確認し、約5分撹拌(反応を完結させる）
- 残余のラウリル硫酸ナトリウムを
塩化ベンゼトニウム標準溶液で滴定（A mL） - 空試験を実施（B mL）
- B − A（mL） が試料中の陽イオン性界面活性剤量に対応
❽ 陽イオン性界面活性剤を測定する別法（沈殿滴定）
陽イオン性界面活性剤は第四級アンモニウム塩であり、
水中で完全に電離して**ハロゲン化物イオン（Cl⁻、Br⁻、I⁻）**を放出します。
このハロゲン化物イオンを 硝酸銀標準溶液で沈殿滴定する方法もあります。
適用条件
- 陽イオン性界面活性剤以外に
ハロゲン化物イオンを含まない試料であること
まとめ
電位差滴定は、界面活性剤の定量において安全性・再現性に優れた方法です。
測定対象に応じた滴定液の選定、電極の種類、装置設定が測定精度を大きく左右します。
変曲点が得られない場合は、滴定条件や逆滴定の適用を検討することで、安定した測定が可能になります。
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