常見品牌洗手液的pH測(cè)定探究

唐勁軍　嚴(yán)珍珠　黎瓊

摘要： pH作為洗手液的重要理化指標(biāo)，直接影響消費(fèi)者的皮膚健康。本實(shí)驗(yàn)采用酸度計(jì)測(cè)定常見品牌洗手液pH，結(jié)果顯示其pH差異較大，大部分樣品pH隨溫度的升高而減小，隨暴露時(shí)間影響不大；大多數(shù)兒童型和免洗型洗手液較為溫和，偏中性。藉此為消費(fèi)者合理選擇提出建議，并為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)提供參考。

關(guān)鍵詞： 洗手液； pH測(cè)定； 酸度計(jì)； 實(shí)驗(yàn)探究

文章編號(hào)： 10056629（2018）10007905中圖分類號(hào)： G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

洗手液是生活中常見的手部清潔劑。相比肥皂，洗手液可以避免交叉感染，隔絕外部污染，實(shí)用性較強(qiáng)。目前市場(chǎng)上洗手液的種類繁多，按液體形態(tài)分有普通型和泡沫型；按消費(fèi)群體分有成人型和兒童型；按洗手方式分有免洗洗手液等。消費(fèi)者多以價(jià)格、功效、氣味和品牌等作為選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，較少人會(huì)關(guān)注其pH。洗手液的pH是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)重要理化指標(biāo)，在最新修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1]（GB/T 34855—2017）中明確提出洗手液在25℃時(shí)pH范圍為4～10。人體皮膚的pH約為5.5～6.5，并且受性別、年齡的不同而有所差異[2， 3]。目前市場(chǎng)上的洗手液對(duì)于pH基本沒有提及，消費(fèi)者難以正確選購(gòu)?；诖?，我們對(duì)市場(chǎng)上常見品牌洗手液進(jìn)行pH測(cè)定，旨在了解各類洗手液pH及其影響因素，為人們合理選用提出建議，也為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)提供參考。

1實(shí)驗(yàn)

關(guān)于洗手液的pH測(cè)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[4]（QB2654—2004）“中華人民共和國(guó)輕工企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)洗手液pH的測(cè)定”規(guī)定：“測(cè)定溫度25℃，用新煮沸騰并冷卻的蒸餾水配制成質(zhì)量濃度分別為1∶10的試驗(yàn)溶液，混勻，測(cè)定”。依照此規(guī)定，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

1.1儀器和試劑

實(shí)驗(yàn)儀器： 雷磁pHS25型酸度計(jì)、電子天平（精度為0.01g）、燒杯、量筒、容量瓶（250mL）、溫度計(jì)、恒溫水槽、玻璃棒等

試劑： 鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）、混合磷酸鹽（含Na2HPO4）、四硼酸鈉（Na2B4O7·10H2O）、洗手液樣品、蒸餾水

1.2溶液的配制

1.2.1緩沖溶液的配制

將鄰苯二甲酸氫鉀、混合磷酸鹽和四硼酸鈉3種緩沖劑分別溶于蒸餾水，稀釋定容至250mL，配成對(duì)應(yīng)pH（25℃時(shí)）為4.00、 6.86和9.18的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.2洗手液溶液的配制

稱取洗手液樣品2.00g于50mL燒杯中，加入20mL煮沸冷卻的蒸餾水，用玻璃棒充分?jǐn)嚢杓s1min，置于恒溫水浴槽中，待用。

1.3洗手液pH的測(cè)定

打開并調(diào)節(jié)2臺(tái)同型號(hào)酸度計(jì)，當(dāng)測(cè)定酸性溶液時(shí)，選取鄰苯二甲酸氫鉀（pH=4.00， 25℃）、混合磷酸鹽（pH=6.86， 25℃）2種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，在室溫下對(duì)酸度計(jì)進(jìn)行校正。酸度計(jì)校正完成后，用蒸餾水清洗電極并擦干，然后將電極浸沒在待測(cè)樣品中，待酸度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)測(cè)定堿性溶液時(shí)，選取四硼酸鈉、混合磷酸鹽2種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行校正，同理進(jìn)行以上步驟。

2臺(tái)酸度計(jì)校正完成后，用蒸餾水清洗電極并擦干，然后將電極浸沒在待測(cè)樣品中，同時(shí)進(jìn)行pH測(cè)定，兩臺(tái)儀器測(cè)定結(jié)果誤差<0.1，待酸度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定記錄數(shù)據(jù)。每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用2臺(tái)儀器同時(shí)平行測(cè)定3次，最后取其平均值作為結(jié)果。

2結(jié)果與討論

2.1常見品牌洗手液pH

選取常見品牌的普通型和泡沫型洗手液樣品進(jìn)行pH測(cè)定，根據(jù)環(huán)境和體感溫度范圍設(shè)置溫度為15～55℃，測(cè)定結(jié)果見表1和表2。

通過(guò)對(duì)常見普通型和泡沫型洗手液進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)25℃時(shí)普通型洗手液pH范圍為3.79～9.72，泡沫型洗手液為4.32～9.76，基本在4.00～10.00的區(qū)域，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 34855—2017），洗手液基本符合pH理化性質(zhì)的要求。綜合表1、表2數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)洗手液pH分布比較離散，不同品牌洗手液的pH相差較大，衛(wèi)寶和趣凈顯偏堿性；立白、開米、必速和綠傘較為溫和，偏中性；舒膚佳、威露士、藍(lán)月亮和滴露則偏酸性，清潔能力相對(duì)較強(qiáng)。洗手液的主要成分有表面活性劑、抑菌劑、清香劑、防腐劑及其他助劑。表面活性劑起濕潤(rùn)、乳化和起泡的作用。而洗手液中大多使用陰離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑。上述實(shí)驗(yàn)顯中性或堿性的洗手液的成分中較多標(biāo)含有月桂醇聚醚硫酸酯鈉或月桂醇聚醚硫酸酯銨等表面活性劑，簡(jiǎn)稱AES，“AES的pH在7～9之間，是一種性能優(yōu)良的陰離子表面活性劑”，“在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定，但在酸性溶液中易水解，在中性介質(zhì)中由于自催化酸化作用，發(fā)生水解”[5]，其水解反應(yīng)為：

2RO（C2H4O）4SO3Na+2H2O2RO（C2H4O）4H+Na2SO4+H2SO4

因此含該表面活性劑的洗手液略顯堿性。另外，顯酸性的洗手液較多含有抑菌劑等成分，如水楊酸、對(duì)氯間二甲苯酚等酸性物質(zhì)，在偏酸性的環(huán)境下抑制細(xì)菌的增長(zhǎng)。據(jù)以上分析，洗手液呈現(xiàn)的酸堿性很大程度上與表面活性劑、抑菌劑和酸度調(diào)節(jié)劑有關(guān)。

此外，洗手液的pH隨溫度的升高呈現(xiàn)出品牌差異，且有一定規(guī)律性的波動(dòng)。開米、必速和趣凈、威露士的洗手液隨溫度升高pH逐漸減小，其他普通型洗手液在15～45℃間隨著溫度的升高pH有減小趨勢(shì)，但在55℃時(shí)pH又略微增大。有資料表明，當(dāng)加熱水溶液達(dá)到一定溫度時(shí)，表面活性劑溶解度會(huì)突然增大[6]。據(jù)此分析，一方面可能因?yàn)樵?5～45℃間表面活性劑的水解作用隨溫度的升高而增強(qiáng)，使溶液的pH減小。另一方面可能是顯酸性的抑菌劑在較高溫度下活性增強(qiáng)，在水溶液中解離增強(qiáng)，使水溶液pH減小。

2.2其他影響洗手液pH的因素

除了溫度會(huì)影響洗手液pH的變化，是否還有其他影響因素還有待研究。有研究者[7， 8]發(fā)現(xiàn)，牙膏和洗發(fā)液的pH會(huì)隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng)而減小，暴露時(shí)間的長(zhǎng)短是否會(huì)對(duì)洗手液的pH產(chǎn)生影響還未有相關(guān)研究的報(bào)道。為此，我們將暴露時(shí)間和溶液濃度作為實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行pH測(cè)定，并對(duì)兒童型和免洗型洗手液pH進(jìn)行了測(cè)定和分析，結(jié)果如表3、表4所示。

與表1、表2成人普通洗手液的pH相比，兒童型洗手液pH基本在6～7的范圍，總體較為溫和（見表6）。從產(chǎn)品成分分析，主要原因可能有兩個(gè)方面，一是成分中含橄欖、茶樹等各種低刺激的植物萃取精華及調(diào)節(jié)酸堿度的物質(zhì)，使溶液與人體皮膚pH相近；另一方面，較多兒童洗手液為椰油酰胺丙基甜菜堿（CAB）等兩性離子表面活性劑和陰離子型表面活性劑形成的復(fù)配體系，pH接近中性，刺激性小、對(duì)皮膚溫和。另外開發(fā)并投放市場(chǎng)的兩性表面活性劑還有羥磺基甜菜堿、咪唑啉和氨基酸兩性表面活性劑[9]，這類表面活性劑常見于嬰兒洗滌制品中，作為柔和調(diào)理劑[10]。

從表7數(shù)據(jù)可知，潔芙柔洗手液pH較小，pH在4左右，其他品牌的免洗洗手液pH均在7左右，偏中性。免洗洗手液成分中含量較多為乙醇及其他少量功能性物質(zhì)，有些免洗洗手液pH較低是因?yàn)楹羞^(guò)氧化氫等顯酸性的抑菌劑及其他功能性物質(zhì)，從而導(dǎo)致不同品牌洗手液pH有細(xì)微差異。根據(jù)洗手液標(biāo)注的成分，乙醇含量在50%～80%之間，對(duì)乙醇過(guò)敏者要慎用，且乙醇為易燃物質(zhì)，因此免洗洗手液要遠(yuǎn)離明火，置于陰涼處保存。

2.3討論

從上述測(cè)定結(jié)果看，洗手液樣品pH分布范圍較廣，總體都在4～10之間。其原因主要為： 第一，與表面活性劑的種類有關(guān)。陰離子型的表面活性劑主要呈堿性，而兩性的離子表面活性劑能存在的pH范圍較廣，較多洗手液為陰離子和兩性表面活性劑形成復(fù)配體系。第二，與不同品牌和針對(duì)特殊人群所采用的功能性物質(zhì)不同有關(guān)。顯酸性的洗手液較多采用的是水楊酸、對(duì)氯間二甲苯酚、過(guò)氧化氫等抑菌劑；兒童洗手液較多都含有植物萃取成分、pH調(diào)節(jié)劑等，這些溫和、低刺激的物質(zhì)使得洗手液pH與兒童皮膚相近。

此外，通過(guò)探究不同類別洗手液的pH及與溫度、暴露時(shí)間、濃度的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)溫度和濃度對(duì)洗手液pH的影響較大，而洗手液pH受暴露時(shí)間的影響較小。

3建議

基于以上研究，提出以下建議：

（1） 對(duì)于不同年齡層次、性別的消費(fèi)群體： 由于人的皮膚表面pH因年齡、性別的不同而有所差異，洗手液pH分布范圍較廣，根據(jù)皮膚的酸堿性選用相應(yīng)的洗手液，以免對(duì)皮膚造成刺激和傷害。例如，女性皮膚的pH明顯高于男性[11]，據(jù)此女性可選購(gòu)pH稍高的洗手液；隨著年齡的增長(zhǎng)，皮膚的緩沖能力逐漸下降，皮膚生理屏障作用不斷降低，皮膚表面的pH逐漸接近中性[12]，因此，建議年長(zhǎng)者選用偏中性的洗手液；而成人皮膚表面緩沖能力較強(qiáng)，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇酸性或堿性稍強(qiáng)的產(chǎn)品。

（2） 對(duì)于不同膚質(zhì)的消費(fèi)群體： 不同pH的洗手液功效有一定差異，pH較低的洗手液消毒抑菌功能相對(duì)較強(qiáng)，而pH較高的洗手液則去污能力較強(qiáng)，據(jù)此，消費(fèi)者可根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)和實(shí)際情況科學(xué)選購(gòu)。如油性皮膚的人可選購(gòu)略偏堿性的洗手液，而干性皮膚者則盡量使用偏中性、溫和、低刺激的，尤其是敏感肌膚者，其皮膚的中和能力較弱，不宜多用堿性洗手液。此外，多數(shù)洗手液顯示一定的酸性或堿性，手部有傷口或者感染者要慎用。

（3） 對(duì)于有特殊功效需求的消費(fèi)群體： 免洗洗手液不需要漂洗即可進(jìn)行清潔，方便直接，適用于戶外工人、野外作業(yè)者及醫(yī)務(wù)人員等。其次，水溫影響洗手液的功效發(fā)揮，建議根據(jù)環(huán)境、身體溫度以及洗手液pH變化規(guī)律，選擇15～45℃之間的溫水洗滌清潔的效果較佳。

（4） 以洗手液pH實(shí)驗(yàn)為教學(xué)素材，加強(qiáng)化學(xué)與社會(huì)、生活的聯(lián)系。如在溶液酸堿性內(nèi)容或pH測(cè)定教學(xué)時(shí)可以利用洗手液作為素材，設(shè)計(jì)成探究活動(dòng)，讓學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

此外，建議相關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)洗手液pH知識(shí)及相關(guān)健康常識(shí)的宣傳，提升公民的科學(xué)和健康素養(yǎng)；廠家在使用說(shuō)明中標(biāo)出產(chǎn)品的pH作為參考，以便消費(fèi)者能夠合理選購(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)輕工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T34855—2017.洗手液.

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[3]蘇躍，徐麗敏，李虹.不同年齡性別正常人皮膚表面酸堿度研究[J].中國(guó)麻風(fēng)皮膚病雜志， 2015，31（11）： 701～702.

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