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日化配方中螯合剂的作用、选型与验证方法

1 金属离子为什么会影响日化配方稳定性

 

1.1 金属离子的主要来源

        日化产品大多属于水基体系。水、无机盐、表面活性剂、植物提取物、香精、色素、填料、生产设备、储罐管路和包装材料,都可能向配方中带入金属离子。在日化配方中,需要关注的金属离子主要包括:

 

金属离子

主要来源

主要风险

Ca²⁺、Mg²⁺

硬水、无机盐、部分原料杂质

清洁力下降、泡沫下降、沉淀、水垢、斑痕

Fe²⁺、Fe³⁺

水、设备、管路、植物提取物、色粉

黄变、褪色、异味、氧化加速

Cu²⁺

水、设备、管路、部分原料杂质

香精劣变、氧化变色、活性成分下降

Mn²⁺

水、无机原料、部分矿物杂质

氧化体系不稳定、颜色变化

Ba²⁺、Sr²⁺

特定无机原料或水质

难溶盐沉淀、结垢风险

 

        这些金属离子的含量通常很低,但在配方中具有明显影响。尤其是 Fe³⁺、Cu²⁺等过渡金属离子,即使只有微量,也可能催化氧化反应,使产品在储存过程中出现颜色、气味和活性变化。

 

1.2 金属离子带来的典型配方问题

金属离子对日化产品的影响主要集中在四类问题上。

 

①硬水导致清洁表现波动。Ca²⁺、Mg²⁺会与阴离子表面活性剂、皂基、碳酸盐等发生作用,降低有效清洁成分的利用率,导致泡沫下降、去污力下降、织物发灰、冲洗后有残留感。

 

②沉淀、浑浊和水垢。金属离子容易与配方中的脂肪酸盐、碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐或部分阴离子组分形成难溶物,使产品出现浑浊、絮状物、瓶底沉淀、喷头堵塞,或在使用表面留下水斑和垢痕。

 

③金属催化氧化。Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺可能加速香精、色素、油脂、植物提取物、过氧化物和部分活性物的氧化反应,造成黄变、异味、褪色和活性下降。

 

④防腐体系稳定性受影响。金属离子可能干扰防腐体系或为微生物生长提供部分营养条件。螯合剂可以作为防腐体系的辅助稳定因素,但不能替代防腐剂,也不能替代防腐挑战试验。

 

1.3 螯合剂的核心价值

        螯合剂的核心作用是控制金属离子。它通过结合 Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺等金属离子,降低这些离子的游离活性,从而减少它们对清洁力、泡沫、外观、气味、颜色、防腐和货架期稳定性的影响。

 

        在日化配方中,螯合剂通常不是主清洁成分,也不是防腐剂,但它能够提高配方在不同水质、不同原料批次和不同储存条件下的稳定性。螯合剂属于小添加量但高影响度的功能助剂。

 

2 螯合剂是什么,如何发挥作用

 

2.1 螯合剂的定义

        螯合剂是指能够与金属离子形成稳定配合物的化合物。其分子中通常含有羧酸基、胺基、羟基、膦酸基或磷酸酯基等配位基团,可以通过多个配位点与金属离子结合。

 

        与单点配位相比,多点配位形成的金属配合物通常更稳定。日化配方中使用螯合剂的目的,不是把金属离子从体系中“消除”,而是将游离金属离子转化为相对稳定、反应活性较低的金属-螯合剂配合物。可简化表示为:

Mⁿ⁺ + 螯合剂 → 金属-螯合剂配合物(其中 Mⁿ⁺代表 Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺等金属离子。)

 

2.2 螯合剂的作用机理

螯合剂在日化配方中的作用可以理解为三个步骤。

 

第一步,识别并结合金属离子。

螯合剂分子上的配位基团与金属离子结合,形成配合物。不同螯合剂对不同金属离子的结合能力不同,例如有些更擅长控制 Ca²⁺、Mg²⁺,有些更适合控制 Fe³⁺、Cu²⁺。

 

第二步,降低游离金属离子活性。

金属离子一旦被螯合剂结合,其参与沉淀、氧化、催化和破坏表面活性剂体系的能力会下降。对配方而言,真正重要的不是金属离子总量,而是游离金属离子的有效活性。

 

第三步,减少金属离子引起的副反应。

Ca²⁺、Mg²⁺被控制后,硬水对清洁力和泡沫的干扰降低;Fe³⁺、Cu²⁺被控制后,氧化变色、香精劣变和活性下降风险降低;金属离子形成难溶盐的机会减少后,浑浊、沉淀、水垢和斑痕也会相应减少。

 

2.3 螯合能力不能脱离配方条件判断

螯合剂与金属离子形成配合物的能力常用稳定常数表示。在相同测定条件下,稳定常数越高,通常说明金属-螯合剂配合物越稳定。但在真实配方中,螯合剂的实际效果还受以下因素影响:

 

影响因素

对螯合效果的影响

pH

影响螯合剂电离状态和金属结合能力

离子强度

高盐体系可能改变螯合平衡和溶解性

温度

影响配合物稳定性、溶解性和沉淀风险

竞争离子

多种金属离子同时存在时会竞争螯合剂

表面活性剂体系

影响透明度、黏度、泡沫和相容性

螯合剂添加量

过低无法有效控制金属离子,过高可能影响成本或体系稳定

 

3 螯合剂在日化中解决的四类核心问题

 

3.1 改善硬水条件下的清洁力和泡沫稳定性

        硬水中的 Ca²⁺和 Mg²⁺会降低表面活性剂的实际效率。在含阴离子表面活性剂或皂基的配方中,Ca²⁺、Mg²⁺可能与表面活性剂或脂肪酸盐形成难溶物,使泡沫减少、清洁力下降,并造成洗后残留。

 

        螯合剂通过优先结合 Ca²⁺、Mg²⁺,减少硬水离子与表面活性剂发生副反应,从而提高产品在不同水质条件下的表现稳定性。这一作用在以下产品中尤其重要:

 

产品类型

主要问题

螯合剂作用

洗衣液

去污力波动、织物发灰、无机残留

控制 Ca²⁺、Mg²⁺,提高表活利用率

洗洁精

泡沫下降、去油力下降、冲洗残留

降低硬水干扰,改善泡沫和清洁稳定性

洗发水、沐浴露

泡沫不足、冲洗感变化

减少硬水离子对表活体系的影响

硬表面清洁剂

水垢、皂垢、斑痕

控制钙镁离子,减少无机残留

 

        对于含酶洗衣液或自动洗碗剂,选型时还要关注螯合剂对酶稳定性的影响。部分酶需要金属离子维持结构稳定,过强或过量的螯合剂可能影响酶体系,因此需要通过配方测试确认。

 

3.2 减少浑浊、沉淀、水垢和斑痕

        日化配方中的浑浊和沉淀,常与金属离子形成难溶盐有关。Ca²⁺、Mg²⁺可与碳酸盐、脂肪酸盐、硅酸盐、磷酸盐等形成沉淀;Fe³⁺也可能与某些阴离子或植物成分形成颜色较深的络合物或沉积物。这类问题常见于:

 

问题表现

常见体系

主要原因

低温浑浊

透明洗洁精、洗手液、洗发水

金属离子、电解质、表活体系共同作用

瓶底沉淀

碱性清洁剂、皂基体系

钙镁盐或金属皂形成

喷头堵塞

浴室清洁剂、厨房清洁剂

无机盐沉积或水垢形成

表面斑痕

玻璃清洁、餐具清洗、浴室清洁

硬水离子残留或水垢沉积

 

3.3 抑制金属催化氧化,降低黄变和异味风险

        铁、铜、锰等过渡金属离子及其不同价态,如 Fe²⁺/Fe³⁺、Cu⁺/Cu²⁺,容易参与氧化还原循环,加速香精、色素、油脂、植物提取物、过氧化物和部分活性成分的氧化反应。典型表现包括:

 

表现

可能原因

产品发黄、变深

Fe³⁺、Cu²⁺催化氧化

香精变味

金属离子促进香精氧化

色素褪色或变色

金属离子与色素或氧化体系作用

活性物下降

氧化敏感成分被加速降解

过氧化物分解

金属离子催化分解

 

        在这类体系中,螯合剂的作用是降低 Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺等金属离子的催化活性。它不能替代抗氧化剂,但可以与抗氧化剂、pH 调节剂和避光包装共同提高配方稳定性。

 

3.4 辅助防腐体系稳定,但不能替代防腐剂

        其作用主要来自两方面:一是降低部分微生物可利用的金属离子,并可能通过络合细胞外膜或细胞壁稳定所需的二价金属离子,提高微生物对防腐体系的敏感性;二是降低金属离子对防腐剂和配方体系的干扰。

 

        EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid,乙二胺四乙酸)及其盐类在个人护理和化妆品中常被用作螯合剂,并常用于辅助提升防腐体系稳定性。含螯合剂的配方仍需要完成防腐试验。尤其是降低传统防腐剂用量、使用温和防腐体系或含植物提取物的产品,不能仅凭添加螯合剂判断防腐安全。

 

4 常用螯合剂产品对比

 

4.1 典型螯合剂及金属离子控制剂

        日化行业常用的螯合剂和金属离子控制剂主要包括 EDTA、DTPA、MGDA、GLDA、柠檬酸盐、葡萄糖酸钠、植酸钠和 HEDP。它们的核心差异不只在螯合强度,还包括 pH 适用范围、溶解性、环保属性、配方兼容性和成本结构。

 

类型

常见产品

核心特点

主要优势

主要限制

适合方向

氨基羧酸类

EDTA、EDTA 二钠、EDTA 四钠

综合螯合能力强,应用成熟

用量低、成本低、稳定性好,对 Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺均有作用

生物降解性较弱,不适合强调可降解或无 EDTA 的配方

洗护、护肤、液体清洁剂、常规稳定体系

氨基羧酸类

DTPA(Diethylenetriaminepentaacetic acid,二乙烯三胺五乙酸)及其盐

配位点多,对 Fe³⁺、Cu²⁺等过渡金属离子控制能力强

适合金属离子干扰较高或氧化敏感体系

生物降解性较差,环境持久性较高;成本通常高于 EDTA

漂白体系、过氧化物体系、专业清洁

可降解氨基羧酸类

MGDA(Methylglycinediacetic acid,甲基甘氨酸二乙酸)及其盐

对 Ca²⁺、Mg²⁺有较好控制能力

可降解性较好,适合绿色清洁产品

单价通常高于 EDTA,需按有效活性核算成本

洗衣液、洗碗剂、硬表面清洁剂

可降解氨基羧酸类

GLDA(Glutamic acid N,N-diacetic acid,谷氨酸二乙酸)及其盐

绿色定位友好,液体配方适用性好

配方兼容性较好,适合无 EDTA 体系

螯合强度通常低于 EDTA,不能简单等量替代,需通过配方测试确认用量

液体洗涤剂、个人护理、绿色清洁

羟基羧酸类

柠檬酸、柠檬酸钠

兼具 pH 调节、缓冲和弱螯合作用

成本低,消费者接受度高

螯合能力有限,不适合强金属控制

弱酸洗护、护肤、温和清洁、辅助稳定

多羟基羧酸盐类

葡萄糖酸钠

水溶性好,碱性体系中表现稳定

温和,兼具一定分散和螯合作用

对 Fe³⁺、Cu²⁺等强金属控制能力不如 EDTA、DTPA

碱性清洁剂、硬表面清洁、液体洗涤剂

天然来源友好型

植酸、植酸钠

多磷酸酯结构,可结合多价金属离子

适合天然、温和、无 EDTA 配方

成本较高,受 pH 和离子强度影响明显

护肤、洗护、天然定位产品

膦酸盐类金属控制剂

HEDP(1-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid,羟基乙叉二膦酸)及其盐

阻垢、分散和漂白稳定效果突出

低剂量阻垢能力好,适合高碱和过氧化物体系

含磷,需关注环保和法规要求

自动洗碗、硬表面清洁、漂白稳定体系

无机磷酸盐类助洗剂

三聚磷酸钠;三聚磷酸五钠;STPP

络合 Ca²⁺、Mg²⁺,兼具水软化、分散、缓冲和助洗作用

硬水控制能力好,洗涤助效明显,技术成熟,成本较低

含磷,需关注无磷要求、环保和目标市场法规

洗衣粉、重垢洗涤剂、自动洗碗粉、工业清洁剂

 

        STPP 是传统洗涤剂中重要的无机磷酸盐助洗剂,能够络合 Ca²⁺、Mg²⁺,降低硬水干扰,同时具有分散、缓冲和防止污垢再沉积作用。与 EDTA、MGDA、GLDA 等小剂量有机螯合剂不同,STPP 更多用于洗衣粉、重垢洗涤剂、自动洗碗粉和工业清洁剂。由于其含磷属性,选用时需要关注无磷配方要求、环保标签和目标市场法规。

 

4.2 EDTA、MGDA、GLDA 的比较重点

        EDTA 是成熟度高、使用广泛的螯合剂之一。它对多种金属离子具有较强结合能力,用量低,成本优势明显,适合常规洗护、护肤和清洁体系。但 EDTA 不易生物降解的问题使其在绿色、天然、可持续定位产品中受到限制。

 

        MGDA 和 GLDA 是常见的可降解替代方向。它们在硬水控制、清洁稳定和绿色配方中应用较多,尤其适合洗衣液、洗洁精、自动洗碗和硬表面清洁等产品。与 EDTA 相比,MGDA、GLDA 的优势是更符合可降解、绿色清洁和环境友好诉求。

 

        以 Ca²⁺络合稳定常数为例,公开资料中常见参考值显示,EDTA 对 Ca²⁺的 logK 约为 10.6,MGDA 约为 7.0,GLDA 约为 5.9。从数值上看,EDTA 对钙离子的结合能力更强。但在实际配方中,螯合效果还会受到 pH、温度、离子强度、竞争离子和添加量等因素影响。此数值适合用于判断螯合能力的大致趋势,不作为唯一选型依据。对于含酶体系、绿色定位体系或对环境属性要求较高的产品,MGDA 和 GLDA 仍可能更具综合优势。

 

4.3 柠檬酸盐、葡萄糖酸钠、植酸钠和 HEDP 的适用特点

        柠檬酸和柠檬酸钠更适合作为辅助螯合剂和 pH 调节组分。它们成本低、接受度高,但金属离子控制能力有限,不适合替代 EDTA、DTPA 等强螯合剂用于高风险体系。

 

        葡萄糖酸钠适合碱性清洁体系,具有较好的水溶性和一定分散作用。它常用于硬表面清洁、液体洗涤和碱性清洁产品中,但对于 Fe³⁺、Cu²⁺等强氧化催化风险金属,不应高估其控制能力。

 

        植酸钠适合无 EDTA、天然来源或温和定位的洗护和护肤配方。它对多价金属离子有结合能力,但实际效果受 pH、离子强度和配方体系影响较大,需要通过透明度、颜色稳定和防腐挑战测试确认。

 

        HEDP是膦酸盐类金属控制剂、阻垢剂和分散剂。它适合自动洗碗、硬表面清洁、高碱清洁和含过氧化物体系。选用 HEDP 时,应关注含磷属性、目标市场法规和环保要求。

 

5 螯合剂如何选用和验证

 

5.1 按目标金属离子选择

选型的第一步是确定主要要控制哪类金属离子。不同问题对应的金属离子不同,适合的螯合剂也不同。

 

主要问题

优先关注的金属离子

选型方向

硬水下泡沫和清洁力下降

Ca²⁺、Mg²⁺

EDTA、MGDA、GLDA、柠檬酸盐、葡萄糖酸钠

产品浑浊、沉淀、水垢

Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺

MGDA、GLDA、HEDP、葡萄糖酸钠、EDTA

黄变、异味、香精劣变

Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺

EDTA、DTPA、GLDA、植酸钠

防腐体系波动

Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等

EDTA、GLDA、植酸钠、柠檬酸盐

过氧化物体系不稳定

Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺

DTPA、HEDP、EDTA、MGDA

 

        如果主要问题是硬水导致清洁力下降,应重点比较对 Ca²⁺、Mg²⁺的控制能力。如果主要问题是黄变、异味和活性下降,应重点比较对 Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺的控制能力。如果问题是水垢、斑痕和沉淀,则要同时考虑螯合、阻垢和分散能力。对于漂白或过氧化物体系,螯合剂不仅要控制 Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺等金属离子,还需要确认其对氧化剂稳定性、产品外观和储存稳定性的影响。

 

5.2 按配方 pH 和体系兼容性选择

螯合剂的有效性与 pH 密切相关。相同螯合剂在不同 pH 下的电离状态、金属结合能力和溶解性可能不同。

 

配方类型

常见 pH 范围

选型重点

可重点评估的产品

弱酸护肤、洗护

pH 4–6

温和性、透明度、防腐辅助、颜色稳定

EDTA 二钠、植酸钠、GLDA、柠檬酸盐

中性至弱碱清洁

pH 7–9

硬水控制、泡沫、表活兼容性、成本

EDTA 盐、MGDA、GLDA、葡萄糖酸钠

高碱清洁、自动洗碗

pH 10 以上

阻垢、分散、高碱稳定、漂白稳定

MGDA、GLDA、HEDP、葡萄糖酸钠

 

        体系兼容性同样重要。含酶配方要关注螯合剂对酶稳定性的影响;含阳离子聚合物配方要观察浑浊和沉淀;透明体系要关注低温析出;含香精和植物提取物体系要关注颜色和气味变化;含过氧化物体系要关注金属催化分解。

 

5.3 按产品定位选择

不同产品定位对螯合剂的要求不同。低成本成熟配方、绿色清洁配方、天然护肤配方和强稳定专业清洁配方,适合的选择并不相同。

 

产品定位

选型重点

优先评估方向

成本敏感、成熟配方

成本、供应稳定、低添加量

EDTA 二钠、EDTA 四钠、柠檬酸盐

绿色清洁、可降解

生物降解性、环保属性、硬水控制

MGDA、GLDA、葡萄糖酸钠

天然或无 EDTA 洗护护肤

无 EDTA 配方适配性、温和性、颜色稳定性

植酸钠、GLDA、柠檬酸盐

强金属控制、强稳定需求

对 Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺的控制能力

EDTA、DTPA、HEDP

高碱清洁、阻垢需求

阻垢、分散、高 pH 稳定性

HEDP、MGDA、葡萄糖酸钠、GLDA

 

        绿色替代不是简单等量替代。EDTA、MGDA、GLDA、植酸钠、柠檬酸盐和葡萄糖酸钠的分子结构、有效活性、金属选择性和 pH 适用范围不同。如果将 EDTA 替换为其他螯合剂,应重新确认添加量、pH、稳定性、防腐挑战和长期储存表现。

 

5.4 典型日化应用选型表

不同产品的核心问题不同,选型时应围绕实际应用目标展开。

 

应用方向

主要问题

优先评估

注意事项

洗衣液

硬水、织物发灰、无机残留、酶稳定

MGDA、GLDA、EDTA、葡萄糖酸钠

含酶体系需测试酶稳定性,不能只追求强螯合

洗洁精

泡沫下降、去油力波动、冲洗残留

EDTA 二钠、MGDA、GLDA、柠檬酸盐

关注泡沫、透明度和硬水去油表现

洗发水、沐浴露、洗手液

泡沫、冲洗感、颜色、香精、防腐稳定

EDTA 二钠、GLDA、植酸钠、柠檬酸盐

关注温和性、透明度、低温稳定和防腐挑战

护肤品

黄变、香精劣变、植物提取物稳定、防腐辅助

EDTA 二钠、植酸钠、GLDA

建议做 Fe³⁺、Cu²⁺挑战和长期稳定性测试

硬表面清洁剂

水垢、皂垢、沉淀、喷头堵塞

MGDA、GLDA、HEDP、葡萄糖酸钠

高碱体系需关注阻垢、分散和法规要求

自动洗碗剂

硬水、玻璃斑点、漂白稳定、酶稳定

MGDA、GLDA、HEDP、柠檬酸盐

需平衡酶、漂白剂、阻垢和环保要求

漂白或过氧化物体系

金属催化分解、活性下降、黄变

DTPA、HEDP、EDTA、MGDA

重点控制 Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺,并验证氧化体系稳定性

 

5.5 做验证测试

螯合剂选型需要通过配方测试确认。推荐将测试分为六类。

 

测试项目

测试目的

关键观察指标

硬水适应性测试

评估 Ca²⁺、Mg²⁺对清洁力、泡沫和体系外观的影响

泡沫高度和稳泡性、去污力、浊度、沉淀、冲洗残留

金属离子加标稳定性测试

通过加入 Fe³⁺、Cu²⁺等金属离子,评估配方对金属污染的耐受性

黄变、褪色、异味、活性含量变化、浊度、沉淀

高低温稳定性测试

评估温度变化条件下的配方稳定风险

分层、沉淀、浑浊、黏度变化、pH 变化、气味变化

低温透明度测试

评估低温条件下的析出、结晶和浑浊风险

浊度变化、晶体、絮状物、低温恢复性

防腐挑战测试

评估加入螯合剂后,对既定防腐体系防腐效能的影响

不同时间点微生物数量变化、对数降低值、是否满足防腐挑战判定要求

综合成本-效果评估

比较不同螯合剂达到相同目标效果时的实际应用成本

达到目标效果所需添加量、单位产品成本、稳定性改善幅度、综合性价比

 

        建议在测试中设置空白组和对照组。空白组不加螯合剂,对照组使用成熟方案,新方案使用候选螯合剂。通过相同硬水、相同 pH、相同温度和相同储存条件进行比较,才能判断差异是否来自螯合剂本身。

 

5.6 小结

        螯合剂在日化配方中的核心价值是控制金属离子。它通过降低 Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺等金属离子的游离活性,减少硬水干扰、沉淀浑浊、水垢斑痕、氧化黄变、香精劣变、活性下降和防腐体系波动。

 

螯合剂选型应围绕六个问题判断:

①主要要控制哪类金属离子;

②配方 pH 是否适合该螯合剂发挥作用;

③配方中是否含酶、香精、色素、防腐剂、氧化剂或高电解质;

④产品是否有绿色、天然、无 EDTA、低磷或可降解要求;

⑤达到相同效果时,哪种螯合剂实际用量更低,折算到成品中的成本更合理;

⑥在真实配方测试中,哪种方案能以更低综合成本达到更稳定的效果。

 

        对于成熟、成本敏感的配方,EDTA 仍具有明显实用价值;对于绿色清洁和可持续定位产品,MGDA、GLDA、葡萄糖酸钠等更值得评估;对于天然或无 EDTA 的护肤和洗护产品,植酸钠、GLDA、柠檬酸盐可以作为重点选择;对于高碱、阻垢和漂白稳定体系,HEDP、MGDA、葡萄糖酸钠等更具应用价值。

 

6. 日化配方螯合剂与金属离子控制相关代表产品分类表

 

表1. 氨基羧酸类螯合剂

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

GLDA 系列可降解氨基羧酸类螯合剂

51981-21-6

T303874

N,N-双(羧甲基)-L-谷氨酸四钠盐

有效含量≥47%

用于钙镁离子控制、液体清洁剂稳定性研究、无乙二胺四乙酸配方筛选

MGDA 系列可降解氨基羧酸类螯合剂

164462-16-2

T161558

N-(1-羧乙基)亚氨基二乙酸三钠

≥95%(T)

用于硬水条件下清洁力评价、洗涤剂配方筛选、钙镁离子控制实验

EDDS 系列可降解氨基羧酸类螯合剂

20846-91-7

N302758

N,N'-乙二胺二琥珀酸(EDDS)

≥98%

用于可降解螯合剂研究、金属离子加标稳定性测试、绿色清洁配方筛选

IDS 系列可降解氨基羧酸类螯合剂

144538-83-0

T302889

亚氨基二琥珀酸四钠

AR

用于硬水适应性测试、无乙二胺四乙酸清洁配方研究、钙镁离子络合评价

EDTA 系列氨基羧酸类螯合剂

60-00-4

E112485

乙二胺四乙酸

超纯级, 无水级, ≥99.5%(T)

用于金属离子络合研究、钙镁铁铜离子控制实验、配方稳定性对照测试

EDTA 系列氨基羧酸类螯合剂

6381-92-6

E433190

乙二胺四乙酸 二钠盐 二水合物

UltraBio™, 超纯级, ≥98.5%

用于洗护和护肤体系金属离子控制、防腐体系辅助稳定、金属离子加标实验

EDTA 系列氨基羧酸类螯合剂

139-33-3

D684233

乙二胺四乙酸二钠

≥99%

用于日化配方金属离子控制、透明体系稳定性测试、防腐体系辅助稳定研究

EDTA 系列氨基羧酸类螯合剂

150-38-9

E299933

乙二胺四乙酸 三钠盐

≥98%

用于中性至弱碱配方金属离子控制、硬水稳定性评价、清洁体系对照实验

DTPA 系列氨基羧酸类螯合剂

67-43-6

D108513

二乙烯三胺五乙酸(DTPA)

AR, ≥99%(T)

用于过渡金属离子络合研究、漂白体系稳定性测试、黄变和异味抑制实验

DTPA 系列氨基羧酸类螯合剂

140-01-2

D302814

二乙烯三胺五乙酸五钠

ca. 50% in Water

用于铁铜离子控制、氧化敏感体系稳定性研究、过氧化物体系金属离子干扰评估

NTA 系列氨基羧酸类螯合剂

139-13-9

N755590

次氮基三乙酸

UltraBio™, ≥99%(T)

用于专业清洁体系络合性能研究、硬水控制对比实验、金属离子结合能力评价

NTA 系列氨基羧酸类螯合剂

5064-31-3

T189148

次氮基三乙酸钠盐(NTA)

≥99%

用于专业清洁和水处理相关络合实验、钙镁离子控制对比研究

 

表2. 羟基羧酸类、多羟基羧酸类及天然来源相关螯合剂

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

柠檬酸类辅助螯合剂/酸度调节剂

77-92-9

C108869

无水柠檬酸

AR, ≥99.5%(T)

用于弱酸清洁体系、除垢配方、金属离子辅助络合和缓冲实验

柠檬酸类辅助螯合剂/酸度调节剂

5949-29-1

C433031

柠檬酸 一水合物

试剂级, ≥98%(GC/T)

用于酸碱调节、缓冲体系构建、弱酸洗护和除垢配方实验

柠檬酸盐类辅助螯合剂/缓冲剂

68-04-2

T774745

柠檬酸三钠

无水级,USP

用于弱螯合、缓冲和配方酸碱调节,适用于洗护和清洁体系辅助稳定

柠檬酸盐类辅助螯合剂/缓冲剂

6132-04-3

S116311

柠檬酸钠,二水

AR, ≥99%

用于缓冲体系、轻度硬水控制、洗护和清洁产品稳定性测试

葡萄糖酸类多羟基羧酸螯合剂

526-95-4

G111173

D-葡萄糖酸溶液

49-53 wt. % in H2O

用于葡萄糖酸盐体系制备、金属离子控制研究、温和清洁配方实验

葡萄糖酸盐类多羟基羧酸盐螯合剂

527-07-1

G432830

葡萄糖酸钠盐

适用于合成

用于碱性清洁体系金属离子控制、分散稳定、硬表面清洁配方研究

葡庚糖酸盐类多羟基羧酸盐螯合剂

31138-65-5

S161043

葡庚糖酸钠二水合物

≥98%(T)

用于碱性清洁和金属清洗体系、钙镁离子控制、分散稳定实验

植酸类天然来源相关螯合剂

83-86-3

P108521

植酸溶液

70% in H2O

用于多价金属离子结合、无乙二胺四乙酸洗护和护肤配方稳定性研究

植酸盐类天然来源相关螯合剂

14306-25-3

P775073

植酸 钠盐 水合物

≥75%

用于无乙二胺四乙酸配方、颜色稳定性研究、防腐体系辅助稳定测试

 

表3. 膦酸盐类金属离子控制剂与阻垢剂

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

HEDP 系列膦酸类阻垢/金属离子控制剂

2809-21-4

E107456

羟基乙叉二膦酸(HEDP)

Moligand™, 60%水溶液

用于阻垢、金属离子控制、过氧化物稳定和高碱清洁体系研究

HEDP 系列膦酸盐类阻垢/金属离子控制剂

7414-83-7

D135681

依替膦酸二钠

≥98%

用于阻垢、金属离子封锁、过氧化物稳定和高碱体系对比实验

HEDP 系列膦酸盐类阻垢/金属离子控制剂

3794-83-0

H303604

羟基亚乙基二膦酸四钠(HEDP·Na4)

≥80%

用于高碱清洁、自动洗碗、阻垢分散和金属离子控制测试

ATMP 系列氨基膦酸类金属离子控制剂

6419-19-8

N466698

次氮基三(亚甲基)三膦酸 溶液

50wt. % in H₂O

用于阻垢、缓蚀、钙镁离子控制和专业清洁配方实验

ATMP 系列氨基膦酸盐类金属离子控制剂

20592-85-2

S946647

Sodium aminotris(methylenephosphonate)

≥98%

用于阻垢、钙镁离子控制、清洁剂体系金属离子干扰研究

ATMP 系列氨基膦酸盐类金属离子控制剂

2235-43-0

A770718

氨基三亚甲基膦酸五钠-ATMP·Na{5}

≥28%(based on ATMP)

用于水软化、阻垢、钙镁离子控制和清洁剂稳定性研究

PBTC 系列膦酸羧酸类阻垢剂

37971-36-1

P136293

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸

50% in water

用于高硬度水条件下阻垢、分散和硬表面清洁稳定性研究

DTPMP 系列多膦酸类金属离子控制剂

15827-60-8

D115349

二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)

50% in water

用于铁铜离子控制、过氧化物体系稳定、专业清洁和水处理相关实验

DTPMP 系列多膦酸盐类金属离子控制剂

22042-96-2

P963033

(((phosphonomethyl)imino)bis((ethylenenitrilo)bis(methylene)))tetrakisphosphonic acid, sodium salt

——

用于多膦酸盐体系研究、金属离子封锁、阻垢和过氧化物稳定实验

 

表4. 无机磷酸盐类水软化剂及聚合物分散阻垢剂

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

聚丙烯酸类聚羧酸分散阻垢剂

9003-01-4

P661414

聚丙烯酸(PAA)

粘度 ≤2000 cP(25℃)

用于碳酸钙分散、阻垢、污垢再沉积控制和清洁体系稳定性研究

聚丙烯酸盐类聚羧酸盐分散阻垢剂

9003-04-7

P434409

聚丙烯酸钠(PAAS)

平均Mw~8000,在H2O中为45%

用于无机颗粒分散、阻垢、硬表面清洁和洗涤体系沉积控制

三聚磷酸盐类无机水软化/助洗剂

7758-29-4

S433949

三聚磷酸钠

工业级, ≥85%

用于钙镁离子封锁、助洗、分散、粉状洗涤剂和重垢清洁配方研究

焦磷酸盐类无机水软化/助洗剂

7722-88-5

S108847

焦磷酸钠

AR, ≥99%

用于水软化、金属离子控制、碱性清洁和无机助洗体系实验

焦磷酸盐类无机水软化/助洗剂

7320-34-5

P100385

焦磷酸钾(TKPP)

AR, ≥98%

用于液体碱性清洁、钙镁离子控制、分散和助洗性能研究

六偏磷酸盐类无机金属离子封锁/分散剂

10124-56-8

S108858

六偏磷酸钠(SHMP)

AR

用于金属离子封锁、分散、阻垢、硬水适应性和清洁体系稳定性测试

三聚磷酸盐类无机水软化/助洗剂

13845-36-8

P165312

三聚磷酸钾

≥85%

用于液体清洁体系水软化、分散、碱性助洗和硬水条件下性能评价

 

注:以上为阿拉丁代表性科研及配方研究相关产品,具体规格、级别、COA、SDS 及适用性请以官网为准;其中 NTA 及其盐类不建议作为个人护理、化妆品或普通消费日化配方的常规推荐,实际应用需结合目标配方、安全评估和目标市场法规确认。

 

参考文献

 

[1] Cosmetic Ingredient Review Expert Panel. Safety Assessment of EDTA & Salts as Used in Cosmetics.

 

[2] CosmeticsInfo.org. Disodium EDTA: Functions and Safety Information.

 

[3] BASF Care Chemicals. Enhancing Cleaning Performance: A Deep Dive into Chelating Agents.

 

[4] Nouryon. Dissolvine® Chelates Product Guide: Home Care and Personal Care Applications.

 

[5] Pinto I. S. S., Neto I. F. F., Soares H. M. V. M. Biodegradable Chelating Agents for Industrial, Domestic, and Agricultural Applications—a Review. Environmental Science and Pollution Research, 2014.

 

[6] PubChem. Ethylenediaminetetraacetic Acid; Sodium Gluconate; Tetrasodium Glutamate Diacetate Compound Records.

 

[7] U.S. Environmental Protection Agency. Supporting Information for Low-Priority Substance: D-Gluconic Acid, Sodium Salt.

 

[8] CosmeticsInfo.org. Citric Acid-Derived Ingredients.

 

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引用本文

阿拉丁科学.《日化配方中螯合剂的作用、选型与验证方法》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年6月30日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/the-role-selection-and-validation-of-chelating-agents-in-daily-chemical-formulations.html
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