Giáo trình Công nghệ các hợp chất hoạt động bề mặt

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ðẠI HỌC SAO ðỎ

CÔNG NGHỆ CÁC HỢP CHẤT

HOẠT ðỘNG BỀ MẶT

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CHẤT HOẠT ðỘNG BỀ MẶT ... 3

1.1 Các khái niệm cơ bản ... 3

1.1.1. Sức căng bề mặt và các yếu tố ảnh hưởng ... 3

1.1.2. Các chất hoạt ñộng bề mặt, chất không hoạt ñộng bề mặt và chất không ảnh hưởng ñến sức căng bề mặt của dung môi. ... 4

1.2. Tính chất vật lý của dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt ... 5

1.2.1. Cấu tạo lớp bề mặt trên giới hạn lỏng- khí: ... 5

1.2.2. Trạng thái phân tử chất hoạt ñộng bề mặt trong dung dịch: ... 6

1.2.3. Nồng ñộ micell tới hạn- ðiểm Kraft-ðiểm ñục-HLB và các yếu tố ảnh hưởng ... 7

1.3. Phân loại chất hoạt ñộng bề mặt ... 12

1.3.1. Chất hoạt ñộng bề mặt không sinh ion (NI) ... 12

1.3.2. Chất hoạt ñộng bề mặt anion ... 14

1.3.3. Chất hoạt ñộng bề mặt cation ... 15

1.3.4. Chất hoạt ñộng bề mặt lưỡng tính ... 16

1.4. Ứng dụng của chất hoạt ñộng bề mặt ... 17

1.5 Cơ chế tẩy rửa của chất hoạt ñộng bề mặt ... 18

1.5.1. Tẩy rửa các chất bẩn là chất béo ... 19

1.5.2. Tẩy rửa các vết bẩn dạng hạt ... 22

1.6. ðánh giá kỹ thuật chất hoạt ñộng bề mặt ... 25

1.6.1. Khả năng tạo nhũ ... 25

1.6.2 Khả năng tẩy rửa ... 25

1.6.3. Khả năng tạo bọt ... 28

1.6.4. Các chỉ tiêu ñánh giá khác ... 30

CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CỦA CÁC CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP ... 31

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình tẩy rửa ... 31

2.2. Các chất hoạt ñộng bề mặt ... 32

2.3. Các tác nhân tăng bọt và chống bọt ... 35

2.4. Các tác nhân làm mềm nước ... 36

2.5. Các tác nhân tạo môi trường kiềm ... 39

2.6. Các tác nhân tẩy trắng ... 39 2.7. Các chất xúc tác sinh học ... 43 2.8. Các tác nhân chống tái bám ... 44 2.9. Các tác nhân làm mềm vải ... 45 2.10. Các chất tạo hương ... 45 CHƯƠNG 3: SẢN XUẤT BỘT GIẶT ... 47 VÀ CÁC SẢN PHẨM TẨY RỬA KHÁC ... 47

3.1. Sản xuất xà phòng ... 47

3.1.1. Nguyên liệu ... 47

3.1.2. Quy trình công nghệ ... 52

3.2. Sản xuất bột giặt theo phương pháp sấy phun ... 58

3.2.1 Phân loại bột giặt ... 58

3.3. Sản xuất bột giặt theo phương pháp khác ... 66

3.4. Sản xuất các sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng... 71

3.4.1. Nguyên tắc lập công thức ... 71

3.4.2. Nước giặt ñẳng hướng dạng lỏng ... 71

3.4.2. Nước giặt cấu trúc dạng lỏng ... 74

3.4.3. Sản phẩm tẩy rửa ñậm ñặc dạng lỏng ... 79

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CHẤT HOẠT ðỘNG BỀ MẶT 1.1. Các khái niệm cơ bản

Các quá trình dị thể bất kỳ ( như hình thành hay phân hủy các chất rắn, hòa tan các chất rắn, lỏng và khí, bay hơi, thăng hoa, tẩy rửa , tạo nhũ tương, bọt ….) ñều là những quá trình xảy ra trên bề mặt phân chia pha. Trạng thái các chất ở bề mặt phân chia pha rất khác với vật chất trong lòng các pha vì có sự khác biệt về tương tác giữa các phân tử với nhau. Sự khác biệt ñó làm sản sinh các hiện tượng ñặc biệt trên bề mặt phân chia pha.

Viêc nghiên cứu hiện tượng bề mặt có sức lôi cuốn lớn vì nó có tầm quan trọng lý thuyết và thực tế. Nghiên cứu các hiện tượng bề mặt có thể ñánh giá ñược năng lượng và hiểu rõ ñược bản chất tương tác phân tử. ý nghĩa thực tế của các hiện tượng bề mặt là ở chỗ, vật chất có bề mặt lớn rất phổ biến trong tự nhiên và ñược ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật. Vì vậy việc tìm hiểu về sức căng bề mặt ñóng một vai trò rất quan trọng.

1.1.1. Sức căng bề mặt và các yếu tố ảnh hưởng

Sức căng bề mặt ñược ñịnh nghĩa là lực căng trên một ñơn vị chiều dài cắt ngang bề mặt. Trong hệ ño lường quốc tế, sức căng bề mặt ñược ño bằng Newton trên mét (N·m-1).

Cũng có thể ñịnh nghĩa sức căng bề mặt là công cơ học thực hiện khi lực căng làm cho diện tích bề mặt thay ñổi một ñơn vị ño diện tích. Như vậy nó cũng là mật ñộ diện tích của năng lượng; ý nghĩa này mang lại tên gọi năng lượng bề mặt cho ñại lượng vật lý này. Như vậy, trong hệ ño lường quốc tế, ñơn vị ño sức căng bề mặt tương ñương Jul trên mét vuông.

Nhiều khi sức căng bề mặt của một chất lỏng ñược xác ñịnh tại một ñiều kiện nhất ñịnh (nhiệt ñộ, áp suất, ...) khi bề mặt tiếp xúc với chân không. Sức căng bề mặt của chất lỏng thay ñổi theo nhiệt ñộ; ñối với nhiều chất lỏng, sức căng bề mặt giảm khi nhiệt ñộ tăng. Khi bề mặt là tiếp giáp giữa hai chất lỏng khác nhau, sức căng bề mặt tổng cộng bằng hiệu (cộng véctơ) của sức căng bề mặt từng chất lỏng.

Các yếu tố ảnh hưởng ñến sức căng bề mặt:

• Sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản chất của chất tiếp xúc ( bảng 1.1)

Chất lỏng càng phân cực, tương tác phân tử càng lớn, nội áp càng lớn, do ñó sức căng bề mặt càng lớn.

Bảng 1.1. Sức căng bề mặt của các chất lỏng tiếp xúc với không khí ( I) ở 20oC ( dyn/cm) và của chất lỏng tiếp xúc với nước (dyn/cm)

Chất lỏng σ I Chất lỏng σ I

Nước 72,75 - Ethanol 22,30 -

Benzen 28,88 35,00 n-octanol 27,50 8,50

Acid acetic 27,60 - n-hexan 18,40 51,10

CCl4 26,80 45,10 n-octan 21,80 50,80

Glycerin 66,00 - Anilin 42,90 -

• Sự có mặt trên lớp chất lỏng thứ nhất lớp chất lỏng thứ hai không trộn lẩn với nó luôn luôn làm sức căng bề mặt giảm. Sự giảm sức căng bề mặt càng nhiều nếu sự khác biệt về ñộ phân cực của hai chất lỏng càng bé. Các chất lỏng có ñộ phân cực càng gần nhau sẽ tan lẩn với nhau càng nhiều và do ñó sức căng bề mặt giữa chúng sẽ bằng không.

• Nếu hai chất lỏng chỉ hòa tan một phần vào nhau thì sức căng bề mặt trên giới hạn lỏng - lỏng gần bằng hiệu số giữa sức căng bề mặt của mỗi chất ( ñã bảo hòa chất kia) so với không khí.

• Dưới tác dụng của sức căng bề mặt, thể tích khối chất lỏng sẽ hướng tới dạng hình cầu ( nếu không có ngoại lực) vì bề mặt hình cầu là bề mặt bé nhất giới hạn một thể tích chất lỏng ñã cho.

Ngoài yếu tố bản chất của các pha tiếp xúc có ý nghĩa quyết ñịnh ñến giá trị sức căng bề mặt, sức căng bề mặt còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như nhiệt ñộ, áp suất, ñộ cong của bề mặt và ñặc biệt là sự có mặt của chất thứ hai trong chất lỏng. Trong phần này chỉ ñề cập ñến mối quan hệ giữa sức căng bề mặt và nhiệt ñộ,

•_{Sức căng bề mặt của ña số chất lỏng giảm gần như tuyến tính khi nhiệt ñộ tăng} ( trừ các kim loại nóng chảy) theo phương trình củaa W. Ramsay và J. Shields sau khi hiệu chỉnh phương trình của R. Eotvos.

1.1.2. Các chất hoạt ñộng bề mặt, chất không hoạt ñộng bề mặt và chất không ảnh hưởng ñến sức căng bề mặt của dung môi.

a) Chất hoạt ñộng bề mặt

Chất hoạt ñộng bề mặt là một chất làm ướt có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng. Phân tử chất hoạt ñộng bề mặt thường ñược cấu tạo bởi hai phần:

- Phần có cực: ñó là các nhóm chức có cực: -COOH, -CONH2, -C6H4SO3-, - SO32-.... các nhóm này liên kết mạnh với các dung môi có cực như (H2O...) nên phần có cực này ñược gọi là ñầu ưa cực (với dung môi là nước ñược gọi là ñầu ưa nước).

- Phần không cực: ñó là các gốc hydrocacbon. Các gốc này liên kết tốt với dung môi không cực nên ñược gọi là ñuôi không cực, hoặc ñuôi ưa dầu (kỵ nước).

Một chất hoạt ñộng bề mặt gồm hai nhóm ưa nước và ưa dầu kết hợp với nhau trong phân tử nên ñược gọi là chất hoạt ñộng bề mặt lưỡng chức.

Người ta thường ký hiệu các chất hoạt ñộng bề mặt theo các kiểu sau:

Ngoài ra người ta có thể ñánh dấu thêm bằng các ký hiệu:

1.2. Tính chất vật lý của dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt 1.2.1. Cấu tạo lớp bề mặt trên giới hạn lỏng- khí:

Ở nồng ñộ nhỏ, trên cùng một ñơn vị diện tích bề mặt, số lượng phân tử chất hoạt ñộng bề mặt là khác nhau khi chiều dài phần kỵ nước khác nhau. Ở nồng ñộ ñủ lớn, một ñơn vị bề mặt sẽ chứa cùng một số lượng phân tử chất hoạt ñộng bề mặt có chiều dài phần kỵ nước khác nhau, người ta giải thích ñiều này như sau: Khi bị hấp phụ, nhóm phân cực của chất hoạt ñộng bề mặt bị nước kéo mạnh vào lòng dung dịch, phần không phân cực thì bị ñẩy ra phía pha không phân cực là không khí), các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt sẽ ñược phân bố thành một lớp phân tử. Khi nồng ñộ C nhỏ, mạch hydrocarbon sẽ bị ñẩy về phía không khí, có thể bị ngã nghiêng do mạch hydrocarbon linh ñộng và có khối lượng riêng bé, phần phân cực ở trong nước. Khi nồng ñộ C lớn, số phân tử chất hoạt ñộng bề mặt tăng lên, mạch hydrocarbon dựng

K

L

K

L

ñứng lên, song song với nhau, vuông góc với mặt nước, tạo thành một màng sít chặt gọi là màng ngưng tụ. Các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt sẽ chiếm cùng diện tích dù cho chúng có chiều dài khác nhau

Hình 1.1: Cấu tạo lớp bề mặt chất hoạt ñộng bề mặt trên giới hạn lỏng khí 1.2.2. Trạng thái phân tử chất hoạt ñộng bề mặt trong dung dịch:

Trong dung dịch, ở nồng ñộ nhỏ, các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt hoà tan riêng biệt. Khi nồng ñộ chất họat ñộng bề mặt tăng lên một giá trị nào ñó, các phân tử hòa tan riêng biệt liên kết với nhau tạo thành các micell.

Các micell có dạng hình cầu trong ñó trong ñó các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt liên kết với nhau bằng ñầu hydrocarbon và hướng nhóm phân cực ra dung dịch

nước.

Hình 1.2: Cấu tạo micell

Ở các nồng ñộ cao hơn, các micell có kích thước tăng lên và các gốc hydrocarbon mỗi lúc mỗi thêm song song với nhau hình thành các micell tấm:

Hình 1.3: Micell tấm

Cần lưu ý rằng các micell có thể ñược tạo thành không chỉ trong các dung dịch nước mà còn ở dung dịch xà phòng trong dung môi. Khi ñó các phân tử xà phòng trong micell sẽ hướng các nhóm phân cực vào phía trong micell còn phần kỵ nước sẽ quay ra ngoài. Lúc này xà phòng không ñiện ly, dung dịch xà phòng là dung dịch phân tử chứ không là dung dịch của các ion.

Các micelles làm cho dung dịch CHðBM có dạng tự nhiên là dạng keo, ñiều này rất quan trọng ñối với những tính chất của chất tẩy rửa, vì:

• Cung cấp lượng CHðBM dự trữ ở bề mặt chất lỏng ñể giữ cho dung dịch bãohòa và làm cho ứng suất bề mặt của dung dịch luôn luôn nhỏ nhất, ñiều này giúp việc thấm ướt các thớ vải dễ dàng hơn.

• Có thể hòa tan các chất dầu: bên trong các micelle gần như là một dung môi hydrocarbon có thể chứa các chất bẩn dạng dầu và mang nó theo ñể thải cùng nước giặt.

1.2.3. Nồng ñộ micell tới hạn- ðiểm Kraft-ðiểm ñục-HLB và các yếu tố ảnh hưởng

a) Nồng ñộ micell tới hạn (crictical micelle concentration:CMC):

Khi nồng chất hoạt ñộng bề mặt tăng lên ñên một giá trị nào ñó, từ các phân tư riêng lẻ sẽ có sự hình thành các micell. Nồng ñộ dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt mà ở ñó sự hình thành micell trở nên ñáng kể gọi là nồng ñộ micell tới hạn.

Khi nồng ñộ dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt ñạt ñến giá trị CMC, sẽ có sự thay ñổi rõ rệt tính chất vật lý của dung dịch như sự thay ñổi ñộ ñục, ñộ dẫn ñiện, sức căng bề mặt, áp suất thẩm thấu….. Dựa vào sự thay ñổi tính chất vật lý ñột ngột như vậy người ta xác ñịnh ñược CMC.

Các yếu tố ảnh hưởng ñến CMC:

- Chiều dài mạch cacbon: Khi tăng chiều dài của phần kỵ nước trong phân tử chất hoạt ñộng bề mặt sẽ tạo ñiều kiện thuận lợi cho sự hình thành micell, tức là giảm CMC. Trong môi trường nước cất, CMC của các chất hoạt ñộng bề mặt ion giảm ñi ½ lần khi mạch cacbon tăng thêm 1nhóm –CH2- . ðối với chất hoạt ñộng bề mặt không

Ap suất thẩm thấu ðộ ñục Sức căng bề mặt ðộ dẫn ñiện Nồng ñộ CMC

ion, sự khác biệt này còn rõ ràng hơn. ðiều này ñúng ñến C16. Khi mạch C ≥ 18 thì CMC hầu như không ñổi.

Ví dụ: CMC của chất họat ñộng bề mặt alkyl sulfate Natri trong nước ở 40oC

Số nguyên tử C 8 10 12 14 16 18

CMC x 103 mol/L 140 33 8,6 2,2 0,58 0,23

Hình 1.4: Sự thay ñổi tính chất vật lý của dung dịch chất hoạt ñộng bề măt tại nồng ñộ micell tới hạn

- Nhiệt ñộ: Khi hạ nhiệt ñộ dung dịch, sẽ xúc tiến cho sự hình thành của các micell vì khi ñó cường ñộ chuyển ñộng nhiệt của các phân tử giảm, làm tăng khả năng kết hợp của các phân tử tức làm giảm CMC.

- Chất ñiệ ly: Khi thêm chất ñiện ly vào dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt, chúng liên kết với nước do sự hydrat hóa, ñiều này tương tự như việc tăng nồng ñộ chất hoạt ñộng bề mặt lên. Mặc khác, khi có mặt chất ñiện ly, sự ion hóa của chất hoạt ñộng bề mặt giảm ( giảm ñộ tan), xúc tiến cho sự liên kết các phân tử lại với nhau, do ñó CMC giảm.

Ví dụ: CMC của lauryl sulfate natri trong dung dịch NaCl ở 25oC

Nồng ñộ NaCl (mol/L) 0 0,01 0,03 0,1 0,3

CMC x 103 mol/L 8,1 5,6 3,1 1,5 0,7

- Chất hữu cơ: Việc thêm các chất hữu cơ vào dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt ảnh hưởng ñến CMC theo những hướng khác nhau tùy thuộc vào bản chất của chất thêm vào. Một số rượu mạch trung bình có thể làm giảm CMC, thêm urea hay formalmid lại làm tăng CMC. Dung dịch chứa nhiều chất hoạt ñộng bề mặt có CMC nhỏ hơn CMC của các dung dịch chứa từng chất hoạt ñộng bề mặt riêng biệt.

b) ðiểm Kraft-ðiểm ñục:

ðiểm Kraft:

Các chất hoạt ñộng bề mặt ion có một ñặc ñiểm là khả năng hòa tan của chúng tăng theo nhiệt ñộ. ðiểm Kraft là nhiệt ñộ tại ñó chất hoạt ñộng bề mặt có ñộ hòa tan

bằng CMC. Khi ñạt ñến nhiệt ñộ này một lượng lớn chất hoạt ñộng bề mặt sẽ ñược

phân tán trong dung dịch dưới dạng micelle. Như vậy ở nhiệt ñộ thấp hơn ñiểm Kraft, ñộ tan của chất hoạt ñộng bề mặt ion không ñủ lớn ñể hình thành micelle. Khi nhiệt ñộ tăng, ñộ tan tăng, khi ñạt ñến nhiệt ñộ Kraft, micelle hình thành. ðối với chất hoạt ñộng bề mặt anion, khi chiều dài mạch C tăng, ñiểm Kraft cũng tăng. Ví dụ: ðiểm

Kraft của dung dịch alkyl sulfate trong nước như sau:

Số nguyên tử C 10 12 14 16 18

ðiểm Kraft (oC) 8 16 30 45 56

Lưu ý rằng các giá trị này có thể thay ñổi khi có mặt của các thành phần khác
ðiểm ñục:

ðối với các chất hoạt ñộng bề mặt không ion, ñộ tan của chúng là do liên kết hydrô giữa nước và phần phân cực ( chuổi polyoxyethylene). Khi nhiệt ñộ tăngñến một mức nào ñó, liên kết hydro bị phá vỡ, xảy ra sự mất nước, làm ñộ tan của chất hoạt ñộng bề mặt không ion giảm. ðiểm ñục là nhiệt ñộ tại ñó chất hoạt ñộng bề mặt

không ion không thể hòa tan, tách ra khỏi dung dịch làm dung dịch trở nên ñục. ðối

với chất hoạt ñộng bề mặt không ion trên cơ sở ethylen oxýt, ñiểm ñục sẽ giảm khi ñộ dài gốc alkyl tănghoặc khi lượng oxýt ethylene trong phân tử giảm xuống.

HLB (Hydrophile-Lipophile Balance):

Các tính chất của các chất hoạt ñộng bề mặt liên quan ñến mối tương quan giữa phần ái nước và phần kỵ nước. Nếu phần ái nước tác dụng mạnh hơn phần kỵ nước thì

chất họat ñộng bề mặt dễ hòa tan trong nước hơn, ngước lại nếu phần kỵ nước tác dụng mạnh hơn phần ái nước thì chất họat ñộng bề mặt dễ tan trong pha hữu cơ hơn. Từ ñó dựa vào mối tương quan giữa phần kỵ nước và ái nước mà chất họat ñộng bề mặt ñược sử dụng vào các mục ñích khác nhau. Mối tương quan giữa phần ái nước và kỵ nước ñược ñặc trưng bằng giá trị HLB ( cân bằng phần ái nước-ái dầu).

HLB cho biết tỷ lệ giữa tính ái nước so với tính kỵ nước, ñược biểu thị bằng thang ño có giá trị từ 1-40. Các chất hoạt ñộng bề mặt có tính ái nước thấp sẽ có HLB nhỏ, các chất họat ñộng bề mặt có tính ái dầu thấp sẽ có HLB lớn. Sự gia tăng HLB tương ứng với sự gia tăng của tính ái nước.

Có thể ước lượng sơ bộ giá trị HLB dựa trên tính chất hòa tan trong nước hay tính phân tán của chất hoạt ñộng bề mặt trong nước. Ứng với ñộ phân tán khác nhau thì giá trị HLB khác nhau.

Bảng 1.2: Giá trị HLB trong một số môi trường phân tán

Mức ñộ phân tán HLB

- Không phân tán trong nước 1-4

- Phân tán kém 3-6

- Phân tán như sữa sau khi lắc 6-8

- Phân tán như sữa bền 8-10

- Phân tán trong mờ ñến trong 10-13

- Dung dịch trong > 13

+ Davies ñã chuyển cấu trúc chất họat ñộng bề mặt thành các nhóm thành phần ñể xác ñịnh HLB. Giá trị HLB của các nhóm cho trong bảng dưới ñây:

Bảng 1.3: Giá trị HLB ñối với một số nhóm ưa nước và kị nước Nhóm ái nước HLB Nhóm kỵ nước HLB - SO4Na 38,7 -COOK 21,1 -CH<,-CH2-, -CH3, =CH- 0,475 - COONa 19,1 -N< 9,4 - ester ( vòng sorbitol) 6,8 - ester (tự do) 2,4 - COOH 2,1 - OH ( tự do) 1,9 - O- 1,3 -OH ( vòng sorbitol) 0,5 -CH2-CH2-O- 0,33 -CH2-CH2-CH2-O- 0,15

Từ cấu trúc ñã cho giá trị HLB ñược tính theo biểu thức sau: HLB = 7 + Σ HLB nhóm ái nước -Σ HLB nhóm kỵ nước + Công thức của Kawakami:

HLB = 7 + 11,7 log ( Mn/Md)

Mn : Khối lượng phần tử ưa nước trong phân tử Md : Khối lướng phần tử ưa dầu trong phân tử + Công thức tính ester của acid béo và rượu ña chức:

HLB = 20 ( 1 – S/A) S: Chỉ số xá phòng hóa của ester A: Chỉ số acid của acid béo

Nếu ester không ño ñược chỉ số xà phòng thì có công thức sau: HLB = (E + P) / 5

E, P là phần trăm khối lượng của EO và rượu ña chức trong phân tử. +Theo Griffin, nếu hỗn hợp có nhiều chất hoạt ñộng bề mặt thì

HLB hh = Σ xi HLBi

Với xi là phần khối lượng trong tổng lượng chất họat ñộng bề mặt.

Hiếm có trường hợp mà ái lực của phần kỵ nước ñối với dầu lại bằng ái lực của ñầu ưa nước ñối với nước. Có thể thấy rằng tỉ lệ giữa các lực này là yếu tố quan trọng ñể quyết ñịnh tính năng chất nhũ hóa trong hệ nhũ, vì vậy cần có sự ñánh giá mức ñộ cân bằng này.

1.3. Phân loại chất hoạt ñộng bề mặt

Có nhiều cách phân loại chất hoạt ñộng bề mặt nhưng cách phân loại theo cấu tạo hóa học là ñược sử dụng nhiều nhất. Phân loại theo cấu tạo hóa học chia chất hoạt ñộng bề mặt ra làm 2 loại: chất sinh ra ion và chất không sinh ra ion. Chất sinh ra ion ñược chia làm ba loại: hoạt tính anion, hoạt tính caction và lưỡng tính.

1.3.1 Chất hoạt ñộng bề mặt không sinh ion (NI)

Các chất tẩy rửa khi hòa tan vào trong nước không phân ly thành ion gọi là chất hoạt ñộng bề mặt không sinh ion.

NI có khả năng hoạt ñộng bề mặt không cao. Êm dịu với da, lấy dầu ít. Làm bền bọt, tạo nhũ tốt. Có khả năng phân giải sinh học. Ít chịu ảnh hưởng của nước cứng và pH của môi trường, tuy nhiên có khả năng tạo phức với một số ion kim loại nặng trong nước....

Hiện nay ñể tổng hợp chúng, phương pháp ñược dùng phổ biến nhất là quá trình etoxy hóa từ rượu béo với oxyt etylen.

Công thức chung: R-O-(CH2-CH2-O-)nH.

Các rượu béo này có nguồn gốc thiên nhiên như dầu thực vật, mỡ ñộng vật thông qua phản ứng H2 hóa các axit béo tương ứng.

Hoặc bằng con ñường từ rượu tổng hợp: bằng cách cho olefin-1 phản ứng với H2SO4, rồi thủy phân (thu ñược rượu bậc 2). Trong thương mại, loại này có tên gọi: tecitol 15-s-7, union caride 15-s-9...

Chất hoạt ñộng bề mặt không sinh ion ñược phân loại thành các dạng cơ bản sau:

R O (CH₂-CH₂O)n H

H

(O-CH

-CH

)m

_O

_(CH

-CH-O)n

(O-CH

-CH

)m-H

R CHOH-CH₂-(OCH₂-CHOH-CH₂)n -OH

O OH O R O CH₂OH OH n

Copolimer có công thức chung: HO-(OE)n-(OP)m-(OE)n-H, hoặc HO-(OP)n -(OE)m-(EP)n-H. Tỷ số PO/OE có thể thay ñổi: 4 - 1 hoặc 9 - 1. Trọng lượng phân tử thấp nhất: 2000ñvC, thông dụng nhất hiện nay là loại n=2 và m=30, chúng tạo bọt kém nên dùng phổ biến trong các sản phẩm tẩy rửa chuyên dùng cho máy: máy rửa chén, máy giặt, không gây hại cho môi trường, ñộc tính yếu. Tuy nhiên dùng lượng không lớn vì khả năng phân hủy sinh học chậm.

Các oxit amin, ankyl amin, rượu amit, polyglycerol ete, polyglucosit (APG)... Nhóm này có tính chất nổi trội là rất ổn ñịnh với chất tẩy có clo, nước javel, chất oxy hóa... thường dùng làm tác nhân nền, tăng tính ổn ñịnh bọt, làm sệt, tạo ánh ánh xà cừ cho sản phẩm ... ñặc biệt dễ bị phân hủy sinh học, ñó là oxit amin, ankyl amin, ankylmonoetanolamit, polyglycerol ete, ankyl polyglucosit (APG), sunfonat Betain, ankylaminopropylsunfo betain, betain etoxy hóa.

Một số non ionic tiêu biểu là: • Các rượu béo ethoxy hóa

• Các copolymer oxít ethylen (OE) và oxít propylen (OP) • Các amide

Alkyl monoethanol amide Alkyl diethanol amide

• Polyglycerol ester

• Các alkylpolyglucosit (APG)

C CH₂ CH₃ C CH₃ CH₃ CH₃ CH₂ C CH₃ CH₃ C H₃ SO₃ -SO₃ (CH₂)n -C H₃ (CH₂)n C H_{3 C}H SO₃ (CH₂)m CH₃ -1.3.2 Chất hoạt ñộng bề mặt anion

Chất hoạt ñộng bề mặt mà khi hòa tan vào nước phân ly ra ion hoạt ñộng bề mặt âm, chiếm phần lớn kích thước toàn bộ phân tử hay chính là mạch Hidrocacbon khá dài, và ion thứ hai không có tính hoạt ñộng bề mặt. ðó là chất hoạt ñộng bề mặt anion

Có khả năng hoạt ñộng bề mặt mạnh nhất so với các loại khác. Làm tác ñộng tẩy rửa chính trong khi phối liệu. Khả năng lấy dầu cao. Tạo bọt to nhưng kém bền... Bị thụ ñộng hóa hay mất khả năng tẩy rửa trong nước cứng, cứng tạm thời, các ion kim loại nặng (Fe3+, Cu2+...)

Chất hoạt ñộng bề mặt anion rất ña dạng và từ rất lâu con người ñã biết sử dụng trong công việc giặt giũ. Chia làm hai loại chính.

Có nguồn gốc thiên nhiên: ðó chính là sản phẩm từ phản ứng xà phòng hóa của các estec axit béo với glyxerin (dầu cọ, dầu dừa, dầu nành, dầu lạc, dầu cao su... mỡ heo, mỡ cừu, mỡ bò, mỡ hải cẩu, mỡ cá voi...)

Có nguồn gốc từ dầu mỏ: Thông qua phản ứng ankyl hóa, sunfo hóa các dẫn xuất anlkyl, aryl, ankylbenzen sunfonic.

Các chất hoạt ñộng bề mặt anion thường dùng trong chất tẩy rửa là: • Akyl benzen sulfonat (ABS)

ABS nhánh

ABS thẳng (LAS: Linear Alkylbenzene sulffonate)

• Parafin sulfonate ( SAS: Secondary Alkyl Sulfonate)

• Sulfat rượu bậc một ( PAS:

R O SO

-R O

(CH

-CH

-O)n

SO

m + n = 9 -15

• Alkyl Ether Sulfate ( LES: Lauryl Ether Sulfate)

•

• Xà bông

1.3.3 Chất hoạt ñộng bề mặt cation

Chất hoạt ñộng bề mặt mà khi hòa tan vào nước phân ly ra ion hoạt ñộng bề mặt dương, chiếm phần lớn kích thước toàn bộ phân tử hay chính là mạch Hidrocacbon khá dài, và ion thứ hai không có tính hoạt ñộng bề mặt.

Có khả năng hoạt ñộng bề mặt không cao. Chất hoạt ñộng bề mặt cation có nhóm ái nước là ion dương, ion dương thông thường là các dẫn xuất của muối amin bậc bốn của clo.

Các chất hoạt ñộng bề mặt cation êm dịu với da, tẩy dầu ít, không dùng với mục ñích tạo bọt. Làm bền bọt, tạo nhũ tốt... Có khả năng phân giải sinh học kém, hiện nay người ta dùng clorua ditearyl diamin amoni bậc bốn vì khả năng phân giải sinh học tốt hơn.

Tương lai trên thị trường, sẽ có các cation dạng nhóm chức este dễ phân giải sinh học hơn cho môi trường, và giảm khả năng gây dị ứng khi sử dụng. Chủ yếu làm triệt tiêu tĩnh ñiện cho tóc, vải sợi... nên lượng dùng rất ít.

Công thức hóa học chung của chúng là:

Các cationic thường dùng là:

CH

(CH

)m CH

CH

(CH

)n

_SO

-R C

O

O

R-CH₂ N+ CH₃ C H₃ CH3 Cl R N+ CH₃ R CH3 Cl N N+ R C H₃ (CH2)2NH C O R • Các hợp chất chỉ có một dây alkyl

• Các hợp chất có hai dây alkyl

• Các imidazolin bậc bốn

• Các ester amoni thế bốn lần

Dialkyl este thế bốn lần của methosulfate triethanolamin

1.3.4 Chất hoạt ñộng bề mặt lưỡng tính

Những chất hoạt ñộng bề mặt mà tùy theo môi trường là axit hay bazơ mà có hoạt tính cation với axit hay anion với bazơ, hay nói cách khác là chất hoạt ñộng bề mặt có các nhóm lưỡng cực vừa tích ñiện âm vừa tích ñiện dương (amin, este).

Có khả năng hoạt ñộng bề mặt không cao, Ở pH thấp chúng là chất hoạt ñộng bề mặt cationic và là anionic ở pH cao. Có khả năng phân hủy sinh học. Lượng dùng khoảng 0,2% -1% trong các sản phẩm tẩy rửa.

Phân loại:

Trong nhóm các chất hoạt ñộng bề mặt lưỡng tính, hiện nay các dẫn xuất từ betain ñược sử dụng rộng rãi nhất. Chúng gồm các nhóm chính sau: Ankylamino propyl betain. O-CH₂-CH₂ N+ CH₃ O-CH₂-CH₂ CH2-CH2OH CH₃SO₄ -C O R C O R

NH C O R (CH₂)₃ N+ CH₂ CH₃ CH₃ C O O CH₂ N+ CH₃ CH₃ CH OH R CH₂ SO₃

-Khi R là gốc lauryl thì có tính tẩy rửa rất tốt, khả năng tạo bọt mạnh, không là khô da, dịu cho da... hiện nay trên thị trường thường thấy phối trong: dầu gội, sữa tắm, nước rửa chén... với tên gọi: cocoamino propyl betain (CAPB).

Các chất hoạt ñông bề mặt lưỡng tính thường dùng là: • Alkyl amido propyl betain

• Sulfonate betain

• Alkyl amidopropyl sulfobetain

• Betain ethoxy

1.4. Ứng dụng của chất hoạt ñộng bề mặt

Chất hoạt ñộng bề mặt có rất nhiều ứng dụng, các ứng dụng tiêu biểu ñược nêu ra trong bảng 1.4.

Bảng 1.4. Một số ứng dụng tiêu biểu của chất hoạt ñộng bề mặt

Lĩnh vực sử dụng Chức năng CH₂ N+ CH₃ CH₃ CH OH CH₂-CH₂-CH₂ CH₂ SO₃ -NH C O R

CH

N

C

H

OH

C

H

OH

C

O

O

R

Sản phẩm chăm sóc cá nhân ( Personal care product)

Tẩy rửa, nhũ hóa, bôi trơn, chống tĩnh ñiện (antistatic)

Sản phẩm tẩy rửa gia ñình và công nghiệp ( Household & Industrial Laudry & Cleaning product)

Tẩy rửa, thấm ướt, kiểm soát bọt, nhũ hóa và chống tĩnh ñiện

Hoá chất nông nghiệp ( Agrochemicals)

Nhũ hóa, thấm ướt, performance enhancement

Kỹ thuật (cơ khí) Tẩy rửa, nhũ hóa và bôi trơn.

Gia công sợi ( Fibre Processing) Bôi trơn và chống tĩnh ñiện

Phụ gia thực phẩm Nhũ hóa và bền hóa (ổn ñịnh)

Chế biến thực phẩm Tẩy rửa, thấm ướt, kiểm soát bọt

Dầu mỏ Nhũ hóa/phá nhũ, tẩy, thu hồi dầu trầm tích

Sơn và latex Nhũ hóa, ổn ñịnh và phân tán pigment

Polymer Chất trợ gia công/sản xuất, chất chống tĩnh ñiện

Dệt Tẩy giặt, thấm ướt và ñều màu, trợ phân tán.

1.5 Cơ chế tẩy rửa của chất hoạt ñộng bề mặt

Sự tẩy rửa ñược ñịnh nghĩa là “làm sạch bề mặt của một vật thể rắn, với một tác nhân riêng biệt, chất tẩy rửa, theo một tiến trình hóa lý khác hẳn với việc hòa tan ñơn thuần”.

Sự tẩy rửa bao gồm:

• Lấy ñi các vết bẩn khỏi các bề mặt rắn ( vật dụng, vải vóc)

• Giữ các vết bẩn ñã lấy ñi ñang lơ lửng ñể tránh cho chúng khỏi bám lại trên các quần áo ( hiện tượng chống tái bám ).

Vết bẩn ñược khảo sát bao gồm vết bẩn không phân cực (vết bẩn dầu mỡ) và vết bẩn dạng hạt (các hạt mịn). Các vết bẩn chất béo và dạng hạt này có thể tồn tại ñộc lập hay hòa lẫn với nhau.

Vết bẩn chất béo có thể do từ bã nhờn của con người xúc với các chất béo ởmôi trường (thức ăn, mỹ phẩm , dầu máy...). Các vết bẩn dạng hạt gồm oxit kim loại, ñất hay hợp chất carbon như lọ nồi....

ðể giải thích quá trình tẩy rửa ñơn giản hơn người ta xét hai loại vết bẩn này riêng biệt.

1.5.1 Tẩy rửa các chất bẩn là chất béo a) Thuyết nhiệt ñộng – phương pháp Lanza

xét một chất béo H (dầu) và một bề mặt rắn F (sợi). Việc vấy bẩn F do H có thể dược biểu diễn qua sơ ñồ hình 1.5

Hình 1.5: Vấy bẩn do một vết bẩn chất béo

Khi giọt dầu H (thể I) tiếp xúc với sợi F (thể II), thì giọt dầu trải ra cho ñến khi ñạt một thế cân bằng với một góc tiếp xúc, ñược xác ñịnh bởi bề mặt của sợi và ñường tiếp tiyến của giao diện dầu/khí. Năng lượng tự do của thể II có thể ñược viết theo phương trình sau ñây: EFA = EFH + EHA.cosθ (1) Trong ñó: EFA: năng lượng tự do sợi/khí EFH: năng lượng tự do sợi/dầu EHA: năng lượng tự do dầu/khí

Năng lượng tự do tính trên một ñơn vị diện tích thì bằng sức căng giao diện hay bề mặt. Phương trình (1) ñược viết thành:

γFA = γFH + γHA.cosθ (2)

Bên cạnh ñó, công gắn chặt chất lỏng H vào chất nền F ñược biểu diễn bằng phương trình:

Theo phương trình này, người ta thấy rằng gây bẩn càng dễ dàng bao nhiêu thì công gắn chặt chất lỏng WFH càng yếu ñi bấy nhiêu.

ðể ñược như vậy chỉ cần sức căng bề mặt F (γFA) hay sức căng bề mặt của H (γHA) yếu ñi. Các bề mặt không cực (dầu, polyeste,…) có sức căng bề mặt yếu nên các chất béo bám chặt vào các sợi polyeste rất dễ dàng. Trái lại, bông sợi có cực, có sức căng bề mặt lớn hơn và vì vậy nó bị dây bẩn dầu khó khăn hơn.

Gột tẩy vết bẩn có chất béo H khỏi một bề mặt F , ñược biểu diễn bởi sơ ñồ hình 1.6.

Hình 1.6: Gột tẩy vết bẩn có chất béo

Trước khi tẩy ( vấy bẩn) năng lượng tự do của hệ ñược biểu diễn là: EII = γHF + γHE

Sau khi tách khỏi bề mặt sợi (F) (sau khi tẩy sạch), trong thể III, năng lượng tự do ñược biểu diễn bằng:

EIII = γFE + 2γHE

(ta có 2γHE vì trong thể III, người ta ñã tạo nên một phân giới H/E phụ thêm). Công cần thiết ñể tẩy là:

W = EIII –EII = γFE + 2γHE –( γHF + γHE) = γFE + γHE – γHF

Theo phương trình này, người ta thấy rằng công càng yếu hơn (do ñó gột tẩy dễ hơn) thì hai giá trị γFE và γHE cũng yếu hơn và giá trị γHF lại lớn hơn.

Theo những dữ kiện nhiệt ñộng học, ñiều kiện cần thiết cho quá trình tẩy rửa tự xảy là :

W < 0 hay EIII <EII hay γFE + γHE < γHF

Có nghĩa là khi thêm chất hoạt ñộng bề mặt vào nước, do sự hấp phụ của nó trên sợi và vết bẩn làm giảm ñược sức căng bề mặt của chúng ( so với nước) cho ñến khi tổng của chúng trở nên nhỏ hơn sức săng bề mặt của giao diện sợi/vết bẩn lúc ñó vết bẩn tự tẩy ñi . Cơ chế này ñược gọi là cơ chế Lanza.

Thuyết Rolling up của Stevenson ñề nghị vào năm 1953 như sau:

Hình 1.7: Cơ chế cuốn ñi

Việc tẩy ñi các vết bẩn tử thể II sang thể IV qua thể trung gian III. Khi cân bằng, hợp lực của ba vectơ γFE, γHE , γHF ñược biểu diễn bằng phương trình:

γFE = γHE + γHF cosθ

ðể tẩy ñi vết bẩn θ phải bằng 180o hay cosθ = -1 hay γHF = γFE + γHE

Chất hoạt ñộng bề mặt do chúng hấp phụ lên sợi và vết bẩn làm giảm các sức căng giao diện sợi/nước và bẩn/nước, lúc ñó màng dầu sẽ cuốn lại và tách khỏi sợi do lực cơ học như chà xát ( giặt bằng tay hay bằng máy).

c) Cơ chế hòa tan hóa

Cơ chế rolling up chỉ liên quan ñến vết bẩn dạng lỏng có chất béo và nhờ chất hoạt ñộng bề mặt làm giảm sức căng giao diện. Sau khi nồng ñộ chất hoạt ñộng bề mặt vượt quá trị số CMC thì hiệu ứng rolling up không tăng nhưng thực nghiệm cũng cho thấy quá trình tẩy giặt vẫn tăng. Cần có cơ chế giải thích khác.

Cơ chế hòa tan ñược ñề nghị bởi Mc Bam vào năm 1942 và phát triển bởi Ginn, Brown và Harris năm 1961. Các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt kết hợp với nhau trong các dung dịch ñể hình thành micell ở nồng ñộ CMC. Rất nhiều hợp chất không tan trong nước như acid béo, rượu béo, triglyceride, hydrocarbon ñược hòa tan bên trong các micell và sự hòa tan này xảy ra khhi nồng ñộ chất hoạt ñộng bề mặt cao hơn CMC. Tóm lại ñể có sự tẩy rửa tốt, không những cần giảm sức căng bề mặt mà còn phải tăng nồng ñộ hoạt chất ñể hình thành các micell và có ñược một số micelle ñủ, tùy theo lượng vết bẩn béo hiện diện trong dung dịch giặt rửa.

Cơ chế tẩy rửa các vết bẩn dầu mở nói chung bằng các dung dịch tẩy rửa bao gồm các bước sau:

+ Khi cho các chất hoạt ñộng bề mặt vào dung dịch tẩy rửa , sức căng bề mặt giảm, vì vậy dung dịch tẩy rửa sẽ dể thấm ướt vải sợi cũng như các bề mặt rắn khác, dể thấm vào mao quản của vải sợi bẩn. Trong khi ñó nước không có chất hoạt ñộng bề mặt sẽ không thể thấm vào những mao quản ñó ñước vì nước có sức căng bề mặt khá cao. Lúc chưa có chất hoạt ñộng bề mặt , góc thấm ướt > 90 o, việc thêm các chất tẩy rửa vào sẽ làm giảm góc thấm ướt về không, làm cho sư thấm ướt hoàn toàn xảy ra.

+ Khi dung dịch ñã ngấm vào vải , phần kỵ nước của chất hoạt ñộng bề mặt sẽ hấp phụ trên các hạt dầu mở , phần ái nước của chất hoạt ñộng bề mặt sẽ hướng ra ngoài dung dịch nước. Chinh sự ñịnh hướng của phân tử chât hoạt ñộng bề mặt như vậy tạo ra áp suất tách các vết bẩn dầu mở ra khỏi vải ñi vào dung dich tẩy rửa .

+ Các chất hoạt ñộng bề mặt sẽ giúp cho việc phân tán các vết bẩn dầu mở dưới dạng nhũ tương, ngăn không cho vết bẩn bám trở lại trên bề mặt ñã ñươc tẩy rửa. Viêc ngăn ngừa tái bám là do các hạt dầu mỡ ñược hấp phụ một lớp chất hoạt ñộng bề mặt ( thường là anion), mặt khác các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt cũng sẽ hấp phụ trên bề mặt vải, ñầu ái nước hướng ra ngoài, hạt bẩn và bề mặt vải sẽ tích ñiện cùng dấu sẽ ñẩy nhau. Hơn nữa, ñầu phân cực của chất hoạt ñộng bề mặt có khả năng hydrat hóa mạnh, chính vì vậy, hạt bẩn ñã tách ra khỏi vải sẽ không thể tái bám trở lại bề mặt vải ñã sạch. Lưu ý, bề mặt vải và hạt thường tích ñiện âm nên chất hoạt ñộng bề mặt anion và khong ion hiệu quả hơn chất hoạt ñộng bề mặt cation.

+ Các dung dịch chất tẩy rửa có khả năng tạo bọt cao, một phần chất bẩn sẽ tách vào bọt, nhất là những hạt bẩn ít thấm ướt, chúng sẽ dính vào bọt giống như quá trình tuyển nổi làm giàu quặng.

1.5.2 Tẩy rửa các vết bẩn dạng hạt

a) Thuyết nhiệt ñộng học và ñiện học ( Duiaguin-Landau-Vervey và Overbeck

Xét một bề mặt F và một hạt P. Ở một khoảng cách δ cho sẵn, F và P ñều chịu các lực hút (Van ñec Van ) hay ñẩy (tĩnh ñiện) . Các ñường biểu diễn hình 1.8 cho thấy các lực ñẩy hay hút của F và P tùy thuộc theo khoảng cách giữa chúng.

Lực hút và lực ñẩy Hợp lực giữa lực hút và lực ñẩy

Hình 1.8: Lực hút và ñẩy phụ thuộc khoảng cách

Khi P và F tiếp xúc với nhau (δ=0), thì có sự gắn liền nhau do lực hút. Việc tách hạt P ra khỏi bề mặt F có thể ñược biểu diễn bằng sơ ñồ hình 1.9.

Hình 1.9: Cơ chế tẩy rửa theo thuyết nhiệt ñộng học và ñiện học

Sự tách hạt P ra khỏi bề mặt F là ñi từ I ñến II rồi ñến III. Trong giai ñoạn I, ta phải cung cấp một công W1 ñể tách hạt P ra khỏi bề mặt F một khoảng cách. Trong giai ñoan 2, dung dịch tẩy len vào giữa hạt P và bề mặt F, ta có tổng số công bằng J. Toàn bộ công ñược biểu diễn là:

Aw = W1 – J (*) Nhưng J = γFP – γFE – γPE

γFP: Sức căng bề mặt giữa F và P trong thể I

γFE, γPE: Sức căng bề mặt của F và P với dung dịch tẩy trong thể III.

Sự thêm các chất hoạt ñộng bề mặt làm giảm γFE, γPE do ñó làm tăng J . Trong trường hợp này Aw giảm và công ñể tẩy P thì dễ dàng ( nhiệt ñộng học trong quá trình tẩy vết bẩn dạng hạt).

Khi giải thích về ñiện học trong phương trình (*) Aw yếu khi W1 yếu, ñiều này sẽ xảy ra khi lực ñẩy lớn hay lực hút yếu. Nói cách khác thế năng lực hút là yếu nhất. Công cung cấp ñể tách hạt P ra khỏi bề mặt S một khoảng cách δ yếu hơn bởi vì lực ñẩy quan trọng hơn, tức là hạt P và bề mặt S cùng phân cực cùng dấu ( tích ñiện giống nhau). Khi chất hoạt ñộng bề mặt bị hấp phụ trên các hạt và bề mặt làm cho gia tăng lực ñẩy và do ñó làm cho quá trình tẩy dể dàng hơn.

Hình 1.10: Biểu diễn các lực ñẩy yếu và lực ñẩy mạnh

Hình 1.10 cho thấy, trong trường hợpd dầu tiên, công cung cấp ñể tách hạt P ra khỏi bề mặt F một khoảng cách δ thì yếu hơn bởi lực ñẩy quan trọng hơn: ñó là trường hợp của một hạt và một bề mặt có cực. Chất hoạt ñộng bề mặt trong dung dịch bị hút trên các hạt và cac bề mặt, ñiều này có thể tác dụng gia tăng lực ñẩy của chúng và do ñó làm cho việc tẩy sạch dễ dàng hơn.

b) Cơ chế Lanza:

Cũng áp dụng ñược với hệ hạt rắn P lên bề mặt F trong dung dịch tẩy rửa nư ñối với vết bẩn chất béo

Các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng tẩy rửa:

Khả năng tẩy rửa chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: bản chất chất hoạt ñộng bề mặt sử dụng, pH, phụ gia, nhiệt ñộ….Ở ñây chỉ ñề cập về ảnh hưởng của pH, còn ảnh hưởng của các yếu tố khác sẽ ñược trình bày ở các chương tiếp theo.

• Ảnh hưởng của pH:

Từ lâu người ta nhận thấy rằng thêm các chất kiềm nhẹ như soda sẽ làm tăng khả năng tẩy rửa của xà phòng, bởi vì xà phòng sẽ bị thủy phân thành acid béo ngay cả ở pH trung tính, các acid béo tạo thành có khả năng tẩy rửa kém, sự thủy phân của xà phòng làm giảm lượng chất hoạt ñộng bề mặt làm giảm khả năng tẩy rửa. Thêm kềm làm giảm sự thủy phân xà phòng. Kiềm là phụ gia quan trọng trong xà phòng cũng như các sản phẩm tẩy rửa khác, giúp duy trì pH thích hợp. Thưc nghiệm cho thấy xà phòng cho khả năng tẩy rửa khi pH 10,5-11.

PH không chỉ ảnh hưởng ñến khả năng tẩy rửa xà phòng mà còn ảnh hưởng ñến chất tẩy rửa tổng hợp (syndet) khác. PH tối ưu cho chất tẩy rửa tổng hợp là

9,0-11,5. ðể duy trì pH thích hợp cần sử dụng các chất dự trử kiềm như soda, tripolyphosphát, silicat… vì trong quá trình tẩy rửa , pH có xu hường giảm do các vết bẩn acid ( acid béo) hay do sự giải phóng H+ do quá trình tạo phức.

• Ảnh hưởng của nhiệt ñộ: • Ảnh hưởng của chất ñiện ly:

1.6. ðánh giá kỹ thuật chất hoạt ñộng bề mặt 1.6.1. Khả năng tạo nhũ

Nhũ tương là hệ phân tán không bền vững nên muốn thu ñược hệ bền vững thì phải cho thêm chất nhũ hóa.

ðể cho nhũ tương bền, thường sử dụng thêm chất hoạt ñộng bề mặt. Trong cả hệ có nước và không có nước, các hiện tượng xảy ra cũng như vại trò của chất hoạt ñộng bề mặt trong việc bền hóa hệ gần giống nhau. Ví dụ : huyền phù gồm các hạt rắn ưa nước . Trong môi trường nước chúng sẽ tự hình thành lớp vỏ hydrat hóa bảo vệ nên rẻ bền. Khi ñưa vào môi trường kỵ nước, có chất hoạt ñộng bề mặt, các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt sẽ hình thành lớp vỏ bảo vệ bằng cách ñịnh hướng ra ngoài, phần ái nước hấp phụ lên hạt rắn.

Nhũ tương có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp. Ví dụ: huyền phù không nước: sơn dầu, verni, mực in, hệ có nước: sơn nước, mực viết, dung dịch thuốc nhuộm phân tán….Các hệ này ñều có sử dụng chất hoạt ñộng bề mặt .

ðể ñánh giá khả năng tạo huyền phù của chất hoạt ñộng bề mặt , có nhiều phương pháp, ñơn giản nhất là phương pháp ño ñộ ñục hổn hợp than hoặc CaCO3 phân tán trong dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt, hoặc ño thời gian lắng tủa của huyền phù ñể ñánh giá.

1.6.2 Khả năng tẩy rửa

Sự tẩy rửa ñược ñịnh nghĩa là “ làm sạch mặt của một vật thể rắn, với một tác nhân riêng biệt- chất tẩy rửa- theo một tiến trình lý hóa khác hẳn việc hòa tan ñơn thuần”

Trong trường hợp này, tẩy rửa bao gồm: • Lấy ñi các vết bẩn khỏi vải vóc

• Giữ cho các vết bẩn này lơ lửng ñể tránh cho chúng bám lại trên bề mặt

vải vóc. Trên quần áo thông thường, người ta thường thấy những vết bẩn có chất béo ( dầu,mỡ) và các vết bẩn dạng hạt (hạt mịn). Các vết bẩn này có thể tồn tại ñộc lập

hay hòa lẫn vào nhau với các tỷ lệ khác nhau.

tính chất sau:

• Khi có chất hoạt ñộng bề mặt trong nước thì sức căng bề mặt dung dịch giảm làm tăng tính thấm ướt ñối với vải sợi.

Các phân tử chất hoạt ñộng bề mặt hấp phụ lên bề mặt sợi và lên các hạt chất bẩn rắn hay lỏng và khi ñó, dưới ảnh hưởng của sức căng bề mặt không ñổi trên ranh giới chất bẩn – vải, chất bẩn se lại thành giọt và dễ dàng tách ra khỏi bề mặt sợi dưới tác dụng cơ học.

Chất hoạt ñộng bề mặt tạo các màng hấp phụ trên bề mặt các hạt chất bẩn làm cho chúng có ñộ bền vững tập hợp cao và ngăn ngừa chúng liên kết trở lại lên bề mặt sợi.

Bọt ñược hình thành từ chất hoạt ñộng bề mặt làm tăng thêm sự tách cơ học của các chất bẩn hay sự nổi của chúng ( do các hạt chất bẩn liên kết vào các bóng khí)

a) Tẩy vết bẩn có chất béo

Xét một chất béo H ( dầu) và một bề mặt rắn F ( sợi). Việc tẩy bẩn F bởi H ñược biểu diễn như sau:

Các tác nhân bề mặt hấp phụ lên sợi và vết bẩn làm giảm sức căng giao diện của chúng so với nước ñến mức nhỏ hơn sức căng giao diện sợi- vết bẩn lúc ñó vết bẩn sẽ tự tẩy ñi.

b) Tẩy vết bẩn dạng hạt

ñiện và thuyết hấp phụ.

Xét một bề mặt F và một hạt P. ở một khoảng cách δ, F và P ñều chịu tác ñộng của lực hút Van der Waals và lực ñẩy tĩnh ñiện. Khi P và F tiếp xúc với nhau ( δ=0), chúng sẽ gắn liền nhau do lực hút. Việc tách hạt P ra khỏi bề mặt F có thể ñược biểu diễn bằng sơ ñồ sau:

Sự tách hạt P ra khỏi bề mặt F ñi từ I ñến II rồi ñến III. Trong giai ñoạn I, ta phải cung cấp một công ñể tách hạt P ra khỏi bề mặt F một khoảng cách. Trong giai ñoạn II, dung dịch tẩy len vào giữa hạt P và bề mặt F và tách hạt P ra khỏi bề mặt F.

Chúng ta có thể vận dụng các lý thuyết khác nhau cho các loại vết bẩn cụ thể khác nhau như thuyết “ Rolling up” tẩy vết bẩn thể lỏng có chất béo hay thuyết nhiệt ñộng học ñể tẩy vết bẩn có chất béo hay dạng hạt hay hỗn hợp của cả hai…

c) Các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng tẩy rửa:

• Khả năng tẩy rửa chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: bản chất chất hoạt ñộng bề mặt sử dụng, pH, phụ gia, nhiệt ñộ….Ở ñây chỉ ñề cập về ảnh hưởng của pH, cịn ảnh hưởng của cc yếu tố khc sẽ ñược trình by ở cc chương tiếp theo.

• Ảnh hưởng của pH:

Từ lâu người ta nhận thấy rằng thêm các chất kiềm nhẹ như soda sẽ làm tăng khả năng tẩy rửa của xà phòng, bởi vì xà phòng sẽ bị thủy phân thành acid béo ngay cả ở pH trung tính, các acid béo tạo thành có khả năng tẩy rửa kém, sự thủy phân của xà phòng làm giảm lượng chất hoạt ñộng bề mặt làm giảm khả năng tẩy rửa. Thêm kềm làm giảm sự thủy phân xà phòng. Kiềm là phụ gia quan trọng trong xà phòng cũng như các sản phẩm tẩy rửa khác, giúp duy trì pH thích hợp. Thực nghiệm cho thấy xà phòng cho khả năng tẩy rửa khi pH 10,5-11.

pH không chỉ ảnh hưởng ñến khả năng tẩy rửa xà phòng mà còn ảnh hưởng ñến chất tẩy rửa tổng hợp khác. PH tối ưu cho chất tẩy rửa tổng hợp là 9,0-11,5. ðể duy trì pH thích hợp cần sử dụng các chất dự trữ kiềm như soda, tripolyphosphát, silicat… vì trong quá trình tẩy rửa , pH có xu hướng giảm do các vết bẩn acid (acid béo) hay do sự giải phóng H+ do quá trình tạo phức.

Ảnh hưởng của nhiệt ñộ:

Nhiệt ñộ càng cao, ñộ hòa tan của các chất hoạt ñộng bề mặt càng tốt, ñộ nhớt của các chất bẩn dạng lỏng càng giảm, ñộ hòa tan của chất bẩn càng lớn, phản ứng trung hòa chất bẩn có tính axit và phản ứng xà phòng hóa chất béo xảy ra càng dễ dàng, làm tăng hiệu suất giặt tẩy.

Tuy nhiên, nhiệt ñộ cao cũng làm giảm hoạt tính của một số chất hoạt ñộng bề mặt dễ hòa tan, giảm ñộ bền của hệ nhũ. Một số loại vải không thể chịu ñược nhiệt ñộ dung dịch cao.

ðối với các chất hoạt ñộng bề mặt NI, sự hấp phụ tăng theo nhiệt ñộ và sau ñiểm ñục, sức căng bề mặt và giao diện của các chất NI có thay ñổi.

Ảnh hưởng của chất ñiện ly:

Sự hấp phụ: thêm chất ñiện ly sẽ làm giảm ñộ hòa tan của các tác nhân bề mặt dẫn ñến làm tăng sự hấp phụ ở các giao diện.

Các chất ñiện ly sẽ làm giảm CMC vì các chất ñiện ly trong dung dich chất tẩy rửa sẽ ngăn cản khả năng hình thành các Micell.

Việc nghiên cứu ñánh giá quá trình tẩy rửa là một vấn ñề phức tạp, liên quan ñến nhiều yếu tố. Không thể kết luận một chất hoạt ñộng bề mặt là có khả năng tẩy rửa là tốt hay xấu nếu không nói ñến ñiều kiện thực nghiệm. Có nhiều chất ñánh giá khả năng tẩy rửa , Ở ñây chỉ trình bày những nguyên tắc tiêu biểu nhất:

- Làm bẩn vải bằng các chất bẩn thường gặp như dầu mở, màu. Sau ñó giặt vải, phần chất bẩn còn lại sẽ ñược trích ra bằng các dung môi thích hợp. ðo ñộ màu . So sánh giửa mẫu thí nghiệm và mẫu chuẩn ( giặt bằng các hổn hợp tẩy rửa chuẩn).

- Khả năng tẩy rửa còn ñược ñánh giá bằng phương pháp ño chỉ số phản xạ của vải bẩn, vải mới và vải bẩn ñược giặt. Tính theo công thức.

Khả năng tẩy rửa = (RW – RS)/(RO –RS) * 100 (%)

Rw: Chỉ số phản xạ của vải bẩn ñã ñược tẩy rửa Rs: Chỉ số phản xạ của vải bẩn trước khi tẩy rửa

Ro: Chỉ số phản xạ của vải mới ban ñầu ( vải kiểm chứng).

Việc ñánh giá phải dựa trên các tiêu chuẩn ñã ñược ñề ra ñối với sản phẩm tẩy rửa và phải ñúng theo nguyên tắc xác suất thống kê thì kết quả mới có ý nghĩa.

1.6.3. Khả năng tạo bọt

Bọt ñược hình thành do sự phân tán khí trong môi trường lỏng. Hiện tượng này làm cho bề mặt dung dịch chất tẩy rửa tăng lên.

Khả năng tạo bọt và ñộ bền bọt phụ thuộc vào cấu tạo của chính chất ñó, nồng ñộ, nhiệt ñộ của dung dịch, ñộ pH và hàm lượng ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch chất tẩy rửa.

ðộ bền vững cực ñại của bọt ứng với chất hoạt ñộng bề mặt có gốc hydrocarbon trung bình và với dung dịch có nồng ñộ trung bình. Những chất thấp hơn trong dãy ñồng ñẳng có tính hoạt ñộng bề mặt kém, những chất cao hơn có ñộ hòa tan thấp.

Bên cạnh bản chất và nồng ñộ của chất tạo bọt , thời gian tồn tại của bọt còn phụ thuộc vào nhiệt ñộ, ñộ nhớt của dung dịch…..Tốc ñộ phá vở bọt thường tăng theo nhiệt ñộ do sự giải hấp phụ chất tạo bọt trên bề mặt phân chia pha và do sự bong trương chất lỏng, làm cho màng bị mỏng ñi dần dần phá vỡ. Sự tăng ñộ nhớt của dung dịch làm tăng ñộ bền cho bọt.

Các tác nhân làm tăng bọt ( foam bootster):

ðể làm tăng bọt cho dung dịch chất tẩy rửa có thể ñi theo hai hướng sau: - Chọn chất hoạt ñộng bề mặt tạo bọt hay không tạo bọt.

- Sử dụng các phụ gia làm tăng bọt.

a) Chọn lựa chất hoạt ñộng bề mặt:

Một chất hoạt ñộng bề mặt hay hỗn hợp chất hoạt ñộng bề mặt có thể làm thành hệ thống tạo bọt. Thông thường, số lượng bọt tăng với nồng ñộ ñạt tối ña quanh CMC. Như vậy về mặt lý thuyết có thể tiên ñoán khả năng tạo bọt của một chất hoạt ñộng bề mặt dựa trên CMC của nó. Tuy nhiên ñiều này không có liên quan ñến tính chất ổn ñịnh của bọt.

Các yếu tố ảnh hưởng ñến CMC có thể tăng hoặc giảm bọt là:

- Nhiệt ñộ: Khi nhiệt ñộ tăng, ñộ hòa tan của chất hoạt ñộng bề mặt anionic

tăng làm khả năng tạo bọt tăng.Ngược lại ñối với NI, ñộ hòa tan ( do ñó khả năng tạo bọt) giảm với nhiệt ñộ sau ñiểm ñục.

- Sự có mặt của chất ñiện ly: làm giảm trị số CMC của chất hoạt ñộng bề mặt

làm thay ñổi khả năng tạo bọt của chất hoạt ñộng bề mặt ñó

- Cấu trúc phân tử của chất hoạt ñộng bề mặt : Theo lý thuyết khả năng tạo

bọt tùy theo cấu trúc phân tử của chất hoạt ñộng bề mặt . Tuy nhiên trên thực tế rất phức tạp vì không có sự tương quan trực tiếp giữa khả năng tạo bọt và sự ổn ñịnh bọt. Tuy nhiên có những nguyện tắc tổng quát như sau:

+ Chất hoạt ñộng bề mặt NI ít tạo bọt hơn chất hoạt ñộng bề mặt ion trong dung dịch nước.

+ ðối với cùng một họ chất hoạt ñộng bề mặt , CMC càng kém thì khả năng tạo bọt càng cao. Ví dụ như ñối với alkyl sulfate, khi chiều dài mạch C tăng khả năng tạo bọt tăng.

+ Cation ñối của chất hoạt ñộng bề mặt anion có liên quan ñến sự ổn ñịnh ( ñộ bền) của bọt. Theo Kondon và Co sự ổn ñịnh bọt của dodecyl sulfate giảm theo thứ tự sau:

NH4+ > (CH3)4N+ > (C2H5)4N+> (C4H9)4N+

b) Các chất phụ gia làm tăng bọt:

Theo Schick và Fowker , việc thêm vào một số hợp chất ñối cực ( ion ñối) có thể làm giảm CMC của chất hoạt ñộng bề mặt . Khi hợp chất có cùng mạch C với chất hoạt ñộng bề mặt thì khả năng tạo bọt và ổn ñịnh bọt tăng:

Ether glycerol < Ether sulfonyl < Amide < Amide thay thế

Trong thực tế người ta sử dụng mono hay diethanol amide làm những chất tăng bọt trong bột giặt tạo bọt, nước rửa chén hoặc dầu gội ñầu.

Các chất chống bọt (antifoamer):

ðể giảm bớt bọt trong dung dịch chất tẩy rửa người ta dùng các chất chống bọt (antifoamer):

Các chất chống bọt tác ñộng theo hai cách:

- Ngăn cản sự tạo bọt: thường là các ion vô cơ như canxi có ảnh hưởng ñến sự ổn ñịnh tĩnh ñiện hoặc giảm nồng ñộ aniion bằng kết tủa.

- Hoặc tăng tốc ñộ phân hủy bọt: là các chất vô cơ hay hữu cơ sẽ ñến thay thế các phân tử các chất hoạt ñộng bề mặt của màng bọt làm màng bọt ít ổn ñịnh (không bền).

Khi thêm chất hoạt ñộng bề mặt NI vào chất hoạt ñộng bề mặt anion làm giảm bọt ñáng kể. Tuy nhiên hệ thống anionic/ NI này vẫn còn quá nhiều bọt.

1.6.4. Các chỉ tiêu ñánh giá khác a) Khả năng thấm ướt

Hiện tượng thấm ướt bề mặt xảy ra khi góc thấm ướt, không thấm ướt θ > 90o. Tuy nhiên trong thực tế khó xác ñịnh ñược góc thấm ướt. Người ta ñưa ra một số phương pháp ñánh giá khả năng thấm ướt, chủ yếu xác ñịnh khả năng thấm ướt cho nguyên liệu vải, chẳng hạn ñánh giá khả năng thấm ướt dựa vào thời gian chìm của cuộn chỉ trong dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt.

Hiện tượng thấm ướt nhờ chất hoạt ñộng bề mặt có nhiều ứng dụng ñể giải quyết các vấn ñề thực tế trong kỹ thuật sơn, nhuộm, tẩy trắng, trung hòa các chất diệt

côn trùng, sâu bọ. Các bề mặt rắn ở ñây thường không thấm ướt, việc thêm chất hoạt ñộng bề mặt thích hợp sẽ làm giãm sức căng bề mặt của nước, giúp cho việc thấm ướt dể dàng hơn.

b) Chỉ số canxi chấp nhận

Chỉ số này ño ñộ cứng tối ña của nước mà chất hoạt ñộng bề mặt vẫn còn hiệu lực trong chức năng tẩy rửa. Chỉ số này càng lớn, chất hoạt ñộng bề mặt càng có khả năng tẩy rửa trong nước cứng.

Chỉ số canxi chấp nhận ñược xác ñịnh bằng cách chuẩn ñộ dung dịch chất hoạt ñộng bề mặt bằng dung dịch canxi acetat 1 %. Tiến hành chuẩn ñộ dung dịch trên cho ñến khi nào dung dịch ñục . Lúc này lượng ion canxi trong dung dịch là chỉ số canxi chấp nhận ñược.

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Sức căng bề mặt là gì? Có những yếu tố các yếu tố ảnh hưởng tới sức căng bề mặt?

Câu 2: ðịnh nghĩa và phân loại chất hoạt ñộng bề mặt?

Câu 3: Trình bày và giải thích trạng thái của chất hñbm trên bề mặt giới hạn lỏng khí? Câu 4: Trình bày và giải thích trạng thái của chất hñbm trong lòng chất lỏng?

Câu 5: ðịnh nghĩa nồng ñộ micell tới hạn? trình bày các yếu tố ảnh hưởng ñến CMC? Câu 6: ðịnh nghĩa ñiểm Kraft và ñiểm ñục? Các yếu tố ảnh hưởng?

Câu 7: Phân loại vết bẩn? Trình bày cơ chế tẩy rửa vết bẩn là chất béo theo thuyết nhiệt ñộng ?

Câu 8: Trình bày cơ chế tẩy rửa vết bẩn dầu mỡ nói chung bằng dung dịch chất tẩy rửa?

Câu 9: Trình bày và giải thích các tiêu chí ñánh giá chất hoạt ñộng bề mặt?

CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CỦA CÁC CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP 2.1. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình tẩy rửa

Quá trình tẩy rửa là một quá trình khá phức tạp với sự tham gia của nhiều tác nhân về hóa học, vật lý cũng như cơ học. Có thể kể ñến một số yếu tố ảnh hưởng trực tiếp ñến quá trình tẩy rửa là:

• _pH.

• Nhiệt ñộ giặt. • Thời gian giặt.

• Thói quen giặt của từng ñịa phương, cộng ñồng.

• ðiều kiện giặt của từng quốc gia, khu vực, cá nhân… Tuy nhiên quan trọng nhất vẫn là các yếu tố sau:

2.1.1 Nước

Nước là một chất không thể thiếu của quá trình giặt giũ. Nước ñóng những vai trò quan trọng như sau:

• Nước có thể hòa tan một số chất. • Nước có thể dẫn nhiệt.

• _{Nước giúp tạo ra các phản ứng hóa học.} • Nước thấm ướt vải sợi.

Tuy nhiên, bên cạnh những ưu ñiểm trên, nước cũng gây một vấn ñề khá khó chịu. ðó là do trong nước lúc nào cũng tồn tại các kim loại và khoáng chất, ñặc biệt là các ion Canxi, Mange ( nước cứng). Các ion này tạo tủa với chất hoạt ñộng bề mặt làm giảm hiệu suất giặt tẩy.

2.1.2. Các loại vết bẩn

Các vết bẩn thường gặp trong lĩnh vực giặt tẩy có những nguồn gốc khác nhau: từ thân thể con người, từ môi trường xung quanh, từ thực phẩm, ñồ dùng hay do các công việc cụ thể gây ra. Từ các nguồn gốc khác nhau của các vết bẩn, người ta có thể ñưa ra những các xử lý thích hợp

2.1.3. Các loại sợi dệt

Ngày nay, các chủng loại vải vóc ngày một ña dạng ñòi hỏi sự giặt tẩy thích hợp khác nhau dưới tác dụng của nước, nhiệt ñộ, tác dụng cơ học của máy giặt và tác dụng hóa học của chất tẩy rửa

2.2. Các chất hoạt ñộng bề mặt

Chất hoạt ñộng bề mặt là thành phần chính có tác dụng tẩy rửa trong chất tẩy rửa. Trong thực tế, ñiều này có thể ñạt ñược bằng cách sử dụng phối hợp nhiều loại chất hoạt ñộng bề mặt. Tuy nhiên, chất hoạt ñộng bề mặt chủ yếu và phổ biến nhất ñược phối chế trong các ñơn công nghệ sản xuất bột giặt hiện nay vẫn là LAS.

LAS ñược tạo thành từ phản ứng của một hợp chất hữu cơ chứa nhân thơm với một tác nhân sulphonate hóa mạnh.

LAS ñược xem là CHðBM khá tốt do giá thành thấp và là chất tẩy rửa khá linh hoạt với thời gian hoạt ñộng khá lâu. Nó cũng trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng dạng lỏng hay bột, hay trong các sản phẩm tẩy rửa công nghiệp.

Tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm tẩy rửa, LAS ñược ñưa vào ñơn công nghệ cùng với một số chất hoạt ñộng bề mặt khác nhằm làm tăng hay giảm một số tính năng của quá trình tẩy rửa.

Ví dụ: ðối với nước rửa chén bằng tay, yêu cầu của sản phẩm là ñộ hòa tan cao ở nhiệt ñộ thường, nhiều bọt cũng như ñộ bền bọt phải tốt. ðối với bột giặt dùng cho máy giặt, khả năng tẩy rửa lại có vai trò quan trọng hơn là ñộ bọt và ñộ hoà tan.

Chính vì vậy, nếu chỉ dùng một loại CHðBM là LAS thì không thể tạo ra loại sản phẩm có những tính năng tối ưu mà phải kết hợp nhiều CHðBM khác nhau.

ðặc tính của LABSA:

Vì là acid mạnh nên phản ứng hoàn toàn với bazơ, phản ứng tỏa nhiều nhiệt, gây ăn mòn nhôm ñồng, hơi bốc ra khí SO2 rất ñộc, có mùi hắc.

Một ñặc tính khác của LABSA là làm khô, gây rát khi tiếp xúc với da.

Bảng 2.1. Tính chất vật lý của LABSA

Tên Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid

Công thức hóa học C₁₈H₂₉SO₃H

Thành phần LABSA nguyên chất: >98% H₂SO₄: ~1% Chất không sulpho hóa: ~1%

Ngoại quan Màu hổ phách, sệt

Khối lượng riêng ( kg/m3)

Nhiệt ñộ(oC) 0 40 50

Mạch thẳng 1050 1045 1040 Mạch nhánh 1075 1070 1060

Nhiệt dung riêng _{1.6 kJ/kg oC}

ðộ dẫn nhiệt _{0.13 W/m oC}

LABSA ñem trung hòa với Soda cho ra LASNa (thường gọi là LAS) – là một chất hoạt ñộng bề mặt rất tốt, khả năng tạo bọt tốt, tính tẩy rửa mạnh.

Bảng 2.2. Tính chất vật lý của LAS

Tên Linear Alkyl Benzene Sulphonate

Công thức hóa học C₁₈H₂₉SO₃Na

Khối lượng phân tử trung bình 348

Ngoại quan Màu trắng ñục, ñộ nhớt cao

Tỷ trọng _{Thay ñổi theo AM, khoảng 1000 kg/m3}

Nhiệt dung riêng ( kJ/kg oC) AM % 35 40 45 50

Cp 0,43 0,40 0,38 0,35

• Tỷ suất lượng chất hoạt ñộng cần dùng:

Rất khó xác ñịnh tỷ suất hàm lượng CHðBM cần dùng vì có nhiều yếu tố tác ñộng lên nó. Người ta thường xem xét các yếu tố sau:

− Tỷ trọng của sản phẩm. − Loại chất xây dựng.