ALKYLBENZEN SULFONAT và ỨNG DỤNG của ALKYLBENZEN SULFONAT TRONG sản XUẤT CHẤT tẩy rửa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN CUỐI KỲ: HOẠT CHẤT BỀ MẶT Đề tài: ALKYLBENZEN SULFONAT VÀ ỨNG DỤNG CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT TRONG SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA GVHD: TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh SVTH: Trịnh Xuân Quyền MSSV: 18139161 Lớp: DH18HS Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20, tháng 1, năm 2022 ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH ii LỜI MỞ ĐẦU iii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ALKYLBENZEN SULFONAT 1 Lịch sử nghiên cứu hình thành Alkylbenzen sulfonat Tên gọi Định nghĩa Cấu trúc Độc tính Ứng dụng CHƯƠNG II: TÍNH CHẤT CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT Độ tan 10 Nhiệt độ nóng chảy – Điểm sôi - Áp suất 10 Trọng lượng phân tử 10 Khả phân hủy sinh học 10 Giá trị KD 11 Chỉ số HLB Alkylbenzen sulfonat: 12 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT DẠNG LAS TRONG SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA HIỆN NAY 13 Ứng dụng bột giặt, nước giặt quần áo 16 Ứng dụng nước rửa chén 17 Ứng dụng xà phòng 18 Ứng dụng dầu gội 19 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 i ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Chỉ số độc tính LD50 thí nghiệm động vật có vú Bảng 2.1 Tóm tắt đặc tính hóa lý Bảng 3.1 Phần trăm hàm lượng LAS loại sản phẩm tiêu dùng 15 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 BAS Hình 1.2 LAS Hình 3.1 Chất tẩy rửa tổng hợp 13 Hình 3.2 LAS đóng thành thùng phuy để bán 14 Hình 3.3 LAS dùng phịng thí nghiệm 14 Hình 3.4 Bột giặt – nước giặt OMO 16 Hình 3.5 Nước rửa chén Sunlight .17 Hình 3.6 Các loại xà phịng phổ biến .18 Hình 3.7 Sản phẩm dầu gội CLEAR 19 ii ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, dọn dẹp vệ sinh cơng việc khơng thể thiếu gia đình Các chất dùng để tẩy rửa ngày đa dạng phức tạp Từ thuở đầu làm quen với việc chùi rửa dùng nước, sau nước tro để giặt quần áo, nước vo gạo để rửa bát cuối phát minh xà phịng rửa bát Ngày nay, có nhiều loại sản phẩm tẩy rửa xà phòng rửa bát, dầu gội, sữa tắm, Ngay dòng sản phẩm, phong phú đa dạng thành phần khơng ngừng tăng lên, ngày có nhiều sản phẩm bổ sung, nhiều tính để đáp ứng nhu cầu đa dạng người tiêu dùng Đây cải tiến, bổ sung số đặc tính sản phẩm chất tẩy rửa, hy vọng mang đến hài lòng cho người tiêu dùng dòng sản phẩm thuộc lĩnh vực Một thành phần hoạt động bề mặt thiếu hầu hết chất tẩy rửa Alkylbenzen sulfonat, ứng dụng vào nhiều sản phẩm, lĩnh vực đời sống, nội dung tiểu luận vào tìm hiểu xem Alkylbenzen sulfonat chất có điểm vượt trội mà ứng dụng rộng hiệu đến Trong q trình làm bài, kiến thức em cịn hạn chế, việc tìm hiểu tài liệu, dịch thuật, chắn có nhiều thiếu sót khó tránh, em mong nhận góp ý giảng viên để làm em đầy đủ xác Cảm ơn giảng viên dành thời gian quý báu để đọc tiểu luận mà em hồn thành iii ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ALKYLBENZEN SULFONAT Lịch sử nghiên cứu hình thành Alkylbenzen sulfonat Rượu béo nguyên liệu quan trọng cho chất tẩy rửa tổng hợp anion Các loại rượu béo sử dụng sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp có nguồn gốc từ cá nhà táng (dầu tinh trùng) Sau người khai thác nguyên liệu từ chất béo trung tính tốn (dầu dừa, hạt cọ mỡ động vật) luật săn bắt cá voi bị cấm Phương pháp Bouveault-Blanc năm 1903, sử dụng từ lâu phịng thí nghiệm dùng Natri; sau phương pháp trở nên khả thi mặt thương mại vào năm 1950 giá thành Natri giảm đáng kể mua với số lượng lớn Khi ngành cơng nghiệp chế biến hóa học phát triển, q trình hydro hóa áp suất cao làm cứng dầu dầu tự nhiên thực hiện, nơi sản xuất chất tẩy rửa bắt đầu áp dụng phương pháp bỏ qua việc dùng dầu dừa, dầu hạt cọ, loại dầu khác để làm thành rượu béo Từ đó, rượu béo tổng hợp sản xuất từ ethylene; quy trình gọi quy trình Alfol sử dụng Diethylaluminum hydride Ngay sau Thế chiến II, ngun liệu thơ khác Alkylbenzen, tìm với số lượng lớn nguyên liệu quan trọng để sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp ngày sử dụng Khoảng 50% tất chất tẩy rửa tổng hợp sản xuất Hoa Kỳ Tây Âu dựa Nhóm phân tử alkyl trước thường C12H24 (tetrapropylen) thu từ khí propylen hóa dầu Nhóm phân tử gắn với Benzen phản ứng gọi alkyl hóa, với chất xúc tác khác để tạo thành Alkylbenzen Qua trình sulfonat hóa, Alkylbenzen sulfonat sản xuất bán thị trường dạng bột chất lỏng, có tính chất tẩy rửa, tạo bọt làm tuyệt vời *Nhược điểm: Một tác dụng không mong muốn Alkylbenzen sulfonat, trái ngược với xà phòng chất tẩy rửa tổng hợp từ gốc rượu béo khó loại bỏ lượng lớn bọt chúng tạo ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa Bọt cịn bề mặt nước thải bắt đầu thải từ thị trấn, qua cống thoát nước, đến cống rãnh hệ thống thoát nước thải, sau sơng, cuối biển Gây khó khăn cho giao thơng đường sơng, bọt làm chậm suy thối sinh học vật liệu hữu nước thải, nên ảnh hưởng đến hệ thống tái tạo nước thải Ở nước sử dụng nước thải để tưới tiêu, bọt vấn đề cần phải giải Tên gọi Danh pháp IUPAC: Alkylbenzene sulfonate Tên viết tắt: BAS; LAS Số CAS: 25155-30-0 SMILES: CCCCCCC(CCCCC)C1CCC(CC1)S(=O)(=O)O Các tên gọi khác gặp như:  Sodium Dodecyl benzenesulfonate  LABSA Sosium salt  Sodium dodecylphenylsulfonate  Dodecyl benzenesulfonic acid  Natriumdodecylbenzolsulfonat  Dodecilbencenosulfonato de sodio  Dodécylbenzènesulfonate de sodium Định nghĩa Alkylbenzen sulfonat dùng để nhóm hợp chất hữu phân nhánh sử dụng làm chất tẩy rửa Chúng coi chất tẩy rửa "cứng" khả chống phân hủy sinh học Vì sử dụng chúng gây số tác động đến môi trường khó khắc phục nên hợp chất thay rộng rãi Alkylbenzen sulfonat mạch thẳng (LAS – Linear Alkylbenzen sulfonat), thân thiện với môi trường dễ phân hủy sinh học thành chất đơn giản ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa Alkylbenzen sulfonat loại chất hoạt động bề mặt anion, bao gồm nhóm đầu sulfonat ưa nước nhóm alkylbenzen kỵ nước Cùng với Sodium laureth sulfate, chúng chất tẩy rửa tổng hợp lâu đời sử dụng rộng rãi nhất, tìm thấy nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (xà phịng, dầu gội, kem đánh răng, ) sản phẩm chăm sóc gia dụng (bột giặt, nước rửa chén, xịt rửa ) Cấu trúc CTCT: CH3(CH2)11.C6H4SO3Na Cơng thức hóa học C6H5CnH2n+1, n nằm khoảng từ 10 đến 16 Hình 1.1 BAS Hình 1.2 LAS *Alkylbenzen sulfonate mạch nhánh (BAS – Branched Alkylbenzen sulfonat): Được giới thiệu lần đầu vào năm 1930 ứng dụng phổ biến từ năm 1940 trở Ban đầu đặt tên Syndet, điều chế cách alkyl hóa benzen (phương pháp Friedel - Crafts), sau q trình sulfonat hóa So với xà phịng truyền thống từ rượu béo BAS cho khả chịu nước cứng tạo bọt vượt trội hơn, nhiên phần mạch gây khó khăn việc phân hủy sinh học, cho nguyên nhân thực trạng dải bọt lớn cố định khu vực xả thải sông hồ vùng ven biển, đồng thời gây nhiễm nước Vì sau BAS bị loại bỏ hoàn toàn ngành tẩy rửa thay LAS, ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa có vai trị quan trọng hóa chất nơng nghiệp, cơng nghiệp lĩnh vực việc phân hủy sinh học khơng gây ảnh hưởng nhiều tới hiệu suất *Alkylbenzen sulfonat mạch thẳng (LAS – Linear Alkylbenzen sulfonat): Phân tử LAS chứa vịng thơm sulfo hóa vị trí para gắn vào chuỗi alkyl mạch thẳng vị trí ngoại trừ nguyên tử cacbon đầu cuối, chuỗi alkyl cacbon thường có 10 đến 14 nguyên tử cacbon độ tuyến tính (mạch thẳng) chuỗi alkyl nằm khoảng từ 87% đến 98% Được điều chế cơng nghiệp cách sulfonat hóa alkylbenzen mạch thẳng (LAB) số cách khác alkyl hóa Benzen monoalken mạch dài (như Dodecene) dùng Hydro florua (HF) làm chất xúc tác Hiệu hoạt động BAS LAS giống nhau, nhiên LAS bị ảnh hưởng nước cứng nên hoạt động tốt chút gây ảnh hưởng đến môi trường Các đồng phân LAS cho hiệu qua hoạt động giống nhau, nhiên tính chất khác chúng (điểm Krafft, khả tạo bọt, ) lại khác đáng kể Độc tính Dữ liệu nghiên cứu cho thấy Alkylbenzen sulfonate có độc cấp tính nhẹ Độc qua da miệng khả gây nguy hiểm thấp, độc tính hít vào vừa phải, tỷ lệ xảy tử vong hô hấp nồng độ hạt 310 mg/m3 (MMAD= 2,5 micron) Alkylbenzen sulfonat khơng gây kích ứng da nồng độ thấp khoảng 0,5-2,5%, gây kích ứng vừa phải mức 5%, gây kích ứng nghiêm trọng nồng độ khoảng 50% Tùy trường hợp số người có da dễ kích ứng bình thường số sai lệch thấp Nếu bị kích ứng mắt, rửa mắt nước sau 30 giây giảm bớt ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa Bảng 1.1 Chỉ số độc tính LD50 thí nghiệm động vật có vú LỒI Kiểu tiếp xúc Giá trị LD50 (mg/kg Liều lượng thể trọng) 1460 (con đực) Chuột cống 1470 (con cái) Miệng 2160 (con đực) Chuột nhắt 2250 (con cái) Chuột cống Hít thở Chuột cống 310 mg/m3* 65, 120, 260, 310 (mg/m3) >2000 2000 >200 631 631