SODIUM ANKYL ETHER SUNFAT TRONG CHẤT tẩy rửa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC BÁO CÁO CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT Đề tài: SODIUM ANKYL ETHER SUNFAT TRONG CHẤT TẨY RỬA GVHD: TS.PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH SVTH: BÙI THỊ THU THẢO Thành phố Hồ Chí Minh tháng 01 năm 2022 18139178 Mục lục Chương : Tổng quan sodium ankyl ether sunfat 1.1 Chất hoạt động bề mặt gì? 1.2 Đặc điểm chất hoạt động bề mặt .5 1.3 Phân loại chất hoạt động bề mặt 1.4 Lịch sử nghiên cứu sodium ankyl ether sunfat .7 1.5 Tên gọi sodium ankyl ether sunfat 1.6 Định nghĩa sodium ankyl ether sunfat 1.7 Cấu trúc sodium ankyl ether sunfat 1.5 Lợi ích sodium ankyl ether sunfat sức khỏe 1.6 Độc tính 1.7 Tính chất vật lý hóa học .9 Chương : Ứng dụng sodium alkyl ether sunfat lĩnh vực chất tẩy rửa 10 2.1 Các sản phẩm nước rửa chén .10 2.2 Các sản phẩm từ xà phòng 10 Tài liệu tham khảo .14 Danh mục hình ả Hình 1 Một mixen với phần đầu kị nước hoà tan dầu, phần ưa nước hướng phía Hình Cấu trúc hóa học sodium alkyl ether sunfat .6 Y Hình Một số loại nước rửa chén có chất hoạt đơng bề mặt alkyl ether sunfat Hình 2Các tách dầu mỡ khỏi quần áo xà phòng Hình : Một số loại nước giặt chứa sodium alkyl ether sunfat 10 Lời mở đầu Trong thời buổi mức sống ngày nâng cao.Người tiêu dùng có nhiều lựa chọn để tìm cho sản phẩm phù hợp giá phải mà tốt cho sức khỏe.Với tiêu chí Việt Nam ngày hướng tới gọi sản phẩm hoàn thiện từ Từ lâu trước người ta biết dùng chất hoạt động bề mặt sodium alkyl ether sunfat thường có dầu cọ, dầu dừa ứng dụng nhiều sản phẩm khác nhau.Từ việc nghiên cứu ứng dụng sodium alkyl ether sunfat ngày trở lên phổ biến nhu cầu trở lên lớn khơng lĩnh vực chất tẩy rửa mà cịn mỹ phẩm, sản phẩm chăm sóc cá nhân… Vì lý nên em chọn đề tài “sodium akyl ether sunfat ứng dụng chúng chất tẩy rửa Chương : Tổng quan sodium ankyl ether sunfat 1.1 Chất hoạt động bề mặt gì? Chất hoạt động bề mặt (tiếng Anh: Surfactant, Surface active agent) chất làm ướt có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt hai chất lỏng chất lỏng chất rắn Là chất mà phân tử phân cực: đầu ưa nước đuôi kị nước - Phần không tan nước thường mạch hydro cacbon dài - 21, ankyl thuộc mạch ankal, ankle mạch thẳng có gắn vịng clo bezen… - Phần tan nước thường nhóm ion non-ionic Đây nhóm phân cực mạnh giống Cacboxyl (COO-), Hydroxyl (-OH), Amin (-NH2) sulfat (-OSO3) … Hình 1 Một mixen với phần đầu kị nước hoà tan dầu, phần ưa nước hướng phía 1.2 Đặc điểm chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt dùng giảm sức căng bề mặt chất lỏng cách làm giảm sức căng bề mặt bề mặt tiếp xúc (interface)của hai chất lỏng Nếu có nhiều hai chất lỏng khơng hịa tan chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc hai chất lỏng Khi hịa chất hoạt hóa bề mặt vào chất lỏng phân tử chất hoạt hóa bề mặt có xu hướng tạo đám (micelle, dịch mixen), nồng độ mà phân tử bắt đầu tạo đám gọi nồng độ tạo đám tới hạn Nếu chất lỏng nước phân tử chụm đuôi kị nước lại với quay đầu ưa nước tạo nên hình dạng khác hình cầu (0 chiều), hình trụ (1 chiều), màng (2 chiều) Tính ưa, kị nước chất hoạt hóa bề mặt đặc trưng thông số độ cân ưa kị nước (tiếng Anh: Hydrophilic Lipophilic Balance-HLB), giá trị từ đến 40 HLB cao hóa chất dễ hòa tan nước, HLB thấp hóa chất dễ hịa tan dung môi không phân cực dầu 1.3 Phân loại chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt anion - Trong dung dịch nước, phần thể hoạt tính chất hoạt động bề mặt tích điện âm - Một số chất điển hình xà phịng, alkylbenzene sulfonate este sulfate rượu aliphatic - Được tạo thành từ xà phòng axit yếu bazơ mạnh - Vì dung dịch nước có tính kiềm nên chất hoạt động bề mặt anion không tan lắng đọng dạng xà phòng canxi nước cứng - Được sử dụng chất nhũ hóa, chất phân tán, chất tạo bọt, chất hòa tan nhiều ứng dụng công nghiệp ứng dụng không chứa nước Chất hoạt động bề mặt cation - Trong dung dịch nước, phần thể hoạt tính chất hoạt động bề mặt tích điện dương dẫn xuất amin khác sử dụng - Không sử dụng chung với chất hoạt động bề mặt aninon chúng hình thành lên kết tủa khơng tan Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính - Gồm nhóm ưa nước anion nhóm ưa nước cation phân tử - Hình thành cation dung dịch pH điểm đẳng điện điểm đẳng điện xấp xỉ pH - Khi độ pH dung dịch chất hoạt động bề mặt lưỡng tính đạt đến điểm đẳng điện, độ hòa tan hoạt động bề mặt bị suy giảm - Có thể sử dụng với số chất hoạt động bề mặt khác độc chất hoạt động bề mặt cation - Có khả diệt khuẩn, chống tĩnh điện, làm mềm vải chất nhũ hóa Chất hoạt động bề mặt không chứa ion - Chất hoạt động bề mặt không chứa ion khơng thể tính ion dù có hịa tan nước thể hoạt động bề mặt - Chất hoạt động bề mặt điển hình chất bổ sung polyethylen este đường - Có thể sử dụng chất hoạt động bề mặt anion, cation chất hoạt động bề mặt lưỡng tính Theo số HLB Tính ưa kỵ nước chất hoạt động bề mặt nhận biết số HLB (xhydrophilic lipophilic balance) có giá trị từ - 40 Chỉ số cao hoạt chất dễ hòa tan nước ngược lại, số thấp dễ hịa tan dung mơi khơng phân cực Theo số HLB, tính chất chất hoạt động bề mặt sau: - Từ - 3: Chất hoạt động bề mặt có tính phá bọt - Từ - 9: Chất hoạt động bề mặt nhũ nước dầu - Từ – 11: Chất hoạt động bề mặt thấm ướt - Từ 11 - 15: Chất hoạt động bề mặt nhũ dầu nước - Trên 15: : Chất hoạt động bề mặt khuếch tán, chất phân tán 1.4 Lịch sử nghiên cứu sodium ankyl ether sunfat Các ankyl sunfat phát triển vào năm 1903 dựa rượu tự nhiên thu cách hydro hóa este acid béo chất hoạt động bề mặt tổng hợp sản xuất quy mô thử nghiệm indus[1] Thành phần hóa học thường có nguồn gốc từ đầu hạt cọ dầu dừa 1.5 Tên gọi sodium ankyl ether sunfat Danh pháp IUPAC : Sodium lauryl ether sulfate Tên thương mại : Chất tạo bọt, Sles, Sodium laureth ether sulphat, sodium laureth sunfate, 1.6 Định nghĩa sodium ankyl ether sunfat Sodium ankyl ether sunfat (SLES), chất hoạt động bề mặt anion Nó tìm thấy hầu hết sản phẩm tạo bọt ứng dụng chăm sóc cá nhân, gia dụng cơng nghiệp anion (xà phịng, dầu gội đầu, kem đánh răng,…) 1.7 Cấu trúc sodium ankyl ether sunfat Hình Cấu trúc hóa học sodium alkyl ether sunfat Sodium ankyl ether sunfat (Sles) thuộc dạng dung dịch đặc sánh, có màu trắng trắng ngà, khơng mùi Sodium alkyl ether sunfat muối acid sunfuric hemi-este alkyl alkylaryl oligoglycol ete có cơng thức chung RO[CH2CH2O]nSO3Na Các ete oligoglycol cụ thể ete oli gooxyetylen etoxylat, mà ete sunfat dựa hỗn hợp đồng đẳng n=1,2, số n công thức xác định mức độ etoxy hóa trung bình.Các sunfat ete cơng nghiệp hỗn hợp tương đồng; với mức độ etoxy hóa tăng lên hàm lượng alkyl sunfat giảm 1.5 Lợi ích sodium ankyl ether sunfat sức khỏe - Sles chất dùng để tạo bọt, khả chịu nước cứng thuận lợi khả phân hủy sinh học cao Nó tạo điều kiện dễ dàng cho việc xây dựng sản xuất Ngồi ra, cịn tạo độ đặc cho cơng thức sản phẩm cuối Tác dụng số sản phẩm chăm sóc cá nhân nhằm mục đích làm bụi bẩn, bã nhờn da hiệu Là chất hoạt động bề mặt sử dụng loại mỹ phẩm đặc tính làm tạo nhũ chúng Những chất hoạt động tương tự xà phòng 1.6 Độc tính - Sodium alkyl ether sunfat chứng minh chất gây kích ứng da mắt nhưngkhơng phải chất gây mẫn cảm Các thành phần nên sử dụng chúng bào chế để không bị phá hủy [2] Đối với người có da nhạy cảm, sulfate làm tắc nghẽn lỗ chân lông gây mụn - Bộ Sức khỏe Lão hóa Chính phủ Úc Kế hoạch thông báo đánh giá chất hóa học cơng nghiệp quốc gia (NICNAS) Chính phủ nước xác nhận SLES không tương tác với DNA[3] - Một số sản phẩm chứa SLES bị phát có chứa dấu vết (lên đến 279 ppm) 1,4đioxan; điều có sản phẩm phụ tạo bước etoxyl hóa q trình tổng hợp Cơ quan Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ xếp 1,4-đioxan vào nhóm có nguy gây ung thư cho người (khơng thấy nghiên cứu dịch tễ cơng nhân có sử dụng chất này, quan sát ca ung thư thử nghiệm động vật), chất gây kích ứng với mức có tác dụng phụ không quan sát vào khoảng 400 mg/m³ nồng độ cao đáng kể so với sản phẩm bán ngồi thị trường.[4] 1.7 Tính chất vật lý hóa học Bảng 1: Tính chất vật lý hóa học sodium alkyl ether sunfat Chỉ tiêu Màu Mùi Vị Trạng thái Khối lượng phân tử Nhiệt độ nóng chảy Độ hịa tan Khối lượng mol Màu trắng trắng ngà Không mùi Không vị Dung dịch đặc sánh 288,372 g/mol 206oC Có thể hịa tan nước khoảng 420 g/mol Chương : Ứng dụng sodium alkyl ether sunfat lĩnh vực chất tẩy rửa Sodium Alkyl Ether Sulfate (SLES) sử dụng chất tạo bọt, tạo độ nhớt Bởi loại bọt loại hóa chất tạo bền, độ đặc bọt cao, bọt dày, hoạt tính bề mặt thấp nên gây hại đến da Chính sodium alkyl sunfat thường dùng sản phẩm tẩy rửa nước rửa chén,nước rửa xe mỹ phẩm sữa tắm, sản phẩm chăm sóc cá nhân dầu gội, đặc biệt sản phẩm cần độ pH thấp 2.1 Các sản phẩm nước rửa chén SLES phần lớn sử dụng để sản xuất nước rửa chén, khả cắt dầu mỡ tuyệt vời, tính ổn định công thức dạng lỏng độ an tồn sức khỏe Hình Một số loại nước rửa chén có chất hoạt đơng bề mặt alkyl ether sunfat Nước rửa chén có cơng dụng tẩy rửa hiệu hỏa vể bẩn vết dầu mỡ cứng đầu, khử mùi đồ nhựa Diệt khuẩn đặc biệt loại vi khuẩn gây hại tiêu hóa, giun sán kí sinh giúp bảo vệ sức khỏe người 2.2 Các sản phẩm từ xà phịng Chính tính chất khơng phân cực dầu mỡ nên việc rửa hoàn toàn dầu mỡ nước hồn tồn vơ nghĩa Ngun lý việc tẩy rửa dầu mỡ quần áo việc tìm kiếm loại dung mơi có tính chất phân cực khơng phân cực để hịa tan loại dầu mỡ có tính chất khơng phân cực khác 10 Hình 2Các tách dầu mỡ khỏi quần áo xà phòng Các chất hoạt động bề mặt muối acid Cacbocylic Alkyl Sunfat , sodium alkyl ether sunfat , alkyl aryt Sunfonat , rượu * Cấu tạo chất hoạt động bề mặt : gồm phần - Phần ưa nước phần kị nước Hai nhóm có tính chất đối lập phân tử Nhóm ưa nước : lơi kéo phân tử vào nước , chiếm ưu dễ hịa tan nước Khi nhóm phân tử đạt đến cân tính tan tính kị nước , chất xuất tính chất làm giảm sức căng bề mặt thống với khơng khí bề mặt ngăn cách với chất khác Các chất gọi chất bề mặt chất hoạt động bề mặt có tính tẩy rửa Khả tẩy rửa có nhữmg phân tử phần mạch Tính thấm ướt tính tan bọt chất hoạt động bề mặt tính chất quan trọng , làm dễ thấm ướt với nước vật Tính tạo bọt tạo điều kiện chất bẩn phân tán dễ môi trường & làm tăng bề mặt tiếp xúc với bề mặt cần tẩy rửa Cơ chế tẩy rưả : Chất tẩy rửa hịa tan chất bẩn khơng tan nước (như dầu mỏ ) vào dung dịch nước Phần kỵ nước " hấp thụ " hay " hòa tan " lên hạt dầu mỏ , phần ưa nước phân tử chất tẩy rửa hướng với nước , tương tác tạo thành hạt keo tích điện âm , hạt keo dấu không kết hợp với không trở lại bề mặt ban đầu chúng tạo thành dung dịch nhủ tương bền vững 11 Hình : Một số loại nước giặt chứa sodium alkyl ether sunfat 12 Chương Kết Luận Sodium alkyl ether sunfat ứng dụng vào nhiều loại chất tẩy rửa,không dùng cho chén đĩa, quần áo mà dùng cho sản phẩm làm da.Vì tính phổ biến chúng nên nghiên cứu nhiều lĩnh vực khác để phục vụ cho đời sống người 13 Tài liệu tham khảo [1]Kosswig, Kurt “Surfactants” Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, biên tập Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2000, tr a25_747 DOI.org (Crossref), [2] Robinson, Valerie C., c.s “Final Report of the Amended Safety Assessment of Sodium Laureth Sulfate and Related Salts of Sulfated Ethoxylated Alcohols” International Journal of Toxicology, vol 29, số p.h 4_suppl, Tháng Năm 2010, tr 151S-161S DOI.org (Crossref [3] Sodium and ammonium laureth sulfate: Human health tier II assessment [4] 1,4-Dioxane (1,4-Diethyleneoxide) Hazard Summary U.S Environmental Protection Agency Created in April 1992; Revised in January 2000 14 ... ankyl ether sunfat .7 1.5 Tên gọi sodium ankyl ether sunfat 1.6 Định nghĩa sodium ankyl ether sunfat 1.7 Cấu trúc sodium ankyl ether sunfat 1.5 Lợi ích sodium ankyl ether. .. vực chất tẩy rửa mà cịn mỹ phẩm, sản phẩm chăm sóc cá nhân… Vì lý nên em chọn đề tài ? ?sodium akyl ether sunfat ứng dụng chúng chất tẩy rửa Chương : Tổng quan sodium ankyl ether sunfat 1.1 Chất. .. gọi sodium ankyl ether sunfat Danh pháp IUPAC : Sodium lauryl ether sulfate Tên thương mại : Chất tạo bọt, Sles, Sodium laureth ether sulphat, sodium laureth sunfate, 1.6 Định nghĩa sodium ankyl