CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG CÔNG NGHIỆP

CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT PGS.TS Lê Thị Hồng Nhan Trường Đại học Bách khoa- ĐHQG TP.HCM 2022 Giới thiệu Mức tiêu thụ chất hoạt động bề mặt theo khu vực, 2000 Mức tiêu thụ chất hoạt động bề mặt giới theo khu vực ứng dụng chính, năm 2000 (tổng cộng = 10,5 triệu ) Giới thiệu Thị trường chất họat động bề mặt giới 1995-2005 ( ngàn tấn) Vùng 1995 2005 % tăng /năm Nhật 565 655 1,5 Tây Âu 2100 2165 0,3 Bắc Mỹ 1800 1960 1,0 Châu Á Thái bình dương 2690 4340 6,1 Châu Mỹ la tinh 1575 1785 2,6 Các vùng lại 1645 2765 6,8 Tổng cộng 10220 13870 3,6 Tây âu, Bắc Mỹ : khoảng 80% chất họat động bề mặt sở dầu mỏ châu Á Thái bình dương: 55-65% chất họat động bề mặt sở dầu béo thiên nhiên Giới thiệu Sử dụng chất hoạt động bề mặt W Châu Âu 1990/2000 (K tấn) Giới thiệu Là nhóm hóa chất sử dụng nhiều giới Sử dụng lĩnh vực: tẩy rửa, mỹ phẩm, công nghiệp liên quan vi điện tử, mơi trường, dầu khí, sinh học, ức chế ăn mịn, … Chức • Nhũ hóa • Kiểm sốt lưu biến • Tạo bọt / khử bọt • Tạo đặc • Trợ phân tán • Thay đổi đặc tính bề mặt • Ức chế kết tụ sợi • Ổn định hệ keo • Điều hịa bề mặt • Tạo ẩm • Ức chế ăn mịn • Làm ướt Nhiều chất hoạt động bề mặt có kết hợp đặc tính Nhiều ứng dụng cơng nghiệp • Khử trùng Chức Nhiệm vụ chất hoạt động bề mặt là: • Giảm sức căng bề mặt để tăng bề mặt phân chia pha • Thấm ướt bề mặt • Nhũ hóa vật liệu kỵ nước • Phân tán “hạt” rắn hạt màu => Tẩy rửa??? Đặc điểm • Surfactant = Surface-active agent • Tồn nồng độ thấp hệ thống • Hấp thu lên bề mặt hay mặt phân chia pha => thay đổi lượng tự bề mặt Bề mặt /bề mặt phân chia pha Giao diện hay bề mặt phân chia pha (Interface) Là ranh giới hai nhiều pha tồn Một số loại bề mặt phân chia pha tồn tùy thuộc vào việc hai pha liền kề trạng thái rắn, lỏng hay khí Bề mặt (Surface) Là ranh giới khơng khí chất lỏng Pha giao diện (interfacial phase): Các đặc tính phân tử tạo thành mặt phân chia pha khác với đặc tính lịng pha Bề mặt /bề mặt phân chia pha Sự có mặt chất tan Sự tăng nông độ chất tan Lỏng tinh khiết 10 Sức căng bề mặt Nếu hai chất lỏng hòa tan phần vào sức căng bề mặt giới hạn lỏng lỏng gần hiệu số sức căng bề mặt chất ( bảo hòa chất kia) so với khơng khí Bề mặt lỏng chất Nhiệt độ (oC) Sức căng bề mặt lỏngkhơng khí (dyn/cm) Sức căng bề mặt lỏnglỏng (dyn/cm) Lớp hữu Lớp nước Tính tốn Thực nghiệm Benzen/nước 19 28,8 63,2 34,4 34,4 Anilin/nước 26 42,2 46,4 4,2 4,8 17 Sức căng bề mặt Sức căng bề mặt (2) Sự có mặt chất (3) tan vào thể lỏng (1) Nồng độ (1) Chất hoạt động bề mặt (2) Chất không họat động bề mặt (3) Chất không ảnh hưởng đến sức căng bề mặt 18 Chất hoạt động bề mặt Surfactant = Chất hoạt động bề mặt -Chất có khả làm giảm sức căng bề mặt dung môi chứa chúng với đặc tính sau: • Hấp phụ bề mặt / bề mặt phân cách • Sự kết tụ nồng độ nhiệt độ định Thường là: chất hữu acid béo, muối acid béo, ester, rượu, alkyl sulfate… • Cấu tạo: gồm hai phần: + Phần phân cực ( nước, ưa nước, háo nước=lyophilic group) + Phần không phân cực ( kỵ nước, ghét nước hay dầu, háo dầu, ưa dầu= lyophobic group) 19 Chất hoạt động bề mặt Mơ hình 20 Chất hoạt động bề mặt alkyl polyglycoside (APG) 21 Chất hoạt động bề mặt Bồ kết Soapnut (Bồ hòn) Saponins Rau má 22 Chất hoạt động bề mặt An example of a phosphatidylcholine, a type of phospholipid in lecithin Amino acid Lòng trắng trứng 23 Ứng dụng 24 Ứng dụng 25 Ứng dụng 26 Ứng dụng 27 Ứng dụng 28 Ứng dụng 29 Ứng dụng 30 Ứng dụng Các tiêu chí bổ sung cần đáp ứng ứng dụng cụ thể 31