Phân tích hàm lượng chất không tan trong bột giặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC -o0o - BÁO CÁO ĐỒ ÁN TÌM HIỂU VỀ CHỈ TIÊU CHẤT KHƠNG TAN TRONG SẢN PHẨM GIẶT QUẦN ÁO GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh SVTH: Trần Thiên Trường LỚP: 05DHHH4 MSSV: 2004140313 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2016 Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi tới quý thầy cô lời chào lời chúc sức khỏe! Em tên Trần Thiên Trường, sinh viên lớp 05DHHH4, Khoa Cơng Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Nay em thực đề tài khoa học “Tìm hiểu tiêu chất không tan sản phẩm giặt quần áo” học phần Đồ án môn học hướng dẫn Giảng viênThạc sĩ Nguyễn Thị Hồng Anh cho phép lãnh đạo Khoa Coogn Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Trong q trình thực đề tài, em có hướng dẫn tận tình, chu đáo giảng viên hướng dẫn nói riêng thầy giáo Khoa Cơng Nghệ Hóa Học nói chung Ngồi ra, em sử dụng nhiều trích dẫn từ giáo trình, luận văn, đồ án, tài liệu liên quan tới nhiều vấn đề phạm vi đề tài Chính vậy! Em xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy cô, tác giải nguồn tài liệu tham khảo, bạn sinh viên giúp đỡ em hoàn thiện Đồ án mơn học có kết làm tốt nhất! Em xin chân thành cảm ơn! GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘT GIẶT 1.1 Giới thiệu chung bột giặt 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Lịch sử hình thành trình phát triển 1.1.3 Tình hình tiêu thụ bột giặt giới 1.2 Phân loại bột giặt 1.2.1 Các bột giặt truyền thống 1.2.2 Các sản phẩm tẩy rửa có chất làm mềm vải 11 1.2.3 Bột giặt dành cho quần áo mỏng manh có màu 15 1.2.4 Bột giặt đậm đặc 17 1.3 Thành phần nguyên liệu bột giặt 20 1.3.1 Chất hoạt động bề mặt(HĐBM) 20 1.3.2 Chất xây dựng 22 1.3.3 Tác nhân tẩy trắng 27 1.3.4 Enzym 30 1.3.5 Chất chống tái bám 32 1.3.6 Các phụ gia khác 33 1.4 Các phƣơng pháp sản xuất bột giặt 34 1.4.1 Phƣơng pháp sấy phun truyền thống 35 1.4.2 Phƣơng pháp tạo hạt ƣớt 35 1.4.3 Phƣơng pháp kết hợp 37 1.4.4 Phƣơng pháp sản xuất bột giặt dạng viên nén 38 1.4.5 Phƣơng pháp kết tụ 39 CHƢƠNG 2: CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 40 2.1 Nhựa thông (colophon) 40 2.1.1 Khái niệm 40 2.1.2 Cấu tạo 40 2.1.3 Một số tính chất 42 2.1.4 Ứng dụng chất tẩy rửa 43 2.2 Bentonit 43 2.2.1 Khái niệm 43 2.2.2 Cấu tạo 43 2.2.3 Một số tính chất 44 2.2.4 Ứng dụng chất tẩy rửa 46 2.3 Canxi cacbonat 46 2.3.1 Khái niệm 46 2.3.2 Cấu tạo 46 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM 2.3.3 Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Một số tính chất 46 2.2.4 Ứng dụng chất tẩy rửa 46 CHƢƠNG 3: CHỈ TIÊU CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 47 3.1 Các tiêu bột giặt tổng hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam 47 3.1.1 Phạm vi áp dụng 47 3.1.2 Tiêu chuẩn viện dẫn 47 3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật 47 3.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất không tan nƣớc 48 3.2.1 Quy định chung 48 3.2.2 Lấy mẫu chuẩn bị mẫu 48 3.2.3 Xác định chất không tan nƣớc 48 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học LỜI MỞ ĐẦU Trong sống đại ngày nay, sống với công nghệ khoa học kỹ thuật ngày phát triển lên tầm cao Con người ngày khơng mong muốn có sống đủ ăn đủ mặc mà có nhu cầu làm đẹp cho thân qua phong cách thời trang Chính lẽ đó, xu hướng thời trang Việt Nam toàn giới ngày phát triển Đồng thời, ứng dụng công nghệ, khoa học kỹ thuật liên quan tới lĩnh vực thời trang ngày nhiều khẳng định vai trò quan trọng Một ứng dụng thực tế khoa học đáp ứng sống người lĩnh vực thời trang bột giặt quần áo Từ kỷ XX, phát minh bột giặt đời nhiều nơi giới Cho tới thời điểm tại, sống người khơng thể thiếu loại hóa chất để làm loại trang phục quần, áo, giày, dép, Trên thực tế, bột giặt ngày khơng có chức làm lúc trước mà có chức khác tẩy trắng, làm mềm vải, tạo hương thơm, nhằm nâng cao chất lượng sảm phẩm thời trang Ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học ngày có nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học đời nhiều loại bột giặt với đa dạng thành phần chất lượng, vai trò ứng dụng, quy mô sản xuất, nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu người tiêu dùng Với vai trò quan trọng bột giặt đời sống nhiệm vụ chiến lược nghiên cứu nâng cao chất lượng bột giặt ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học nói riêng ngành khoa học nghiên cứu khác nói chung, đề tài “Tìm hiều tiêu chất không tan sản phẩm giặt quần áo” không đề tài nghiên cứu khoa học phục vụ cho học phần Đồ án môn học mà giúp sinh viên hiểu rõ kiến thức tổng quan liên quan tới chất giặt rửa, cụ thể bột giặt Từ kiến thức tổng quan, đề tài cung cấp cho người đọc thêm vấn đề quy trình sản xuất, tính chất, vai trò, tiêu số chất khơng tan có thành phần bột giặt GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Công Nghệ Hóa Học CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘT GIẶT 1.1 Giới thiệu chung bột giặt 1.1.1 Khái niệm Các chất tẩy rửa nói chung chia thành hai nhóm lớn: nhóm loại “xà phòng” cổ điển, có chất hóa học muối Natri Kali axit béo tự nhiên tổng hợp, nhóm đơng đúc nhiều gọi chất tẩy rửa tổng hợp, đời muộn màng ngày chiếm ưu Chất tẩy giặt tổng hợp đời vào năm 1913 nhà hóa học Bỉ Reichler tổng hợp C17H33SO3Na (Natri xeti sunfonat) Năm 1916 người ta tổng hợp muối Natri axit disopropil naphtalein sunfonic để thay xà phòng với tên thương mại Nekal Từ chất giặt tổng hợp nối tiếp xuất Bột giặt tổng hợp hợp chất tẩy rửa thông dụng xuất muộn so với xà phòng Năm 1987 bột giặt sản xuất tên trở thành quy ước chung tồn giới 1.1.2 Lịch sử hình thành trình phát triển Bột giặt sản xuất lần phương pháp sấy phun cổ điển có tỉ trọng 300-550g/l Và nắm bắt thị hiếu người tiêu dùng vào năm 1980, Nhật sản xuất bột giặt đậm đặc có tỉ trọng 750-900g/l, bước ngoặt quan cho phát triển công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp Và bột giặt siêu mạnh xuất Châu Âu Mỹ theo yêu cầu người tiêu dùng.Vào năm 90 kỷ XX, giới quý tộc Châu Âu Mỹ xem bột giặt đậm đặc thứ khơng thể thiếu q trình giặt tẩy Và bột giặt dạng viên nén với tỉ trọng >1200g/l phát triển sản xuất Châu Âu vào năm 1998 Năm 2000 người tiêu dùng Bắc Mỹ biết đến Công nghệ sản xuất bột giặt bao gồm thiết bị trộn nguyên liêu tạo hỗn hợp lỏng, tháp sấy phun, bơm thiết bị cấp nhiệt với nhiệt độ cao để tạo hạt sau sấy Vào năm 1990 có phát triển cơng nghệ mới, cơng nghệ khơng “tháp” Đây cơng nghệ hồn thiện hơn, giai đoạn sấy khơ tháp sấy phun thay cách thêm nguyên liệu khô hợp chất (FAS Zeolit) vào giai đoạn đầu, công nghệ gọi GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học công nghệ kết khối Ban đầu để tăng tỉ trọng cho hạt người ta sử dụng thiết bị khuấy trộn có tính nghiền mịn với tốc độ nhanh, liên tục suất nghiền lớn Cũng năm 1990 ngành cơng nghiệp tẩy rửa Châu Âu có bước phát triển cho hiệu cao hơn, dạng tháp khơng phải tháp sấy phun làm khô nguyên liệu chất độn Để đạt sản phẩm có tỉ cao phụ thuộc vào xếp chất tẩy rửa phương pháp sản xuất theo bảng đây: Hình 1.1 Sự xếp chất tẩy rửa Công nghệ sử dụng cho nhiều phương pháp khác như: phương pháp tạo bột ướt sử dụng nước, nước-chất kết dính phương pháp hồ(chất tẩy rửa) thiết bị sấy( fluidized-bed, linear or round), nghiền hay kết hợp sấy nghiền Điểm khác biệt công nghệ tạo sản phẩm có chất lượng cao công nghệ kết khối Trong phương pháp ngun liệu có kích thước lớn làm mịn Nhờ đó, chất hoạt động bề mặt anion, hợp chất NI, chất xây dựng dễ dàng thay đổi thành phần cách thêm bớt chất Sản phẩm sử dụng nhều công nghiệp tẩy rửa nhu cầu ngày tăng cao 1.1.3 Tình hình tiêu thụ bột giặt giới Sản lượng bột giặt tiêu thụ giới ngày căng theo nhu cầu người tiêu dùng Năm 1994 tổng sản lượng bột giặt tiêu thụ tồn giới khoảng 13,3 triệu tấn/năm Thì đến năm 1998 số vào khoảng 14,1 triệu tấn/năm, khối lượng bột giặt trung bình người sử dụng 3,9kg/năm(tính trung bình tồn giới) Và theo khảo sát European Ecolabel tính riêng Châu Âu lượng bột giặt tiêu thụ vào khoảng GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học triệu tấn/năm (năm 2008) Điều chứng tỏ vị ngày cao chất tẩy rửa tổng hợp nói chung bột giặt tổng hơp nói riêng Bảng thể sản lượng tiêu thụ bột giặt số nước giới: Hình 1.2 Tình hình sử dụng bột giặt số nước giới năm 1996 (tính theo kg bột giặt/người/năm ) 1.2 Phân loại bột giặt 1.2.1 Các bột giặt truyền thống Các bột “cổ điển” “truyền thống” “quy ước” ngày đại diện cho 60% mức sản xuất giới sản phẩm tẩy rửa với cách biệt lớn nước Các đặc tính loại bột quy ước tỷ suất cao chất thành phần phụ (trợ giúp cho quy trình, làm chất độn v.v…) có ảnh hưởng nhỏ thành tích sản phẩm Tỷ trọng chúng thay đổi: từ 200g/ lít nhiều quốc gia phát triển, đến 700g/ lít Pháp chẳng hạn Người ta chia hai loại lớn sản phẩm dành cho sử dụng khác nhau: Tạo bọt không tạo bọt 1.2.1.1 Các công thức tạo bọt cổ điển Giặt tay: bọt quan trọng tiêu biểu cho hiệu người tiêu dùng LAS (có tính mơi sinh lớn) dùng vùng khác với nhiều đặc điểm địa phương (ví dụ: PAS Philippin) nguyên liệu chế biến chỗ để tránh nhập cảng Các GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học chất NI đơi thêm vào với tính cách bổ túc với mức độ thấp đến lần so với anionic Các chất xây dựng (builders) xây dựng (co- builders): khối luợng đưa vào tùy thuộc nhiều yếu tố, trước hết độ cứng nước loại vết dơ (PH, tác động chống tái bám), giá thành Thơng thường TPP, silicat natri, carbonat natri sử dụng Các thành phần phụ (sulfat Na, calcit…) giúp bổ túc công thức có tỷ trọng mong muốn với giá thành rẻ Các chất thành phần khác chất tẩy quang học , enzym “photo bleach”, giúp xa chất tẩy rửa thông thường (vẽ sáng quần áo giặt, tẩy photon ánh sáng mặt trời) tẩy số vết đặc biệt Ví dụ cơng thức giặt tay: Anionic: ABS LAS 15 – 30 NI 0–3 TPP – 20 Silicat Na – 10 Carbonat Na – 10 Sulfat Na 20 – 50 Cacbornat Ca – 15 Bentonit (set)/ calcit – 15 Enzym, chất tẩy quang học, CMC Na, dầu nhờn + Nước vđ 100 Đối với chất bột ấy, khơng có tác nhân tẩy trắng perborat perborat/ TAED Ngược lại, người ta thêm vào chất “photo belach” 1.2.1.2 Những ví dụ công thức dành cho máy giặt Trong trường hợp này, cơng thức khác biệt ít: GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học • Sự có mặt khơng có phostphat (P khơng P) • Sự có mặt chất tẩy trắng ( +những hoạt chất): perborat/ TAED perborat/ SNOB Công thức có P Cơng thức khơng P Anionic 10 – 20 10 – 20 NI 0–5 0–5 Xà – 1,5 0–2 TPP 15 – 30 - Zeolit - 15 – 35 Silicat Na – 15 – 15 Carbonat Na – 15 – 20 Sulfat Na – 15 – 30 Perborat Na (Mono ou tetra) – 15 – 15 TAED SNOB 0–4 0–4 Polyme 0–2 0–5 Enzym, chất tẩy quang học + + Dầu thơm + + Nước vđ 100 vđ 100 Các công thức không phosphat GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 10 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Sơ đồ sản xuất bột giặt theo phương pháp kết hợp 1.4.4 Phƣơng pháp sản xuất bột giặt dạng viên nén Đây phương pháp sản xuất bột giặt có tỉ trọng cao >1200g/l Qui trình sản xuất ứng dụng từ trình nén viên dược phẩm Trên thị trường có hai loại bột giặt dạng viên: viên nén khô viên nén mềm.Dưới cách tạo bột giặt dạng viên nén khô GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 38 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Thiết bị nén viên phương pháp sản xuất bột giặt đậm đặc dạng viên 1.4.5 Phƣơng pháp kết tụ Phương pháp giống phương pháp tạo hạt ướt khâu chuẩn bị nguyên liệu trình sấy phương pháp kết tụ sử dụng khơng khí nóng 140 oC sau làm nguội khơng khí lạnh có nhiệt độ 5-15oC Dưới sơ đồ công nghệ sản xuất bột giặt theo phương pháp kết tụ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 39 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Sơ đồ sản xuất bột giặt theo phương pháp kết tụ giai đoạn CHƢƠNG 2: CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 2.1 Nhựa thông (colophon) 2.1.1 Khái niệm Nhựa thông hỗn hợp phức tạp chất, tạo trình tổng hợp nhựa tự nhiên gỗ mềm Hàm lượng nhựa biến đổi 0.5÷3.0 % lượng gỗ khơ tuyệt đối Thành phần cấu tạo phức tạp biến đổi theo nguồn gốc trình chế biến sản xuất 2.1.2 Cấu tạo Thành phần hóa học nhựa thơng bao gồm: 87÷90% hỗn hợp axit Diterpene hay gọi axit nhựa, 10% chất trung tính 3÷5% axit béo Cơng thức phân tử nhựa thơng có dạng C19H29COOH GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 40 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Về cơng thức cấu tạo: Axit Diterpene đồng phân axit abietic (có đồng phân) d-Pimaric (có đồng phân) Các đồng phân tạo nên phân bố cặp liên kết đơi cấu trúc vòng tạo nên, đồng phân hai axit đưa hình 2.1 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 41 Hình 2.1 Các đồng phân axit abietic d-Pimaric Có khác biệt hai cấu trúc axit, đồng phân dạng Abietic bền đồng phân dạng d-Pimaric Để tăng độ bền axit nhựa (resin axit) cách dehydro hóa nhựa có chất xúc tác Phần kị nước (3 vòng liên kết) phân tử nhóm cacboxyl có vai trò quan trọng gia keo nhựa thông Phần kị nước định hướng có tác dụng chống thấm nước Phần háo nước nhóm cacboxyl axit yếu chuyển thành xà phòng tan nước tham gia phản ứng với xút (NaOH), muối với kiềm thổ kim loại nặng không tan nước Kim loại đa hóa trị Al3+ Ca2+ thường khơng dễ dàng tạo thành muối nhựa đơn hóa trị (mono-risinates) khối lượng phân tử lớn cản trở vị trí nhóm cacboxyl 2.1.3 Một số tính chất Cấu trúc axit nhựa khác tính chất hóa học chúng khác Do phản ứng nối đôi gốc axit làm cho colophon dễ thay đổi cấu trúc, nhạy cảm với tác dụng oxi hóa khơng khí, có khả tham gia phản ứng cộng hợp hydro hóa, polyme Rất nhiều sản phẩm biến tính dẫn xuất colophon điều chế thơng qua phản ứng hóa học Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Colophon có khả kết tinh, nhiệt độ nóng chảy colophon kết tinh tương đối cao dễ bị oxi hóa khơng khí đặc biệt nhiệt độ cao dạng bột Các chit tiêu màu sắc, nhiệt độ chảy mềm, độ chiết quang, quay cực, xu kết tinh, đôh nhớt, tiêu đánh giá chất lượng chủ yếu colophon 2.1.4 Ứng dụng chất tẩy rửa Trong nhựa thơng có acid béo abietic (90%) tan kiềm, tạo muối natri tạo bọt tẩy rửa phối hợp với acid khác có tác dụng làm tăng độ tan chất tẩy rửa có khả làm 2.2 Bentonit 2.2.1 Khái niệm Bentonit loại khống sét tự nhiên thành phần montmorilonit (MMT) có tên MMT Bentonit có nguồn gốc từ tro núi lửa Cơng thức đơn giản MMT là Al2O3.4SiO2.nH2O ứng với nửa tế bào đơn vị cấu trúc Trong trường hợp lí tưởng, công thức MMT Si8Al4O20(OH)4 ứng với đơn vị cấu trúc Tuy nhiên thành phần MMT khác với thành phần biểu diễn lý thuyết có thay đồng hình ion kim loại Al3+, Fe3+, Fe2+, Mg2+… với ion Si4+ tứ diện SiO4 Al3+ bát diện AlO6 Như thành phần hóa học MMT ngồi có mặt Si Al thấy nguyên tố khác Fe, Zn, Mg, Na, K… tỷ lệ Al2O3 : SiO2 từ 1: đến 1: [1,3-6] Ngoài thành phần MMT, bentonit chứa số khoáng sét khác hectorit, saponit, beidelit, nontronit,… số khoáng phi sét canxit, pirit, manhetit, số muối kim loại kiềm khác hợp chất hữu 2.2.2 Cấu tạo Cấu tạo không gian mạng lưới montmorilonit sau: GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 43 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Hình 2.2 Cấu trúc khơng gian mạng lưới montmorilonit Trong trường hợp lý tưởng, nguyên tử Si nằm tâm tứ diện, nguyên tử Al nằm tâm bát diện MMT Do MMT có cấu trúc 2:1 dạng diocta nên cấu trúc lớp MMT hình thành từ hai tứ diện liên kết với bát diện tạo nên lớp aluminosilicat Giữa lớp aluminosilicat cation có khả trao đổi bị hydrat hóa Khoảng cách lớp cấu trúc MMT 9,6Å, khoảng cách bị thay đổi hay nhiều tùy thuộc vào số lượng, chất cation trao đổi lượng nước bị hấp phụ, thường đến 15Å Sơ đồ cấu trúc không gian mạng lưới MMT hình 1.1 cấu trúc trung hòa điện Nếu Si4+ tâm tứ diện hay Al3+ tâm bát diện bị thay đồng hình cation dương có điện tích nhỏ mạng lưới tích điện âm Điện tích âm mạng lưới bù trừ cation mang điện tích dương Na+, K+, Ca2+, Fe2+, Mg2+ khoảng không gian lớp Các cation có khả trao đổi với cation kim loại cation hữu khác Như dung lượng trao đổi cation MMT tương đương với điện tích lớp 2.2.3 Một số tính chất 2.2.3.1 Tính chất trao đổi ion Đặc trưng bentonit khả trao đổi ion bề mặt lớp sét có trung tâm (O, OH) mang điện tích âm có khả hấp phụ trao đổi cation Đồng thời, tính chất có thay đồng hình cation Ví GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 44 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học dụ Si4+ mạng tứ diện bị thay Al3+ Fe3+, Al3+ mạng bát diện bị thay Mg2+, Fe3+, Cr3+, Zn2+ , thay ion điện tích cao ion điện tích thấp gây thiếu hụt điện tích dương cấu trúc tứ diện bát diện tạo điện tích âm bề mặt phiến sét 2.2.3.2 Tính chất trƣơng nở Khi nước, phân tử phân cực cation bị hấp phụ vào khe trống lớp làm tăng chiều dày lớp cấu trúc, tính chất gọi tính chất trương nở Mức độ trương nở phụ thuộc vào chất khoáng sét, cation trao đổi, thay đồng hình ion lớp có mặt ion, phân tử phân cực môi trường phân tán Lượng nước hấp phụ vào lớp sét phụ thuộc vào khả hydrat hóa cation trao đổi 2.2.3.3 Tính chất hấp phụ Tính chất hấp phụ bentonit định đặc tính bề mặt cấu trúc lớp chúng Với kích thước hạt nhỏ 2µm có cấu trúc mạng tinh thể dạng lớp nên bentonit có bề mặt riêng lớn Diện tích bề mặt bentonit gồm diện tích bề mặt ngồi diện tích bề mặt Diện tích bề mặt xác định bề mặt khoảng không gian lớp cấu trúc tinh thể Bề mặt phụ thuộc vào kích thước hạt Sự hấp phụ bề mặt bentonit xảy với chất bị hấp phụ ion vô cơ, chất hữu dạng ion chất hữu phân cực Các chất hữu phân cực có kích thước khối lượng nhỏ bị hấp phụ cách tạo liên kết trực tiếp với cation trao đổi nằm lớp liên kết với cation qua liên kết với nước liên kết với trung tâm mang điện tích bề mặt lớp sét Nếu chất hữu phân cực có kích thước khối lượng phân tử lớn, chúng kết hợp trực tiếp vào vị trí oxi đáy tứ diện mạng lưới tinh thể lực Van der Walls liên kết hiđro Sự hấp phụ chất hữu không phân cực, polime đặc biệt vi khuẩn xảy bề mặt ngồi bentonit 2.2.3.4 Tính kết dính Khi trộn với nước, bentonit có khả kết dính mạnh 2.2.3.5 Tính trơ Bentonit trơ bền hóa học nên khơng độc, ăn 2.2.3.6 Tính nhớt dẻo GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 45 Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Do có cấu trúc lớp, có độ xốp cao, có khả trương nở mạnh nước nên bentonit có tính nhớt dẻo 2.2.4 Ứng dụng chất tẩy rửa Bentonit sử dụng chất tẩy rửa với chức làm chất hấp phụ, chất độn Ngoài ra, bentonit có chức làm betonit làm kết tủa vẩn đục, hấp phụ ion gây độc, vi khuẩn gây bệnh chất hữu khác nước 2.3 Canxi cacbonat 2.3.1 Khái niệm Canxi cacbonat hợp chất hóa học với cơng thức hóa học CaCO3 Ước tính, khoảng 5% vỏ Trái Đất dạng canxi cacbonat, chất thường tìm thấy dạng đá (đá vơi, đá phấn, đá cẩm thạch …) khắp nơi giới, thành phần mai/vỏ lồi sò, ốc vỏ ốc 2.3.2 Cấu tạo 2.3.3 Một số tính chất Cacbonat canxi có chung tính chất đặc trưng chất cacbonat Đặc biệt là: - Tác dụng với axít mạnh, giải phóng điơxít cacbon: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O - Khi bị nung nóng, giải phóng điơxít cacbon (trên 825 °C trường hợp CaCO3), để tạo canxi oxit, thường gọi vôi sống: CaCO3 → CaO + CO2↑ - Cacbonat canxi phản ứng với nước có hòa tan điơxít cacbon để tạo thành bicacbonat canxi tan nước CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Phản ứng quan trọng ăn mòn núi đá vôi tạo hang động, gây nước cứng 2.2.4 Ứng dụng chất tẩy rửa Canxi cacbonat dùng sản xuất chất tẩy rửa chủ yếu đóng vai trò làm chất độn GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 46 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học CHƢƠNG 3: CHỈ TIÊU CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 3.1 Các tiêu bột giặt tổng hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam 3.1.1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho bột giặt tổng hợp gia dụng dùng nguyên liệu chất hoạt động bề mặt dễ bị phân hủy sinh học số chất phụ gia khác 3.1.2 Tiêu chuẩn viện dẫn TCVN 4851 – 89 (ISO 3696-1987) Nước dùng để phân tích phòng thí nghiệm u cầu kỹ thuật phương pháp thử TCVN 5454 : 1999 (ISO 607-1980) Chất hoạt động bề mặt chất tẩy rửa – Phương pháp phân chia mẫu TCVN 5456 – 91 Chất tẩy rửa tổng hợp Phương pháp xác định số nồng độ ion hidro (độ pH) TCVN 5491 – 91 (ISO 8212-1986) Chất hoạt động bề mặt chất tẩy rửa Lấy mẫu sản xuất TCVN 6969 : 2001 Phương pháp thử độ phân hủy sinh học chất tẩy rửa tổng hợp – Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử 3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật Bảng 3.1 Các tiêu ngoại quan Tên tiêu Trạng thái Yêu cầu Hỗn hợp đồng dạng bột hạt, tơi xốp, khơng vón cục Màu Màu trắng cho phép điểm hạt phụ gia xanh nhạt màu Mùi Có mùi thơm dễ chịu Bảng 3.2 Các tiêu chất lượng Tên tiêu Hàm lượng chất hoạt động bề mặt, Mức chất lượng 20,0 tính phầm trăm khối lượng, không nhỏ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 47 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM pH dung dịch bột giặt 1% Khoa Cơng Nghệ Hóa Học – 11 nước Hàm lượng photpho (theo P2O5), tính phầm trăm khối lượng, không nhỏ Hàm lượng chất khơng tan nước (ở 250C), tính phần trăm khối lượng, không lớn Hàm lượng nước chất bay hơi, 12 tính phần trăm khối lượng, không lớn Độ phân hủy sinh học, tính phần 90 tram khối lượng, khơng nhỏ 3.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất khơng tan nƣớc 3.2.1 Quy định chung Hóa chất dùng để phân tích loại TKPT TKHH Nước cất sử dụng theo TCVN 4851 – 89 (ISO 3696-1987) Cân phân tích, có độ xác 0,001g 3.2.2 Lấy mẫu chuẩn bị mẫu Lấy mẫu chuẩn bị mẫu theo TCVN 5454 : 1999 TCVN 5491 : 1991 Khối lượng mẫu thí nghiệm khơng nhỏ 500g Mẫu thí nghiệm cho vào bình sạch, khơ, có nút kín, ngồi bình có ghi nhãn: - Tên chất tẩy rửa; - Tên nơi sản xuất; - Ngày sản xuất; - Ngày nơi lấy mẫu 3.2.3 Xác định chất không tan nƣớc 3.2.3.1 Nguyên tắc GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 48 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Mẫu sau hòa tan nước 250C lọc, phần cặn không tan xác định phương pháp trọng lượng sau sấy 1350C 3.2.3.2 Thiết bị dụng cụ - Cốc thủy tinh, dung tích 500ml; - Máy khuấy từ, tốc độ 150-300 vòng/phút que khuấy từ (con từ); - Chén lọc xốp, có lỗ kích thước 125 µm; - Tủ sấy trì nhiệt độ 1350C 3.2.3.3 Cách tiến hành Cân khoảng 1g mẫu (chính xác đến 0,001g) vào cốc dung tích 500ml, thêm 200ml nước cất nhiệt độ 250C Hòa tan mẫu máy khuấy liên tục hai phút, lọc mẫu qua chén lọc xốp sấy khô 1350C đến khối lượng khơng đổi m0 cân xác đến 0,001g Chuyển hết phần cặn không tan vào chén lọc Rửa chén lọc nước đến hết bọt Sấy chén lọc 1350C 1,5 Để nguội chén lọc hút ẩm đến nhiệt độ phòng đem cân với độ xác đến 0,001g giá trị m1 3.2.3.4 Tính kết Hàm lượng chất khơng tan nước (X), tính phầm trăm khối lượng, theo cộng thức sau: ( ) Trong m0 khối lượng chén lọc, tính gam; m1 khối lượng cặn chén lọc, tính gam; m khối lượng mẫu thử, tính gam 3.2.3.5 Độ chụm phƣơng pháp - Độ lặp lại: Chênh lệch tuyệt đối hai kết xác định song song tiến hành trân mẫu thử thực liên tiếp, người phân tích, sử dụng loại thiết bị không vượt 0,3% khối lượng cặn - Độ tái lập: Chênh lệch tuyệt đối hai kết thu mẫu thử hai phòng thí nghiệm, khơng vượt 0,5% khối lượng cặn GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 49 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học KẾT LUẬN Trong phạm vi đề tài đồ án, kiến thức xoay quanh chất tẩy rửa Qua đó, sinh viên tìm hiểu nhiều kiến thức bổ ích đại cương chất tẩy rửa (khái niệm, lịch sử phát triển, phân loại, công nghệ sản xuất, ) Đề tài giúp sinh viên tìm hiểu đặc điểm, tính chất, cơng dụng số chất rắn khơng tan có thành phần bột giặt từ tìm hiểu tiêu, tiêu chuẩn xác định hàm lượng chất không tan bột giặt Qua đề tài nghiên cứu, ta thấy tầm quan trọng chất tẩy rửa đời sống ngày Vì vậy, kiến thức chất tẩy rửa vơ hữu ích giúp sinh viên có kiến thức công nghệ sản xuất bột giặt q trình học giúp ích cho công việc ngành công nghệ sản xuất, kiểm tra chất lượng sản phẩm chất tẩy rửa GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 50 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học TÀI LIỆU THAM KHẢO Louis Hồ Tấn Tài - Các sản phẩm tẩy rửa chăm sóc cá nhân – NXB Dunod Kỹ thuật sản xuất chất tẩy rửa- Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM ( Lưu hành nội bộ) Tiêu chuẩn Việt Nam - TCVN 5720 : 2001 – Bột giặt tổng hợp gia dụng TS Trần Kim Tuyến – Luận văn: Sản xuất chất giặt rửa công nghệ thị trường Website: http://tailieu.vn/doc/luan-van-qua-trinh-dieu-che-set-huu-co-tubentonit-binh-thuan-1300243.html Website: http://sinhviencnhh.net/diendan/showthread.php?t=4408,LaundryDetergents-Chat-tay-rua/ Website: http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-cong-nghe-san-xuat-bot-giat-tonghop-8747 Website:https://websrv1.ctu.edu.vn/coursewares/supham/congnghe_hoahoc/ch1 2.htm GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh 51 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 52 ... dụng làm chất xây dựng công nghệ sản xuất bột giặt Natri tripoliphotphat Na5P3O10: Là chất xây dựng, tăng cường tính giặt tẩy nơi nước cứng, chất bột trắng có hàm lượng P2O5 không 57% khối lượng. .. cao chất tẩy rửa tổng hợp nói chung bột giặt tổng hơp nói riêng Bảng thể sản lượng tiêu thụ bột giặt số nước giới: Hình 1.2 Tình hình sử dụng bột giặt số nước giới năm 1996 (tính theo kg bột giặt/ người/năm... Hóa Học Một số tính chất 46 2.2.4 Ứng dụng chất tẩy rửa 46 CHƢƠNG 3: CHỈ TIÊU CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 47 3.1 Các tiêu bột giặt tổng hợp theo tiêu