Phần 1: Khả năng tạo nhũPhần 2: Khả năng tẩy rửaPhần 3: Khả năng tạo bọtPhần 4: Các chỉ tiêu đánh giá khácĐịnh nghĩa: Nhũ tương là một hệ phân tán caocủa hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn vàonhau, pha phân tán là những giọt nhỏ, pha cònlại dưới dạng pha liên tục
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa CƠNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT Chương 2: Tính kĩ thuật chất hoạt động bề mặt Nội dung Phần 1: Khả tạo nhũ Phần 2: Khả tẩy rửa Phần 3: Khả tạo bọt Phần 4: Các tiêu đánh giá khác Phần 1: Khả tạo nhũ 1.1 Phân loại nhũ tương: • Định nghĩa: Nhũ tương hệ phân tán cao hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn vào nhau, pha phân tán giọt nhỏ, pha lại dạng pha liên tục Nhũ tương dầu dấm Phần 1: Khả tạo nhũ • Đặc điểm: - Sức căng bề mặt liên pha nhỏ nhũ tương thu dễ dàng - Các yếu tố ảnh hưởng đến tạo nhũ: kiểu thiết bị, cường độ lượng cung cấp, nhiệt độ, pH, lực ion, có mặt chất hoạt động bề mặt, có mặt oxy, chất dầu… Phần 1: Khả tạo nhũ • Phân loại: - Theo tính chất pha phân tán môi trường phân tán: Pha phân cực (w) pha không phân cực (o) +) Nhũ tương w/o (nước dầu): nhũ tương loai hay nhũ tương thuận +) Nhũ tương o/w (dầu nước): nhũ tương loại hay nhũ tương nghịch Nhũ tương w/o o/w Phần 1: Khả tạo nhũ - Theo kích thước pha phân tán: +) Macroemulsions: >400 nm +) Microemulsions: 100 – 400 nm +) Nanoemulsions: < 100 nm - Theo nồng độ pha phân tán +) Nhũ tương loãng: nồng độ pha phân tán < 0,1% thể tích, đường kính khoảng 10 µm, có tích điện +) Nhũ tương đậm đặc: pha phân tán đến 74% thể tích, đường kính hạt khoảng µm +) Nhũ tương đậm đặc: pha phân tán > 74% thể tích, có hình đa diện ngắn cách tổ ong, có tính chất học giống gel Phần 1: Khả tạo nhũ 1.2.Độ bền vững tập hợp nhũ tương • Chất nhũ hóa: chất làm giảm sức căng bề mặt trì ổn định cấu trúc hệ nhũ tương • Phân loại: +) Theo tính chất phần kị nước gồm: chiều dài, độ bất bão hòa, phân nhánh, có mặt vị trí vòng thơm gốc hydrocacbon +) Theo điện tích nhóm phân cực: cation, anion, khơng ion lưỡng tính Phần 1: Khả tạo nhũ • Vai trò chất nhũ hóa hình thành nhũ +) Chất nhũ hóa CHĐBM HLB từ 3-6 cho nhũ W/O HLB từ 7-17 cho nhũ O/W +) Nó tồn giống lớp film CHĐBM Tạo ra sức căng bề mặt nội Tos Tws Nếu giá trị HLB cao (lớn 10) Tos dài Tws Lực bên mạng lưới tương ứng có xu hướng làm cong bề mặt pha dầu, pha dầu trở thành pha phân tán Phần 1: Khả tạo nhũ cần thiết phải có đủ chất nhũ hóa diện để hình thành lớp đơn CHĐBM bao phủ lên bề mặt giọt lỏng pha phân tán Phần 1: Khả tạo nhũ • Độ bền vững tập hợp nhũ tương - Hệ nhũ tương hệ khơng bền nhiệt động, xẩy phá hủy sau : +) Sự lên hay lắng xuống pha phân tán ảnh hưởng trọng lực +) Sự kết tụ pha phân tán lực đẩy tĩnh điện giọt giảm, dẫn đến phân chia thành hai lớp Các tượng phá hủy nhũ tương 10 Phần 2: Khả tẩy rửa 2.3 Đánh giá khả tẩy rửa • Phương pháp đo số phản xạ vải bẩn, vải vải giặt Tính theo cơng thức: Khả tẩy rửa = (Rw – Rs)/(Ro – Rs)* 100% Trong đó: Rw: số phản xạ vải bẩn tẩy rửa Rs: số phản xạ vải bẩn trước tẩy rửa Ro: số phản xạ vải ban đầu 26 Phần 2: Khả tẩy rửa 2.3 Đánh giá khả tẩy rửa • Phương pháp đo độ mầu: Vải đem giặt, phần chất bẩn lại vải trích dung mơi thích hợp, đo độ màu để so sánh mẫu thí nghiệm mẫu chuẩn (giặt hỗn hợp tẩy rửa chuẩn) 27 Phần 3: Khả tạo bọt 3.1 Độ bền vững tập hợp bọt -Bọt tạo thành phân tán khí mơi trường lỏng hay rắn khí chiếm thể tích lớn, chứa tác nhân ổn định -Hiện tượng làm cho bề mặt dung dịch chất tẩy rửa tăng lên -Chất lỏng ngun chất khơng có khả tạo bọt 28 Phần 3: Khả tạo bọt 29 Phần 3: Khả tạo bọt -Hình dạng bọt phụ thuộc vào lượng lỏng bọt: hình cầu nều phần thể tích lỏng > 5%, hình đa diện thể tích lỏng xà phòng mỡ bò > xà phòng dầu dừa -Nhược điểm: thiếu hiệu nước (khơng có tạo thành xà phòng canxi) thường bị gel hóa phận phân phối bọt nhiệt độ thấp hạt kỵ nước film hạt kỵ nước film Khơng khí Khơng khí Dung dịch Dung dịch Sự phá vỡ bọt hạt kị nước 36 Khả tạo bọt Phần 3: - Cơ chế chảy loang : Sử dụng hệ thống CHĐBM anion/không ion, với tác nhân chống bọt sử dụng rộng rãi bao gồm : stearyl photphat (mono di), dầu sáp, silicon, silic kị nước silicon/dầu film silicon/dầu film Không khí Khơng khí Dung dịch Dung dịch Sự phá vỡ bọt silicon/dầu 37 Phần 4: Các tiêu đánh giá khác 4.1 Khả tạo huyền phù - Huyền phù hệ pha rắn phân tán môi trường lỏng - Các hạt rắn có xu hướng kết tụ, sa lắng tách khỏi hệ Các hạt rắn có kích thước nhỏ thời gian lắng tủa dài CHĐBM đưa vào hệ để làm tăng tính ổn định huyền phù - Huyền phù có nhiều ứng dụng quan trọng cơng nghiệp, huyền phù không nước : sơn dầu, vecni, mực in ; huyền phù có nước : sơn nước, mực viết, dung dịch thuốc nhuộm… 38 Phần 4: Các tiêu đánh giá khác 4.2 Khả thấm ướt : - Hiện tượng thấm ướt thay lưu chất bề mặt rắn lưu chất khác - Hiện tượng thấm ướt ln gồm có pha có lưu chất : R-L-K, K-L-L, R-L-L, L-L-L - Ở bề mặt không thấm ướt, việc thêm CHĐBM thích hợp làm giảm sức căng bề mặt nước, giúp cho việc thấm ướt dễ dàng - Hiện tượng thấm ướt nhờ CHĐBM có nhiều ứng dụng để giải vấn đề thực tế kỹ thuật sơn, nhuộm, tẩy trắng, trung hòa chất diệt côn trùng, sâu bọ 39 Phần 4: Các tiêu đánh giá khác 4.3 Chỉ số canxi chấp nhận - Chỉ số canxi chấp nhận đo độ cứng tối đa nước mà CHĐBM hiệu lực chức tẩy rửa Chỉ số lớn, CHĐBM có khả tẩy rửa nước cứng - Chỉ số caxi chấp nhận xác định bằn cách chuẩn độ dung dịch CHĐBM dung dịch canxi acetat 1% Tiến hành chuẩn độ đến dung dịch trở nên đục Lúc này, lượng ion canxi dung dịch số canxi chấp nhận 40 ... căng bề mặt liên pha nhỏ nhũ tương thu dễ dàng - Các yếu tố ảnh hưởng đến tạo nhũ: kiểu thiết bị, cường độ lượng cung cấp, nhiệt độ, pH, lực ion, có mặt chất hoạt động bề mặt, có mặt oxy, chất. .. tích, có hình đa diện ngắn cách tổ ong, có tính chất học giống gel Phần 1: Khả tạo nhũ 1.2.Độ bền vững tập hợp nhũ tương • Chất nhũ hóa: chất làm giảm sức căng bề mặt trì ổn định cấu trúc hệ... hai lớp Các tượng phá hủy nhũ tương 10 Phần 1: Khả tạo nhũ - Bản chất hàm lượng chất nhũ hóa có ảnh hưởng nhiều đến độ bền loại nhũ tương Độ bền vững nhũ tương do : +) Sự giảm sức căng bề mặt phân