chất tẩy rửa

TỔNG QUAN VÀ NGUỒN GỐC CỦA CHẤT TẨY RỬA Cuộc sống càng đi lên, nhu cần ăn mặc càng tăng tiến và kèm theo đó là nhu cầu về các chất tẩy giặt. Chẳng phải vô lý khi cách đây hơn một thế kỷ, nhà hóa học Liebig đã từng đề nghị lấy lượng tiêu thụ chất giặt rửa tính trên đầu người làm thước đo sự phát triển của một xã hội. Trước công nguyên khoảng 3.000 năm, những người tiền sử sống ở thung lũng sông Nil nướng những tảng thịt thú ăn được trên lửa để tế thần. Mỡ nhỏ giọt trên đống tro tàn, khi nguội vón lại tạo thành những cục mềm màu xám xịt. Trời mưa xuống, các cục đó tan trong nước, bọt ngầu lên. Xoa lên người, những vết bẩn bị rửa trôi. Từ đó, họ chủ động làm ra những cục như vậy mang xuống sông tắm rửa. Thủy tổ của xà phòng xuất hiện như vậy. Và có lẽ đây là phát minh sớm nhất của loài người. Khoảng 600 năm trước công nguyên, những thủy thủ người Phênixieng đã mang những hiểu biết về xà phòng đến bờ biển Địa Trung Hải. Thế kỷ đầu tiên sau công nguyên, những bánh xà phòng tốt nhất đã được sản xuất quy mô thủ công từ mỡ cừu và tro của gỗ sồi ở Savona và sản phẩm lấy luôn tên này cho tiện. Người Pháp gọi nó là savon, và tiếng Việt được du nhập thêm một từ mới: xà-phòng ở miền Bắc và xà-bông ở miền Nam . Cách sản xuất được giữ kín như một bí quyết cha truyền con nối. Chẳng thế ở châu Âu, có câu thành ngữ so sánh: “Bí mật được giữ kín như bí mật của anh thợ nấu xà phòng”. Đến thế kỷ 18, xà phòng được sản xuất trên quy mô lớn. Lúc này người ta đã phát minh ra xút ăn da và biết chế tạo ra chất kiềm từ muối ăn để thay thế cho tro từ gỗ. Đồng thời cũng biết ép dầu từ các loại hạt và quả. Nhiều nhà máy ép dầu ra đời, thay thế mỡ động vật. Nguyên liệu phong phú và sẵn. Bí mật công nghệ cũng bị khám phá. Chẳng còn trở ngại nào ngăn được ngành sản xuất xà phòng đi lên. Tại sao cái sản phẩm gọi là xà phòng ấy lại có tính chất làm da dẻ, quần áo sạch trơn như vậy. Mấy “thầy” hóa học bỏ công tìm hiểu và biết rằng, về bản chất, xà phòng là muối của axit béo (từ mỡ động vật hoặc dầu thực vật) với kiềm (tức thành phần của kim loại là natri hoặc kali). Cứ coi phân tử xà phòng như một con rắn đi, thì này con rắn này có đầu “Ưa nước” (hydrophile), còn phần đuôi dài ngoẵng lại “Ưa dầu, ưa mỡ” (oleophile). Chất bẩn thường là vết dầu mỡ hoặc có bản chất như dầu mỡ. Trong một trường nước (khi giặt), chất bẩn “túm” chặt lấy phần đuôi. Nhưng đầu khoẻ hơn, lôi đuôi lúc này đã bị chất bản bám chặt ra khỏi quần áo. Vậy là chất bẩn bị kéo vào môi trường nước, phân tán ra và quần áo trở nên sạch. Sự vò mạnh càng hỗ trợ cho việc “lôi kéo”, chứ trong chuyện này làm gì có sự “đánh bật các chất bẩn cứng đầu” như cách nói thậm xưng của những lời quảng cáo nhằm gây ấn tượng. Rồi người ta dần cũng nhận ra các nhược điểm của xà phòng: ít tạo bọt và khó giặt trong nước giếng, chảy qua những lớp đá ngầm nên mang theo canxi và magiê (thường gọi là nước cứng), rồi giặt nhiều bợt cả tay ra . Đành tìm những chất thay thế. Nắm được bí mật của cơ chế giặt rửa, các nhà khoa học đã có trong tay chiếc đũa thần để tạo ra hàng chục loại xà phòng tương tự, tức các chất hóa học cứ một đầu “ưa nước”, một đầu “ưa dầu mỡ”. Khi công nghiệp hoá dầu phát triển biết bao nhiêu hợp chất hữu cơ ra đời. Nguồn nguyên liệu dồi dào, tha hồ lựa chọn để chế biến thành các chất mang “hai đầu” như trên. Chúng có khả năng vượt trội so với các chất truyền thống xưa nay chỉ biết dựa vào thiên nhiên. Người ta gọi chúng là các chất hoạt tính bề mặt tổng hợp (synthetic surfactant). Tuy chúng “đóng vai chính” nhưng riêng mình chúng chưa đủ, y như phải có “quân, thần, tá, sứ” trong một thang thuốc bắc và gọi là chất phụ gia. Mỗi chất phụ gia mang lại cho sản phẩm một tính năng nào đó. Ví dụ chất khử “độ cứng” của nước, chất chống bám để chất bẩn đã bị kéo ra nước thì đừng quay trở lại, chất tẩy trắng để làm mất màu những vết bẩn như vết nước chè, cà phê và những vết bẩn bám trên quần áo của bọn trẻ, chẳng biết nguồn gốc; chất quang hoạt (trước đây thường gọi là lơ hồng) để quần áo, vải vóc hấp thụ một phần tia tử ngoại và trở nên “Trắng hơn cả trắng” mà các nhà sản xuất thường quảng cáo, rồi enzym để phân hủy các chất hữu cơ mà những quảng cáo viên gán cho tính . cứng đầu. Nhiều khi, người ta còn những chất độn để hạ giá thành, để các bà nội trợ khỏi kêu ca là quá đắt. Và cuối cùng đâu thiếu được chất thơm để gây thêm cảm tình của người tiêu dùng. Với bấy nhiêu chất nhưng các đơn pha chế, nghĩa là mỗi thành phần chiếm bao nhiêu phần trăm, cũng được các nhà sản xuất giữ bí mật chẳng khác gì các anh nấu xà phòng xưa kia. Đôi khi chỉ hương thơm của từng loại đủ tạo ra thói quen sử dụng cho con người. I .CHẤT GIẶT RỬA - KHÁI NIỆM 1. Khái niệm về chất giặt rửa a, Chất giặt rửa: Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các chất bẩn bám trên các vật rắn mà không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó. Từ cổ xưa con người đã biết dùng các chất giặt rửa trực tiếp từ thiên nhiên: bồ kết, bồ hòn.Người ta cũng đã biết nấu xà phòng từ dầu mỡ với các chất kiềm. Ngày nay, người ta tổng hợp nhiều chất không phải là muối natri (hoặc kali) của các axit béo, nhưng có tác dụng như xà phòng.Chúng là chất giặt rửa tổng hợp, và được chế thành bột giặt, kem giặt,… b, Một số chất giặt rửa thường gặp 2, Một số khái niệm liên quan • Chất tẩy màu làm sạch các vết bẩn nhờ những phản ứng hóa học, như: Nước Gia- ven, • Chất ưa nước là những chất tan tốt trong nước, thường kị dầu mỡ ( không tan trong dầu mỡ) như : metanol, etanol, axit axetic, muối axetat kim loại kiềm. • Chất kị nước là những chất hầu như không tan trong nước, ưa dầu mỡ (tan tốt vào dầu mỡ), như: hidrocacbon, dẫn xuất halogen,… a, Cấu trúc của phân tử muối natri của axit béo C O O Na (+) (-) Cấu trúc phân tử muối natri stearat :công thức cấu tạo thu gọn nhất b, Đặc điểm cấu trúc phân tử muối natri của axit béo Phân tử muối natri của axit béo gồm một “đầu” ưa nước là nhóm COO-Na+ nối với một “đuôi” kị nước, ưa dầu mỡ là nhóm - CxHy (thường x ≥ 15). Cấu trúc hóa học gồm một đầu ưa nước gắn với một đuôi dài ưa dầu mỡ là hình mẫu chung cho “phân tử chất giặt rửa” C, Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa - Sự định hướng các phân tử natri stearat khi tiếp xúc với nước và chất bẩn; - Các hạt dầu rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử natri stearat phân tấn vào nước Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa Lấy trường hợp natri stearat làm thí dụ, nhóm CH3[CH2]16 -, “đuôi ” ưa dầu mỡ của phân tử natri stearat thâm nhập vào vết dầu bẩn, còn nhóm COO-Na+ ưa nước lại có xu hướng kéo ra phía các phân tử nước. Kết quả là vết dầu bị phân chia thành những hạt rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử natri stearat, không bám vào vật rắn nữa mà phân tán vào nước rồi bị rửa trôi đi. II. XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA.  Xà phòng  Chất giặt rửa tổng hợp  Một số đặc điểm khác biệt 1. Xà phòng – Khái niệm Khi đun nóng chất béo với dung dịch Natri Hidroxit (hoặc kali hidroxit)ta thu được glixerin và mối natstri (hoặc kali) của các axit béo. Hỗn hợp mỗi nattri(hoặc kali) của các axit béo được gọi là xà phòng. Chúng ta sẽ xem xét kĩ hơn về các thành phần cấu tạo nên xà phòng: axit béo, dung dịch kiềm và một số chất phụ gia. Axit béo: Đó là các axit hữu cơ có nguồn gốc từ dầu thực vật và mỡ động vật ,có nguồn gốc Hiđrôcacbon dài và thẳng) Ví dụ: Axit Panmitic (C15H31COOH) Axit Oleic ( C17H33COOH) • Dung dịch kiềm: dung dịch KOH, NaOH. • Nếu dùng dd NaOH ta thu được xà phòng cứng. • Còn dùng dd KOH ta thu được xà phòng mềm. • Chất phụ gia: Chất tạo màu, chất tạo mùi thơm, chất tạo bọt và chất độn. 2. Phân loại . - Xà phòng; các chất hữu cơ tẩy rửa bề mặt và các chế phẩm dùng như xà phòng, ở dạng thỏi, miếng, bánh hoặc các hình dạng khác, có hoặc không chứa xà phòng; giấy, bông, nỉ và tấm không dệt, đã thấm, tráng, phủ xà phòng hoặc chất tẩy. - Xà phòng, các sản phẩm và các chế phẩm hữu cơ tẩy rửa bề mặt ở dạng thỏi, miếng, bánh hoặc hình dạng khác, giấy bông, nỉ và các tấm không dệt, đã thấm tráng phủ bằng xà phòng hoặc chất tẩy -- Dùng cho vệ sinh (kể cả các sản phẩm đã tẩm thuốc) -- Loại khác - Xà phòng ở dạng khác (I) Xà phòng Xà phòng là một loại muối kiềm (vô cơ hoặc hữu cơ) được làm từ a xít béo hoặc hỗn hợp a xít béo chứa ít nhất 8 nguyên tử các bon. Trong thực tế, một phần của a xít béo có thể được thay thế bằng a xít côlôphan. Nhóm này chỉ bao gồm xà phòng hoà tan trong nước, có thể nói đó là xà phòng nguyên chất. xà phòng tạo ra một lớp chất tẩy rửa bề mặt anionic, với phản ứng kiềm, phản ứng này sủi bọt nhiều trong dung dịch nước. Xà phòng có 3 loại: Xà phòng cứng, thường được làm từ hyđrôxit natri hoặc cácbonnát natri và bao gồm phần lớn là xà phòng thông thường. Loại xà phòng này có mầu trắng, mầu hoặc có vằn (lốm đốm). Xà phòng kem, được làm từ hyđrôxit kali hoặc cácbon nát kali. Loại xà phòng này thường sề sệt và có mầu xanh, nâu hoặc mầu vàng nhạt. Loại này có thể chứa một lượng nhỏ chất tẩy rửa bề mặt hữu cơ tổng hợp (không quá 5%). Xà phòng dạng lỏng, là loại dung dịch xà phòng trong nước, trong một vài trường hợp có một lượng cồn hoặc glyxêrin nhỏ thêm vào (thường là không quá 5%), nhưng không bao gồm chất tẩy rửa bề mặt hữu cơ tổng hợp. Phần này đặc biệt bao gồm: *. Xà phòng dùng cho vệ sinh thường nhuộm mầu và được tẩm nước thơm, loại này bao gồm xà phòng nổi và xà phòng khử mùi, cũng như xà phòng glyxêrin, xà phòng dùng để cạo râu, xà phòng đã tẩm thuốc và xà phòng đánh bóng hoặc tẩy uế, được mô tả dưới đây. a. Xà phòng nổi và xà phòng khử mùi b. Xà phòng glyxêrin, là loại có mầu trắng mờ và được sản xuất thông qua quá trình xử lý xà phòng trắng cùng với cồn, glyxêrol hoặc đường. c. Xà phòng dùng để cạo râu (kem cạo râu thuộc ). d. Xà phòng đã được tẩm thuốc có chứa a xít bô ríc, a xít salicylíc, lưu huỳnh, xunfônamít và các chất thuốc khác. e. Xà phòng dùng để tẩy uế, có chứa một lượng nhỏ phênôn crêsol, naphthol, formaldehyde hoặc các chất vi khuẩn khác, bacteriostatic, vv .,. Những loại xà phòng này sẽ không bị nhầm lẫn với các chế phẩm tẩy trùng có cùng chất cấu thành, khác nhau về tỷ lệ của chất cấu thành (một phần là xà phòng, một phần là phênol, crêsol, vv .). Các chế phẩm tẩy trùng có chứa một tỷ lệ đáng kể phênol, crêsol, vv . và là thể lỏng trong khi xà phòng dùng để tẩy uế luôn luôn ở thể rắn. f. Xà phòng đánh bóng, bao gồm xà phòng, cát, silíc, bột đá bọt, bột đá phiến, mùn cưa hoặc bất kỳ một sản phẩm tương tự nào cho thêm vào. Nhóm này bao gồm xà phòng đánh bóng chỉ ở dạng thỏi, miếng, bánh hoặc các hình dạng khác. * Xà phòng dùng trong gia đình, là loại có thể được nhuộm mầu hoặc được tẩm nước thơm, đánh bóng hoặc tẩy trùng. * Côlôphan, tall oil hoặc xà phòng napta không những chỉ chứa muối kiềm của axit béo mà còn chứa nhựa kiềm hoặc napta kiềm * Xà phòng dùng trong công nghiệp, được sản xuất dùng cho mục đích đặc biệt như dùng để kéo dây điện, dùng để polyme hoá cao su tổng hợp, hoặc dùng để giặt là. Theo như trường hợp ngoại lệ ở trên, xà phòng thuộc nhóm này thường ở các dạng sau đây: thỏi, miếng, bánh hoặc hình dạng khác, mảnh, bột, bột nhão hoặc dung dịch nước. (II) Các chất hữu cơ tẩy rửa bề mặt và các chế phẩm dùng như xà phòng, ở dạng thỏi, miếng, bánh hoặc ở hình dạng khác, có hoặc không chứa xà phòng Phần này bao gồm các chất và chế phẩm dùng để giặt hoặc dùng cho vệ sinh, trong đó thành phần tẩy rửa, bao gồm toàn bộ hay một phần chất tẩy rửa bề mặt tổng hợp (nó có thể chứa xà phòng theo một tỷ lệ nào đó), với điều kiện là chúng phải ở dạng thỏi, miếng, bánh hoặc bánh hoặc hình dạng khác, điều đó có nghiã là dạng thông thường của xà phòng dùng cho mục đích sử dụng như nhau. Phần này cũng bao gồm các chất và các chế phẩm tương tự được phủ bằng cách thêm cát, silíc, bột đá bọt, vv với điều kiện là các chất này phải ở những dạng nêu trên. (III) Giấy, bông, nỉ và tấm không dệt đã thấm, tráng hoặc phủ xà phòng hoặc chất tẩy. Phần này bao gồm giấy, bông, nỉ và tấm không dệt đã thấm, tráng hoặc phủ xà phòng hoặc chất tẩy, có hoặc không tẩm nước thơm hoặc đóng gói để bán lẻ. Những chất này thường dùng để rửa tay hoặc mặt. Ngoài những chất loại trừ ở trên, nhóm này không bao gồm: a. Soap - stocks b. Các chất và chế phẩm không tan trong nước, đó là xà phòng chỉ dùng trong mục đích hoá học, như canxi hoặc "xà phòng" kim loại khác. c. Giấy, bông, nỉ và tấm không dệt, đã tẩm nước thơm d. Dầu gội đầu và thuốc đánh răng e. Chất hữu cơ tẩy rửa bề mặt (trừ xà phòng), các chế phẩm tẩy rửa bề mặt và các chế phẩm dùng để rửa (có hoặc không chứa xà phòng) và dung dịch hoặc phân tán của xà phòng trong dung môi hữu cơ f. Nhựa hình mạng, cao su hình mạng, nguyên liệu dệt (trừ bông, nỉ, tấm không dệt) và miếng đệm kim loại, đã thấm, tẩm hoặc phủ xà phòng hoặc chất tẩy (những mặt hàng này thường nằm trong các nhóm phù hợp với nguyên liệu phụ trợ). 2. Cơ chế tẩy rửa • Bất kì phân tử xà phòng nào cũng có cấu tạo gồm 2 phần: • Phần ưa nước: chính là nhóm –COO-, dễ dàng bị các phân tử nước “lôi kéo”. • Phần kị nước: là phần gốc Hiđrocacbon. Chúng không tan trong nước mà tan trong dầu mỡ. 3. Ưu và nhược điểm xà phòng • Ưu điểm: xà phòng dùng trong tắm gội, giặt giũ, . không gây hại cho da, cho môi trường (vì dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật có trong thiên nhiên). • Nhược điểm: Tạo kết tủa canxi stearat, canxi panmitat, . trong nước cứng (nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+) giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng vải sợi. 4. Quy trình sản xuất xà phòng [...]... cho kèm các chất bảo quản Khi cho thêm chất bảo quản thì phải cho thêm chất chống dị ứng do chúng gây ra Theo vòng luẩn quẩn như thế thì dầu gội đầu làm bằng chất thiên nhiên lại trở thành dầu gội đầu làm bằng hóa chất! Do dầu gội đầu làm bằng chất tẩy có tính kiềm nên khó đưa chất bảo quản vào được Các chất thiên nhiên đưa vào dầu gội đầu thường bị chất tẩy làm hỏng Hơn nữa, tóc là một chất sừng nên... là chất tẩy rửa và chất hoạt động bề mặt để tạo bọt khi hòa vào nước và không khí Mục đích chính của tất cả các loại dầu gội là rửa sạch” tóc bạn Những loại khác có thể kể đến như dầu xả, dầu gội trị gàu cũng đều chứa thành phần cơ bản như trên Dầu gội Ngày nay, một số chất tẩy rửa có cấu trúc hóa học khác để phù hợp hơn với công thức dầu gội Người ta chia chất tẩy rửa ra làm các loại: Anionic, chất. .. 90-100g III.CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP 1, Khái niệm • Chất giặt rửa tổng hợp (còn gọi là bột giặt) là các muối Natriankylsunfat ROSO3Na Natriankylsunfonat: R- SO3Na Natriankylbenzensunfonat: R-C6H4-SO3Na (gốc R có từ 10-18C) • Ngoài ra còn có các chất phụ gia tương tự như ở xà phòng 2, Sử dụng  Các chế phẩm như bột giặt, kem giặt, ngoài chất giặt rửa tổng hợp, chất thơm, chất màu ra, còn có thể có chất tẩy trắng... ion canxi Những chất giặt rửa tổng hợp có chứa gốc hiđrocacbon phân nhánh gây ô nhiễm cho môi trường, vì chúng rất khó bị các vi sinh vật phân hủy 3, Sản xuất • Để đáp ứng nhu cầu về chất giặt rửa, người ta đã tổng hợp ra nhiều chất dựa theo hình mẫu ”phân tử xà phòng” (gồm đầu phân cực gắn với đuôi dài không phân cực), có tính chất giặt rửa tương tự xà phòng và được gọi là chất giặt rửa tổng hợp •... natri đođecylbenzensunfonat Chất giặt rửa tổng hợp: Sản xuất Chất giặt rửa tổng hợp được điều chế từ các sản phẩm của dầu mỏ  Oxi hóa parafin được axit cacboxylic, hiđro hóa axit thu được ancol, cho ancol phản ứng với H2SO4 rồi trung hòa thì được chất giặt rửa loại ankyl sunfat: R - COOH à R - CH2OHàR -CH2OSO3H àR - CH2OSO3-Na+ 4, Một số điểm khác biệt Xà phòng Chất tẩy rửa tổng hợp -Xà phòng không... quá mức c Chất tẩy (detergent) như sodium lauryl sulfate làm kem có bọt, giữ kem trong miệng và không chẩy ra khỏi bàn chải Chất này cũng có thể gây lở miệng ở một số người nhạy cảm với hóa chất d Các chất giữ độ ẩm cho kem như glycerin, sorbitol đ Chất làm kem có độ đặc như carragreenan, cellulose gum e Chất bảo quản sodium benzoate, ethyl paraben để ngăn sự tăng sinh của vi khuẩn trong kem g Chất gây... Anionic, chất tẩy rửa thông dụng nhất được sử dụng trong dầu gội và sữa tắm Cationic lại là chất hoạt động bề mặt với các ion dương và không được dùng thường xuyên vì có thể làm rát nếu dây vào mắt Mục đích chính của tất cả các loại dầu gội là rửa sạch” tóc bạn Tuy nhiên, với hoạt tính cao, nó là chất tẩy rửa không thể thiếu trong các sản phẩm chăm sóc tóc Bên cạnh đó là Amphoteric, chất hoạt động... là chất giữ lại gàu, bụi bặm, vi khuẩn Để làm sạch, dầu gội đầu phải có thành phần chính là chất tẩy và một hỗn hợp dung môi dầu nước Chất tẩy có loại mạnh (natrium laurylsulphat, natrium stearat) và loại nhẹ (laureth, ethanolamin laurat) Dung môi thường có là dầu dừa, dầu oliu, nước Ngoài ra, dầu gội còn có chất hút nước, giữ độ ẩm cho tóc (glycerin, sorbitol) và các thành phần phụ trợ khác như chất. .. nước, chất tẩy rửa, tên lửa đẩy bọt, làm đặc, dày, đại lý điều hòa, chất bảo quản, sửa đổi, và phụ gia đặc biệt Nước Các thành phần chính trong tất cả các dầu gội đầu là nước, thường chiếm khoảng 70-80% của toàn bộ công thức Deionized nước, trong đó đặc biệt xử lý để loại bỏ các hạt khác nhau và các ion, được sử dụng trong dầu gội Các nguồn nước có thể được giếng ngầm, hồ, hay sông Chất tẩy rửa Các... lạnh Quy trình nóng hoàn toàn -Các hợp chất như chất béo, dầu, chất lỏng, chất ăn da, soda được cho vào một chảo lớn để chế biến theo 4 bước là đun sôi - tách muối - rửa - định hình -Giai đoạn 2, hh tách ra làm 2 lớp, lớp trên là xà phòng và lớp dưới là dd có lẫn một ít xà phòng với glycerin Sau vài ngày thì có 3 lớp rõ ràng: trên cùng là lớp xà phòng nguyên chất, lớp giữa là lớp phân cách và lớp . quen sử dụng cho con người. I .CHẤT GIẶT RỬA - KHÁI NIỆM 1. Khái niệm về chất giặt rửa a, Chất giặt rửa: Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước. xà phòng mềm. • Chất phụ gia: Chất tạo màu, chất tạo mùi thơm, chất tạo bọt và chất độn. 2. Phân loại . - Xà phòng; các chất hữu cơ tẩy rửa bề mặt và các