5. Phương phỏp nghiờn cứu
2.3. Chất hoạt động bề mặt (HĐBM)
2.3.1. Khỏi niệm
Chất hoạt động bề mặt là cỏc chất cú tỏc dụng làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng. Phõn tử chất hoạt động bề mặt gồm hai phần: Đầu kỵ nước (Hydrophop) và đầu ưa nước (Hydrophyl) và tớnh chất hoạt động bề mặt phụ thuộc vào hai phần này.
Đầu kỵ nước phải đủ dài, mạch carbon từ 8 – 21, ankyl thuộc mạch ankan, anken mạch thẳng hay cú gắn vũng cyclo hoặc vũng benzen…
Đầu ưa nước phải là một nhúm phõn cực mạnh như cacboxyl (- COOH), hydroxyl (-OH), amin(- NH2), sulfat (-OSO3)…
2.3.2. Cỏc tớnh chất cơ bản 2.3.2.1. Tớnh thấm ướt
Tớnh thấm ướt tạo điều kiện để vật cần giặt rửa, cỏc vết bẩn tiếp xỳc với nước một cỏch dễ dàng nờn đúng vai trũ rất quan trọng.
Vải sợi cú khả năng thấm ướt dễ dàng nhưng nước khú thấm sõu vào bờn trong cấu trỳc vỡ sức căng bề mặt rất lớn, nhất là khi vải sợi bị dõy bẩn bằng dầu mỡ. Vỡ thế, dựng xà phũng để làm giảm sức căng bề mặt của nước và vải sợi - nước.
2.3.2.2. Khả năng tạo bọt
Bọt được tạo thành do sự phõn tỏn khớ trong mụi trường lỏng. Hiện tượng này làm cho bề mặt dung dịch chất tẩy rửa tăng lờn.
Khả năng tạo bọt và độ bền bọt phụ thuộc vào cấu tạo của chớnh chất đú, nồng độ, nhiệt độ của dung dịch, độ pH và hàm lượng ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch chất tẩy rửa.
2.3.2.3. Khả năng hũa tan
Tớnh hũa tan phụ thuộc vào cỏc yếu tố:
- Bản chất và vị trớ của nhúm ưa nước. Nhúm ưa nước ở đầu mạch dễ hũa tan hơn nhúm ở giữa mạch.
- Chiều dài của mạch hydrocacbon. Nhúm kỵ nước mạch thẳng dễ hũa tan hơn mạch nhỏnh.
- Nhiệt độ
- Bản chất của ion kim loại: với ion Na+, K+ dễ hũa tan hơn cỏc ion Ca2+, Mg2+…
2.3.2.4. Khả năng nhũ húa
Nhũ tương là hệ phõn tỏn khụng bền vững nờn muốn thu được hệ bền vững thỡ phải cho thờm chất nhũ húa.
Xà phũng thường được dựng làm chất ổn định nhũ tương. Tỏc dụng của chỳng là giảm sức căng bề mặt của hai hướng dầu - nước. Sau đú, làm cho hệ nhũ tương dễ dàng ổn định.
2.3.2.5. Điểm Kraft – điểm đục
Khả năng hũa tan của cỏc chất hoạt động bề mặt anion tăng lờn theo nhiệt độ. Khả năng hũa tan này tăng trưởng đột ngột khi tỏc nhõn bề mặt hũa tan đủ để tạo thành Micell. Điểm Kraft là điểm mà tại nhiệt độ đú cỏc Micell cú thể hũa tan được.
Độ tan của cỏc chất hoạt động bề mặt Ni phụ thuộc vào liờn kết hydro trong nước với chuỗi polyoxetylen. Năng lượng của liờn kết hydro rất lớn khi tăng nhiệt độ vỡ khi đú sự mất nước làm giảm độ tan. Điểm đục là điểm tại nhiệt độ đú cỏc chất hoạt động bề mặt Ni khụng hũa tan được.
2.3.2.6. HLB (tớnh ưa nước – tớnh ưa dầu – cõn bằng)
HLB là một đơn vị đo lường lưỡng tớnh đối cực của phõn tử Giỏ trị của HLB 1- 4 khụng phõn tỏn trong nước 3 -6 ớt phõn tỏn 8 – 10 phõn tỏn đục nhưng ổn định 13 dung dịch trong 2.3.3. Phõn loại
Cú nhiều cỏch phõn loại chất hoạt động bề mặt nhưng cỏch phõn loại hợp lý nhất là theo cấu tạo húa học. Phõn loại theo cấu tạo húa học chia chất hoạt động bề mặt ra làm hai loại:
- Chất hoạt động bề mặt sinh ra ion
- Chất hoạt động bề mặt khụng sinh ra ion
Trong chất hoạt động bề mặt sinh ra ion được chia làm ba loại sau: - Chất hoạt động bề mặt cation
- Chất hoạt động bề mặt anion - Chất hoạt động bề mặt lưỡng tớnh
2.4. Húa chất và dụng cụ 2.4.1. Húa chất
- Đất nghiờn cứu - Nước cất
- Phụ gia hoạt động bề mặt (butanol)
2.2.2. Dụng cụ
Bỡnh tam giỏc 100ml và 250ml, cốc thủy tinh 1000ml, phễu, pipet 5ml và 10ml, ống đong 100ml và 500ml, giấy lọc, đỏ bọt, bụng, đũa thủy tinh, lọ đựng dung dịch sau khi chiết, cột sắc kớ, giỏ sắt, gang tay, khẩu trang, ỏo bảo hộ.