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... Chức năngNhiệm vụ chính của các chất hoạt động bề mặt là: • Giảm sức c

CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

TRONG CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ CHẤT

HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

Giới thiệu

2

Mức tiêu thụ chất hoạt động bề mặt trên thế giới theo khu vực ứng dụng chính, năm 2000 (tổng cộng = 10,5

triệu tấn )

Mức tiêu thụ chất hoạt động bề mặt

theo khu vực, 2000

Giới thiệu

4

Sử dụng chất hoạt động bề mặt W Châu Âu 1990/2000 (K tấn)

Nhiều ứng dụng công nghiệp

Chức năng

Nhiệm vụ chính của các chất hoạt động bề mặt là:

• Giảm sức căng bề mặt để tăng bề mặt phân chia pha

• Thấm ướt bề mặt

• Nhũ hóa các vật liệu kỵ nước

• Phân tán “hạt” rắn và hạt màu

=> Tẩy rửa???

Bề mặt /bề mặt phân chia pha

Giao diện hay bề mặt phân chia pha (Interface) Là ranh giới giữa hai hoặc

nhiều pha tồn tại cùng nhau

Một số loại bề mặt phân chia pha có thể tồn tại tùy thuộc vào việc hai phaliền kề ở trạng thái rắn, lỏng hay khí

Bề mặt (Surface) Là ranh giới giữa không khí và chất lỏng.

Pha giao diện (interfacial phase): Các đặc tính của các phân tử tạo thành

mặt phân chia pha khác với các đặc tính ở trong lòng pha đó

Bề mặt /bề mặt phân chia pha

10

Lỏng tinhkhiết

Sự có mặtchất tan

Sự tăngnông độchất tan

Sức căng bề mặt

• Đối với các phân tử ở trong lòng pha lỏng: được các phân tử khác baoquanh theo mọi hướng (lưỡng cực- lưỡng cực; ;lưỡng cực- lưỡng cựccảm ứng; Khuếch tán => Lực liên kết Van der Walls) => lực bằng nhau =>

M ộ t B

M ộ t B

M ộ t B

Sức căng bề mặt

12

•Năng lượng (M)> Năng lượng (B)

D [Energy (M) & (B)] = NĂNG LƯỢNG TỰ DO BỀ MẶT

s= năng lượng tạo ra 1 unit bề mặt = sức căng bề mặt = Lực tác dụng

trên một đơn vị chiều dài giới hạn (chu vi) bề mặt phân chia pha và làm

giảm bề mặt của chất lỏng (dyn.cm-1,erg.cm-2 )

Sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt [ γ ] là lực trên một đơn vị chiều dài phải tác dụng song song

với bề mặt để làm đối trọng với lực kéo tịnh tiến vào trong và có đơn vị là dyne/ cm

Sức căng bề mặt phân chia pha là lực trên một đơn vị chiều dài tồn tại tại mặt

phân cách giữa hai pha lỏng không thể trộn lẫn và có đơn vị là dyne / cm

Lực căng bề mặt giữa các pha A và B, được biểu thị bằng:

Sức căng bề mặt

14

•Các yếu tố ảnh hưởng sức căng bề mặt

-Bản chất pha tiếp xúc-Nhiệt độ

-Áp suất-Độ cong bề mặt-Sự xuất hiện của chất thứ hai trong chất lỏng

Sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt của một số chất lỏng và chất rắn và sức căng

bề mặt của một số chất lỏng không pha trộn

sẽ hướng tới dạng hình cầu ( nếu không có ngoại lực) vì bề mặt hình

cầu là bề mặt bé nhất giới hạn một thể tích chất lỏng đã cho

Sức căng bề mặt không khí (dyn/cm)

Sức căng bề mặt

lỏng-lỏng (dyn/cm) Lớp hữu cơ Lớp nước Tính toán Thực

nghiệm

Nếu hai chất lỏng chỉ hòa tan một phần vào nhau thì sức căng bề mặttrên giới hạn lỏng lỏng gần bằng hiệu số giữa sức căng bề mặt của mỗichất ( đã bảo hòa chất kia) so với không khí

Sức căng bề mặt

18

(1) Chất hoạt động bề mặt(2) Chất không họat động bề mặt(3) Chất không ảnh hưởng đến sức căng bề mặt

Chất hoạt động bề mặt

Thường là: các chất hữu cơ như các acid béo, muối của acid béo, ester,

rượu, alkyl sulfate…

• Cấu tạo: gồm hai phần:

+ Phần phân cực ( ái nước, ưa nước, háo nước=lyophilic group)

Chất hoạt động bề mặt

20

Mô hình

Chất hoạt động bề mặt

Ứng dụng

24

Ứng dụng

Ứng dụng

26

Ứng dụng

Ứng dụng

28

Ứng dụng

Ứng dụng

30

Ứng dụng

Các tiêu chí bổ sung cần được đáp ứng trong các ứng dụng cụ thể