Công nghệ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Đại học Bách Khoa TP HCM Chương 5 Chất hoạt động bề mặt & khả năng tẩy rửa (bài giảng dành cho ĐH Nông Lâm & Tôn[.]
Trang 1CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
PGS TS Lê Thị Hồng Nhan
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Chương 5: Chất hoạt động bề mặt & khả
năng tẩy rửa
2014
Trang 2Định nghĩa
Tẩy rửa = detergency= quá trình làm sạch
(cleaning)
Chất tẩy rửa (detergent)= tác nhân khả năng
làm sạch
khái niệm tẩy rửa ở đây chỉ quá trình làm sạch bề mặt rắn (bao gồm cả vải sợi) trong một dung dịch trong đó có các quá trình hoá
lý xảy ra
Trang 3Khả năng tẩy rửa
Sự tẩy rửa bao gồm:
• Lấy đi các vết bẩn khỏi các bề mặt rắn ( vật dụng, vải vóc)
• Giữ các vết bẩn đã lấy đi đang lơ lửng để tránh cho chúng khỏi bám lại trên các quần
áo ( hiện tượng chống tái bám )
Trang 4Khả năng tẩy rửa
Vết bẩn : bao gồm vết bẩn không phân cực (vết bẩn dầu mỡ) và vết bẩn dạng hạt ( các hạt mịn)
Các vết bẩn chất béo và dạng hạt này có thể tồn tại độc lập hay hòa lẫn với nhau
Trang 5Giới thiệu
Trang 6Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn có chất béo
Thuyết nhiệt động – phương pháp Lanza
Chất béo (B)
Nướ c (N)
Sợi(S)
Chất béo (B)
Nướ c (N)
Sợi(S)
khi thêm chất hoạt động bề mặt vào nước, do sự hấp phụ của chúng trên sợi và vết bẩn làm giảm được sức căng bề mặt của chúng ( so với nước) cho đến khi tổng của chúng trở nên nhỏ hơn sức săng bề mặt của giao diện sợi/vết bẩn lúc đó vết bẩn tự tẩy đi
Trang 7Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn có chất béo
Cơ chế rolling up : ( cuốn đi)
Chất hoạt động bề mặt do chúng hấp phụ lên sợi và vết bẩn làm giảm các sức căng giao diện sợi/nước và bẩn/nước, lúc
đó màng dầu sẽ cuốn lại và tách khỏi sợi do lực cơ học như chà xát ( giặt bằng tay hay bằng máy)
Chất béo (B)
Nướ c (N)
Sợi(S)
Chất béo (B)
Nướ c (N)
Sợi(S)
BN
NS BS
Trang 8Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn có chất béo
Cơ chế hòa tan
Các phân tử chất hoạt động bề mặt kết hợp => hình thành micell ở nồng độ CMC => hợp chất được hòa tan bên trong các micell
Tóm lại để có sự tẩy rửa tốt, không những cần giảm sức căng bề mặt mà còn phải tăng nồng độ hoạt chất để hình thành các micell và có được một số micelle đủ, tùy theo
lượng vết bẩn béo hiện diện trong dung dịch giặt rửa
Trang 9Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn dạng hạt
Thuyết nhiệt động học và điện học ( Duiaguin-Landau-vervey và Overbeck (DLVO)
Công cung cấp để tách hạt P ra khỏi bề mặt S một khoảng cách yếu hơn bởi vì lực đẩy quan trọng hơn, tức là hạt P
và bề mặt S cùng phân cực cùng dấu ( tích điện giống nhau) Khi chất hoạt động bề mặt bị hấp phụ trên các hạt và bề mặt làm cho gia tăng lực đẩy và do đó làm cho quá trình tẩy dễ
P
P
P
S
Trang 10Khả năng tẩy rửa
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy rửa
-bản chất chất hoạt động bề mặt sử dụng -pH
-phụ gia -nhiệt độ
Trang 11Các chỉ tiêu đánh giá khác
Khả năng thấm ướt
Hiện tượng thấm ướt nhờ chất hoạt động bề mặt có nhiều ứng dụng để giải quyết các vấn
đề thực tế trong kỹ thuật sơn, nhuộm, tẩy trắng, trung hòa các chất diệt côn trùng, sâu
bọ Các bề mặt rắn ở đây thường không thấm ướt, việc thêm chất hoạt động bề mặt thích hợp sẽ làm giãm sức căng bề mặt của nước, giúp cho việc thấm ướt dễ dàng hơn
Trang 12Các chỉ tiêu đánh giá khác
Chỉ số canxi chấp nhận
Chỉ số này đo độ cứng tối đa của nước mà chất hoạt động bề mặt vẫn còn hiệu lực trong
chức năng tẩy rửa Chỉ số này càng lớn, chất hoạt động bề mặt càng có khả năng tẩy rửa trong nước cứng
Chỉ số canxi chấp nhận được xác định bằng cách chuẩn độ dung dịch chất hoạt động bề mặt bằng dung dịch canxi acatat 1 % Tiến hành chuẩn độ dung dịch trên cho đến khi nào dung dịch đục Lúc này lượng ion canxi trong dung dịch là chỉ số canxi chấp nhận được