www.trungtamtinhoc.edu.vn LOGO www.trungtamtinhoc.edu.vn Kỹ Thuật Hóa Học 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NHIỆT ĐỘNG KỸ T
Trang 1www.trungtamtinhoc.edu.vn
LOGO
www.trungtamtinhoc.edu.vn Kỹ Thuật Hóa Học 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT HÓA HỌC
PHÂN BIỆT TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA HỆ NHŨ TƯƠNG VÀ VI NHŨ TƯƠNG
TÍNH BỀN NHIỆT ĐỘNG CỦA HỆ VI NHŨ TƯƠNG ỨNG DỤNG: TỔNG HỢP POLYMER BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHŨ TƯƠNG
GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh
HVTH:
Nguyễn Thị Trúc Phương Bùi Vĩnh Phúc
1
Trang 2www.trungtamtinhoc.edu.vn
1 TỔNG QUAN HỆ NHŨ TƯƠNG VÀ VI NHŨ TƯƠNG
2 PHÂN BIỆT TÍNH CHẤT HÓA LÝ NHŨ TƯƠNG
VÀ HỆ VI NHŨ TƯƠNG
3 TÍNH BỀ NHIỆT ĐỘNG CỦA HỆ VI NHŨ TƯƠNG
4 ỨNG DỤNG TỔNG HỢP POLYMER BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHŨ TƯƠNG
5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Nội Dung Trình Bày
2
Trang 3www.trungtamtinhoc.edu.vn
I TỔNG QUAN HỆ NHŨ TƯƠNG
1.1.Nhũ tương: hệ phân tán cao của hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn vào nhau:
-Những giọt nhỏ của pha bị phân tán,
- Pha còn lại tồn tại ở dạng pha liên tục
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Sử dụng các tác động vật lý
3
Trang 4www.trungtamtinhoc.edu.vn
Phân loại nhũ tương
m
O / W: giọt dầu phân tán trong nước
W / O: những giọt nước phân tán trong dầu
Nhũ loãng, nhũ đậm đặc, nhũ phức…
NHŨ TƯƠNG
Thuận
Nghịch
Phân loại khác
Trang 5www.trungtamtinhoc.edu.vn
Nhũ tương
5
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 7www.trungtamtinhoc.edu.vn
Tính chất
Tính bền nhũ
Tính chiết quang
Tính dẫn diễn
3
3 Tính chất của hệ nhũ tương
Không bền vững tập hợp: do sự nổi lên (lắng xuống), kết tụ, sa lắng…
Thể hiện ở độ đục: liên quang đến chỉ số khúc xạ
Nhũ tốt là nhũ ít dẫn điện và ngược lại
7
Trang 8www.trungtamtinhoc.edu.vn
2 Tổng quan hệ vi nhũ tương
Vi nhũ tương: hệ phân tán vi dị thể, gồm pha dầu và pha nước phân tán đồng nhất vào nhau và được ổn định bởi phân tử các chất diện hoạt trên bề mặt phân cách hai pha, có tính đẳng hướng về mặt quang học, ổn định về mặt nhiệt động học giống một dung dịch lỏng
8
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 9www.trungtamtinhoc.edu.vn
Thành phần vi nhũ tương
Pha dầu
Chất đồng điện hoạt
Chất điện hoạt Pha nước
Trang 10www.trungtamtinhoc.edu.vn
Winsor I: Dầu phân tán trong nước
Winsor II: nước phân tán trong dầu
Winsor III: vi nhũ tương trung gian
Winsor IV: dung dich micellar 1 pha ( đẳng hướng ) khi thêm
1 lượng vừa đủ amphiphile ( chất hoạt động bề mặt và ancol )
Phân loại vi nhũ tương
10
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 11www.trungtamtinhoc.edu.vn
II.Phân biệt hệ nhũ tương và vi
nhũ tương
Kích thước giọt
Sự phân tán ánh sáng
Sức căng
bề mặt
Độ ổn định
Ứng dụng
Nhũ tương 0,1-10
µm
Phân tán ánh sáng
Thấp Ổn định Mỹ phẩm,
dược, là bán thành phẩm củanhiều loại sản phẩm
11
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 12www.trungtamtinhoc.edu.vn
Sự phân tán ánh sáng trong hệ nhũ tương và vi nhũ tương:
Tia sáng trên đường đi của nó gặp những hạt của pha phân tán (tùy thuộc vào hệ thức giữa độ dài sóng và kích thước của hạt)
_ Kích thước hạt > độ dài sóng ánh sáng sẽ phản xạ trên bề mặt hạt với
những góc xác định
_Kích thước hạt < độ dài sóng sự nhiễu xạ
Dựa theo phương trình Rayleigh ta có: Ipt = kμV2Io «
Trang 14ΔA thay đổi theo diện tích bề mặt phân chia của giọt
γ12 sức căng bề mặt giữa pha 1 và pha 2
14
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 15dγo/w = -Σi(Γidµi) ~ - Σi(ΓiRTdlnCi)
- Ci nồng độ mol của thành phần i trong hệ
- Γi sức căng bề mặt cấu tử i (mol/m2)
15
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 16www.trungtamtinhoc.edu.vn
Độ cong tự phát
Đường cong hình thành bởi một lớp phim bề mặt của hệ cân bằng nước và dầu
- phụ thuộc trạng thái năng lượng tự do thấp nhất
- thành phần phân chia pha và loại chất hoạt động bề mặt Về
nguyên tắc, tất cả các điểm trên một bề mặt có hai chính bán kính cong , R1 và R2, như vậy độ cong chính là C1 = 1/R1 và C2 =
1/R2
16
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 18www.trungtamtinhoc.edu.vn
IV Polyme bằng nhũ tương
Tổng quan Polyme
Khái niệm polyme
Phản ứng trùng hợp
Là hợp chất cao phân tử cấu tạo từ rất nhiều nhóm có cấu tạo hoá học giống nhau lặp đi lặp lại và chúng nối với nhau bằng liên kết đồng hoá trị được
gọi là monomer
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
-Khái niệm phản ứng trùng hợp
-Các bước phản ứng
18
Trang 20www.trungtamtinhoc.edu.vn
Các bước của phản ứng trùng
hợp
Xảy ra một loạt những bước cộng hợp liên tục các
monomer vào gốc đang phát triển Tạo thành một gốc mới có kích thước lớn hơn gốc cũ một nhóm monomer
Hình thành các gốc tự do
Làm trung tâm cho quá trình phát triển mạch
Khơi mào
Phát triển mạch
Chuyển mạch
Sự chuyển mạch xảy ra khi các trung tâm hoạt động hoặc đang phát triển tương tác với tạp chất và dung môi
Sự ngắt mạch
là quá trình bão hoà các điện tử tự do của gốc đang phát triển (đại gốc) làm mất
đi các gốc tự
do trong hệ
Ngắt mạch
20
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 21www.trungtamtinhoc.edu.vn
Polyme nhũ tương
Đây là phương pháp này được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp Trùng hợp nhũ tương xảy ra với tốc độ lớn ở nhiệt độ tương đối thấp, điều này cho phép thu được những polymer có phân tử lượng cao và ít đa phân tán Trong quá trình trùng hợp nhũ tương thường sử dụng nước làm môi trường phân tán để tạo nhũ tương và hàm lượng monomer vào khoảng 30 -60%, được phân bố đều trong hệ
21
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 2222
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 23www.trungtamtinhoc.edu.vn
Các bước Polyme nhũ tương
Giai đoạn 1
Giai đoạn 2
Giai đoạn
3
23
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 24www.trungtamtinhoc.edu.vn
Giai đoạn 1: Qúa trình tạo hạt
Giai đoạn 2: Qúa trình tạo mạch Polyme
24
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 25www.trungtamtinhoc.edu.vn
Bước 3: Kết thúc quá trình:
25
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 26www.trungtamtinhoc.edu.vn
V Kết luận và đề nghị
Kết luận:
-Hệ vi nhũ tương có nhiều ưu điểm hơn hẵn hệ nhũ tương thông thường
-Phương pháp Plyme hóa bằng phương pháp nhũ tương ứng dụng rất mạnh
mẽ trong công nghiệp polyme
-Tuy nhiên để thực hiện quá trình còn phức tạp cần cải tiến công nghệ
Đề nghị: Do thời gian chuẩn bị ít, kiến thức hạn hẹp mong Cô và các bạn
góp ý cho bài tiểu luận hay hơn
26
Kỹ Thuật Hóa Học 2014
Trang 27www.trungtamtinhoc.edu.vn
LOGO
www.trungtamtinhoc.edu.vn 27
Kỹ Thuật Hóa Học 2014