CÔNGNGHỆCHẤT HOẠT ĐỘNG bề MẶTPGS

Phân tử chịu tương tác của các phân tử bao quanh: lưỡngcực- lưỡng cực; ;lưỡng cực- lưỡng cực cảm ứng; Khuếchtán => Lực liên kết Van der Walls B: lực cân bằng A lực không cân bằng lực ép

CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

Thị trường chất hoạt động bề mặt cao (khoảng 3 tỷ USDtrong 1997)

Giới thiệu

Lượng chất họat động bề mặt được sử dụng ở các lĩnh vực

và các vùng khác nhau trên thế giới năm 1995)

Pacific

Asia-Western Europe

North America

Industrial & Institutional Cleaners

All others industrial uses ( pulp

and paper, textile, construction,…

•Tên gọi

Surfactant = Surface-active agent

Tồn tại ở nồng độ thấp trong hệ thống

Hấp thu lên bề mặt hay mặt phân chia pha => thay đổi

năng lượng tự do của bề mặt

Giới thiệu

Phân tử chịu tương tác của các phân tử bao quanh: lưỡngcực- lưỡng cực; ;lưỡng cực- lưỡng cực cảm ứng; Khuếch

tán => Lực liên kết Van der Walls

(B): lực cân bằng (A) lực không cân bằng

lực ép vào trong lòng chất lỏng = nội áp

Nội áp kéo phân tử từ bề mặt phân chia pha => giảm bể mặt

Sức căng bề mặt

•Thế năng (A) > Thế năng (B)

 D năng lượng (A) và (B) = năng lượng bề mặt

•Muốn tăng bề mặt: đưa phân tử trong lòng ra bề mặt -> thựchiện công chống lại lực tương tác phân tử -> năng lượng dư

•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

-Bản chất pha tiếp xúc

• Chất lỏng phân cực mạnh-> tương tác phân tử

lớn, nội áp lớn -> sức căng bề mặt lớn

• Mật độ phân tử

• Dưới tác dụng của sức căng bề mặt, thể tích

khối chất lỏng 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

Nếu hai chất lỏng chỉ hòa tan một phần vào nhau thì sức căng bề

mặt trên giới hạn lỏng lỏng gần bằng hiệu số giữa sức căng bề

mặt của mỗi chất ( đã bảo hòa chất kia) so với không khí.

Sức căng bề mặt không khí (dyn/cm)

Sức căng bề mặt

lỏng-lỏng (dyn/cm)

(3)

• Cấu tạo: gồm hai phần:

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

group)

+ Phần không phân cực ( kỵ nước, ghét nước hay ái dầu, háo

dầu, ưa dầu= lyophobic group)

Chất hoạt động bề mặt

• Cấu tạo: gồm hai phần:

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

group)

+ Phần không phân cực ( kỵ nước, ghét nước hay ái dầu, háo

dầu, ưa dầu= lyophobic group)

Chất hoạt động bề mặt

• Mô hình chất họat động bề

mặt:

Chất hoạt động bề mặt

Phần ái nước Phần kỵ nước

• Cấu trúc thực tế:

Phân loại theo bản chất nhóm háo nước

Phân loại theo bản chất nhóm kỵ nước

Phân loại theo bản chất liên kết giữa nhóm háo nước và

kỵ nước

• Acid carbocylic: RCOO(-)

• Ester sulfuric ( Sulfate): ROSO2O(-)

• Alkan sulfonic acid: RSO3(-)

• Alken sulfonic acid: R-CH=CH-CH2-SO3(-)

• Alkyl aromatic sulfonic acid: R-C6H4-SO3(-)

• Các nhóm khác: Phosphate và phosphonic acid,

persulfate, thiosulfate, sulfamic acid, sulfosuccinate…

-( PAS: Primery Alcohol Sulfate)

(CH2)n C

SO3

(CH2)m CH3-

Parafin sulfonate ( SAS: Secondary Alkyl Sulfonate)

Alkyl benzen sulfonat (ABS)

ABS nhánh

ABS thẳng (LAS: Linear Alkylbenzene Sulfonate)

-O R

C

O R

Dialkyl ester thế bốn lần của methosulfate triethanolamine

-Phần kỵ nước: akyl phenol, alcol, acid béo, amide,…

-Phần ái nước: ethylene oxide, propylene oxide,

glycerin orbitol,…

Hoạt động được trong môi trường chứa chất điện ly

lớn

R C

O N H

CH2-CH2-OH

Alkyl monoethanol amide

R C O

N

CH2-CH2-OH

CH2-CH2-OH Alkyl diethanol amide

Phân loại

•Lưỡng tính:

NH C

2 SO3NH

Phân loại

Gồm 2 loại:

•Nhóm háo nước liên kết trực tiếp nhóm kỵ nước:

RCOONa, ROSO3Na, RC6H4SO3Na

•Nhóm háo nước liên kết nhóm kỵ nước thông qua cácliên kết trung gian

Liên kết ester: RCOO-CH2CHOHCH2-OSO3Na

Liên kết amide: R-NHCOCH2SO3Na

Liên kết ether: ROC2H4OSO3Na