Báo cáo thực hành hóa hữu cơ (ngành công nghệ hóa)

- Các chất hoạt động b ề mặt anionic là các phân tử mà trong cấu trúc có chứa những phần tử kỵ nước liên kết hóa trị với các nhóm phân cực: -COO-, -SO3 2-, -SO2-4 - Các chất hoạt động bề

Sau khi kết thúc quá trình phân tích phải vệ sinh dụng cụ và khu vực phân tích Dùng chính sản phẩm của nhóm làm ra và đạt

hiệu quả cao

vì thế mà ngày nay các nhà phối hương thường kết hợp chất thơm có nguồn gốc tự nhiên với chất thơm tổng hợp.

Tiến hành chưng cất hỗn hợp nguyên liệu đã xử lý Khi đun sôi, hơi nước bay ra sẽ cuốn theo tinh dầu, ngưng tụ hơi bay ra

sẽ thu được hỗn hợp gồm nước và tinh dầu Để yên cho hỗn hợp thu được tách hoàn toàn thành 2 pha Lớp tinh dầu ở trên, nước bên dưới

Thu hồi sản phẩm và vệ sinh dụng cụ, khu vực phân tích

Tinh dầu được thu

hồi

- Phương pháp đơn giản dễ làm

- Kinh phí sử dụng để cung cấp năng lượng cho chung cất thấp hơn

- Hàm lượng tinh dầu thu được không cao

- Thời gian đun quá lâu tốn nhiều năng lượng hơn

Sản phẩm có mùi hương dễ chịu.

Tinh dầu vẫn còn lẫn tạp chất và nước chưa tách triệt để thu hồi tinh dầu tinh khiết

2.2

Cơ sở

lý

thuyết

Phân loại chất hoạt động bề mặt:

- Một phân tử chất hoạt động bề mặt gồm hai phần Một phần kỵ nước (không tan trong nước) và một phần ưa nước (tan trong nước) Các phân tử này có tác động lớn đến các giao diện không khí /nước hoặc dầu /nước Có bốn lại chất hoạt động bề mặt: anionic, non ion, cationic

và chất lưỡng tính

- Các chất hoạt động b ề mặt anionic là các phân tử mà trong cấu trúc

có chứa những phần tử kỵ nước liên kết hóa trị với các nhóm phân

cực: -COO-, -SO3 2-, -SO2-4

- Các chất hoạt động bề mặt cationic là chất hoạt động bè mặt mà phần phân cực có chứa nhóm (-NR1 R2R+3)

- Chất hoạt động bề mặt non ion là hợp chất chứa các phân tử không phân cực là các dây béo Phần ưa nước chứa các nguyên tử oxi, nitơ

Sự hòa tan là do liên kết hydro của nước và các phân tử ưa nước như: polyoxyethylen, alkanolamide,…

- Da đầu có rất nhiều tuyến bã nhờn tiết ra nước, dầu, muối, khoáng,

để làm mướt tóc Khi tuyến này hoạt động mạnh hoặc để lâu ngày vi sinh sẽ phát triển làm cho da đầu bị Iỡ, có mùi khó chịu, gây ngứa,…

- Tóc mọc từ nơi lõm dưới da đầu gọi là nang tóc, tốc độ mọc tóc trung bình là 0.35mm/ ngày Thân cắm sâu vào lớp biểu bì Chân tóc có gai tóc chứa dây thần kinh và mạch máu Tất cả các sản phẩm chỉ có tác dụng lên lớp vỏ lông lớp biểu bì Lớp biểu bì là những tế bào bị keratin hóa ở mức độ thấp, có sắc tố của mỗi người phụ thuộc vào họ

melamin Tủy lông là những tế bào chưa bị keramin hóa rất ít

- Một số bệnh thường gặp ở da đầu và tóc: gàu, viêm da tiết bã, viêm nan long, bệnh á sừng, bệnh vảy nến, bệnh da tuổi già, chí da đầu, bệnh do tâm lí thần kinh

 Thành phần của nước rửa chén:

- Thành phần rửa nước có chứa khoảng 7 đến 15% thành phần của chất hoạt động bề mặt kết hợp với một số chất phụ gia: phụ gia tạo bọt, phụ gia làm đặc, phụ gia kháng khuẩn, ngoài ra còn phụ ga làm mềm gia tay,

- NI (nonion): tang cường khả năng tẩy rửa dầu mỡ

- Các phụ gia sử dụng trong thành phần nước rửa chén:

 Thành phần của nước rửa chén (tt):

- Phụ gia làm đặc trương nở trong nươ cs tạo ra các mixen keo CMC (Carboxyl Metyl Cellulose), PVA (Poly Vinyl Alcol), HEC (Hydroxyl Ether Cellulose)…

- Phụ gia ổn định và chỉnh độ nhờn của sản phẩm: là các chất điện

ly (NaCl, NH4Cl, Na2SO4…)

- Phụ gia bảo quản: dung dịch formaldehyde 37%

- Phụ da làm mềm da tay: vitamin E (CDE)

Thành phần của dầu gội:

- Thành phần chính của dầu gội là chất hoạt động bề mặt (CHĐBM) Chất HĐBM phải trung tính hoặc acid nhẹ, không gây hại cho mắt, không lấy đi qua nhiều dầu của tóc, tạo bọt nhỏ bền nhưng kém hoạt động trong nước cứng…

- LASNa: lấy dầu mở cao, rẻ, gây hại tóc nếu hàm lượng quá lớn…

- Sulfosuccinate: tẩy rửa tốt, tạo bọt tốt không cay mắt…

- Ngoài ra còn nhiều loại khác như: LES, NI…

- Chất tạo gel: NH4Cl, NaCl, Na2SO4…

- Chất phụ gia kèm theo như: chất làm ướt tóc (các dẫn xuất dạng poliol…), chất diệt khuẩn (natri borate, parapen natribenzoate…), chất tránh rối tóc (cation yếu, thường dung muối amin bậc bốn…), thảo dược cổ truyền dạng dịch chiết (becithin từ lòng đỏ trứng, lano từ mở cừu, jojoba từ trái bơ, sapomin từ bồ kết…), hương, màu…

LAS: linear alkyl benzene sulfnate Tạo nhiều bọt, làm việc không tốt

trong nước cứng HEC: Hydroxyl Ether Cellulose Phụ gia làm đặc, trương nở trong

nước, tạo các mixen keo BHT: Butylated hydroxy toluene

Chất chống oxy hóa, ngăn cản sự oxh nguyên liệu do sự hiện diện của vết kim loại

LES: lautyl Ether Sulfat Tăng cường khả năng tẩy rửa cho

LAS, hoạt động tốt trong nước cứng PVA: Poly Vinyl Alcol/ Formol / Màu/

Hương/ C6H8O7: Acid citric MgSO4.7H2O: Magnesium Sulfate Heptahydrate

Tăng hiệu quả tẩy rửa của nước rửa chén

EDTA: Ethylenediaminetetraacetic acid Tác nhân chelat hóa

NPE: Nonyl phenol Ethoxylate/

NH4Cl: AmonicloruaCDE: vitamin E/

CAB: Cocoamidopropyl betain Làm mềm da tay và tính năng diệt

khuẩn

của sản phẩmNaOH: Natri hidroxit

Điều chỉnh pH, tạo môi trường kiềm, tăng khả năng tẩy rửa và thủy phân nhiều loại dầu mỡ

2.4.1: Sản xuất nước rửa chén:

Đã tính toán phối liệu để sản xuất 200g nước rửa chén theo đơn công nghệ sau:

St t

2.4.1: Sản xuất nước rửa chén (tt):

Quy trình sản xuất nước rửa chén được tiến hành như sau:

- Cho nước cất vào becher

- Khuấy tan HEC trong nước cất, rồi cho vào trong thời gian khoản

3 phút

- Cho từ từ NaOH vào và khuấy đều trong thời gian 8 phút

- Cho LAS vào và khuấy đều trong thời gian 8 phút

- Cho tiếp LES vào và khuấy đều trong thời gian 5 phút

- Cho CDE trong thời gian 1 phút

- Cho NPE trong thời gian 1 phút

- Cho CAB trong thời gian 1 phút, chỉnh pH

- Khuấy tan màu rồi cho vào becher, chỉnh pH đạt trong thời gian 4 phút

- Xem hình slide sau

Bài 2 Sản xuất nước rửa chén và dầu gội

2.4.1: Sản xuất nước rửa chén (tt):

Quy trình sản xuất nước rửa chén được tiến hành như sau (tt):

- Cho hương vào từ từ trong 5 phút

- Khuấy tan MgSO4 7H2O trong nước rồi cho vào becher, chỉnh

pH lại trong 5 phút

- Khuấy liên tục cho đến khi hỗn hợp đồng nhất

- Lưu mẫu

-Thu được sản phẩm theo biểu đồ dưới

-Vệ sinh dụng cụ vfa khu vực phân tích

2.4.1: Sản xuất nước rửa chén theo qui trình ngoài:

Quy trình sản xuất nước rửa chén được tiến hành như sau:

- Cho trình tự các chất vào nhau:

1, Cân 2,5g NaOH rắn + 400ml H 2 0 khuấy tan hoàn toàn vào nhau 2,Cân 30g LAS khuấy tan 10 phút bằng nước ấm

3, Cân 10g Na 2 SO 4 khuấy tan 10 phút

4, Cân 10g Na 2 CO 3 khuấy tan 10 phút

5, Cân 1,5g bột đặc (HEC) khuấy tan 10 phút tại nhiệt độ 40 o C trong 50ml nước

6, Cân 2,5g chất tạo bọt LAS.Na khuấy tan 10 phút với 50ml nước ấm

7, Cho thêm chất tẩy mỡ + 1,5g CDE

8, Chỉnh pH bằng LAS/NaOH 10%

9, Thêm màu, hương

10, Thu hồi sản phẩm và vệ sinh dụng cụ, khu vực phân tích.

2.4.2: Sản xuất dầu gội:

Đã tính toán phối liệu đẻ sản xuất 200g dầu gội đầu với giả định các hóa chất sử dụng có độ tinh khiết là 100% theo đơn công nghệ sau:

2.4.2: Sản xuất dầu gội (tt):

* Quy trình sản xuất dầu gội đầu theo trình tự sau:

- Cho lần lượt LES, NPE vào nước nóng (khoảng 50% lượng nước đã tính trong đợn cộng nghệ) và khuấy đều cho đến khi hỗn hợp đồng nhất

- Hòa tan HEC trong nước (khoảng 20% lượng nước đã tính trong đợn cộng nghệ)

- Hòa tan BHT, EDTA, Na2SO4 vào nước (khoảng 10% lượng nước đã tính trong đợn cộng nghệ)

- Trộn tất cả cac shoas chất đã hòa tan và hóa chất còn lại vào becher 250ml và khuấy 30 phút

- Chỉnh pH của dung dịch 6.5 – 7.5

- Cho màu, hương vào và khuấy đều cho đến khi hỗn hợp đồng nhất

- Lưu mẫu, vệ sinh khu vực và dụng cụ phân tích

2.4.2: Sản xuất dầu gội (tt):

* Quy trình sản xuất dầu gội đầu theo trình tự sau:

kiểm tra

độ PH và thu hồi sản phẩm vào chai đựng.

• Sản phẩm tạo bọt tốt và khả năng tẩy rửa khá tốt.

• Hiểu rõ hơn lý thuyết đã học và nắm vững vai trò của từng hóa chất

đã sử dụng Từ đó có thể thay đổi hóa chất sử dụng trong trường hợp hóa chất cần dùng không có

• Biết cách tổ chức bài thí nghiệm sao cho phù hợp với thời gian quy định

• Vì thành phần của nước rửa chén có chất hoạt động bề mặt mà

chất hoạt động bề mặt nào có khả năng tẩy rửa tốt thì đều tạo bọt tốt như: LAS

2.7

Kết

luận

 Dầu gội đầu:

• Sản phẩm có màu trắng, hương bưởi, có độ nhớt

• Tạo bọt nhìu

• Sản phẩm có độ sệt thấp

• Khả năng tạo bọt tốt, không bị phân lớp

• Qua bài thí nghiệm sản xuất dầu gội đầu giúp cho mỗi sinh viên biết cách sản xuất ra dầu gội đầu với quy mô phòng thí nghiệm

• Biết cách sử dụng các hóa chất và hiểu rõ hơn vai trò của từng chất hơn sau khi đã được học lý thuyết, từ đó biết cách lựa chọn các

hóa chất thay thế sẵn có để làm thí nghiệm

- Xà phòng, bột giặt thường là hỗn hợp gồm nhiều thành phần như: CHĐBM, chất phụ gia, chất độn, màu, hương… Trong đó chất hoạt động

bề mặt chiếm khoảng 30% - 80% tùy thuộc vào từng lĩnh vực sử dụng Chất hoạt động bề mặt dung trong công thức này phần lớn là các anionic như: ABS, LAS, xà phòng Na hoặc K (dùng với lượng nhỏ từ 4 – 5 lần so với anionic)…

- Các chất trợ đưa vào với mục đích hỗ trợ cho việc giặt giũ và giảm giá thành sản phẩm khối lượng đưa vào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trước hết là độ cứng của nước, loại chất bẩn… Các chất đưa vào phổ biến như: STP, Natrsilicate, Natricacbonate, chất tảy trắng quang học, enzyme, photon bleach (tẩy bằng ánh sáng mặt trời)…

Na2CO3 Làm chất trợ cho quá trình giặt giũ vì tạo môi trường kiềm để thủy phân các chất bẩn thuộc loại dầu mỡ,

ngoài ra còn làm chất độn để giảm giá thành.

Na2SiO3 (rắn)

Là chất phụ gia, tạo nhũ với các chất bã, làm cho các hạt chất bẩn không thể trở lại khi giặt, ổn định bọt trong bột giặt, làm tăng độ bền của hạt bột, đóng rắn nhanh, tạo môi trường kiềm để thủy phân dầu mỡ

CMC: Carboxy methyl cenllulozo chất chống tái bám, giữ các chất bẩn trong dung dịch nước giặt, bảo vệ da tay và ổn định bọtHương / Màu/ Giấy pH/NaOH 20%

3.4.1: Sản xuất kem giặt theo quy trình sách:

- Tính toán phối liệu để sản xuất 200g kem giặt theo đơn công nghệ trên (giả sử độ tinh khiết của các chất là 100%) và tiến hành thực nghiệm theo hướng dẫn sau:

* Cho LASNa và Na2CO3 vào becher 500ml, lắp hệ thống khuấy trộn, cho CMC vào becher chứa nước (khoảng 10% lượng nước

đã tính)

* Khi CMC đã trương than keo cho lần lượt H2O, STP, Na2SO4,

Na2SiO3, màu, hương liệu vào becher chứa CMC

* Lưu ý, chỉ cho hóa chất sau vào khi các hóa chất trước đã được phân tán đồng nhất

* Ghi nhận các hiện tượng và pH của sản phẩm

•Lưu mẫu

•Vệ sinh dụng cụ và khu vực phân tích

3.4.1: Sản xuất kem giặt theo quy trình sách:

- Tính toán phối liệu để sản xuất 200g kem giặt theo đơn công nghệ trên (giả sử độ tinh khiết của các chất là 100%) và tiến hành thực nghiệm theo hướng dẫn sau:

3.4.2: Sản xuất kem giặt theo quy trình ngoài (tt):

- Tính toán phối liệu để sản xuất 200g kem giặt theo đơn công nghệ trên (giả sử độ tinh khiết của các chất là 100%) và tiến hành thực nghiệm theo hướng dẫn sau:

• Pha LAS + NaOH 20%: cho 2/3 H2O (H2O còn lại điều chỉnh pH) cho từ từ ¾ LAS vào điều chỉnh độ pH = 6 ÷ 7 là hợp lý nhất

 Cho từ từ chất độn vào NaSiO3 (làm trên bếp khuấy beaker 205ml

ở mức 3) khuấy từ từ không tạo lỗ/bọt

 Trộn CMC (cho CMC vào H2O tránh ván cục)

 Nghiền tất cả hóa chất CMC trên + STP + Na2SO4 + Na2SiO3 + Urê cho từ từ vào beaker đã trộn ở trên LASNa khuấy đều 30 phút cho màu + hương liệu vào

 Cuối cùng cho nước vào, kiểm tra pH và ghi nhận sản phẩm

 Vệ sinh dụng cụ và khu vực phân tích khi kết thúc thí nghiệm

3.4.2: Sản xuất kem giặt theo quy trình ngoài (tt):

- Tính toán phối liệu để sản xuất 200g kem giặt theo đơn công nghệ trên (giả sử độ tinh khiết của các chất là 100%) và tiến hành thực nghiệm theo hướng dẫn sau:

 Sản xuất kem giặt:

Sau quá trình tiến hành thực nghiệm: kiểm tra độ PH và thu hồi sản phẩm vào chai đựng.

3.7 Kết

luận

• Sản phẩm có màu trắng, mùi hượng chanh, độ nhớt cao

• PH có trò rất quan trọng trong kem giặt vì nếu pH quá cao hoặc quá thấp cũng không tốt cho sản phẩm Nếu pH quá cao thì khi sử dụng xà bông sẽ ở môi trường bazơ sẽ ăn da Còn

pH quá thấp thì xà bông sẽ tạo ở môi trường axit sẽ gây nóng

và rát da trong quá trình sử dụng

• Biết cách sử dụng các hóa chất và hiểu rõ hơn vai trò của từng chất hơn sau khi đã được học lý thuyết, từ đó biết cách lựa chọn các hóa chất thay thế sẵn có để làm thí nghiệm

• Biết cách tổ chức bài thí nghiệm sao cho phù hợp với thời gian quy định

- Nước xả vải hiện nay được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam từ thành thị đến nông thôn Trên thị trường xuất hiện rất nhiều loại nước xả vải với nhiều chủng loại khác nhau Hầu hết ước xả vải là “dung dịch” của polymer tan trong nước một số polymer được sử dụng: polyvinyl acetate (hồ cứng), polyvinyl alcol, hay các ester kết hợp với amino silicon (hồ mềm cation)… hàm lượng hồ

để làm mềm vải thường sử dụng 0,1% đến 0,5% trên lượng vải Ngoài ra, còn

có chất tạo mùi hương, chất phân tán và nhiều phụ gia như: benzyl acetat, benzyl alcol, cloruaform, acic stearic, camphor… Các phụ gia này không tốt cho sức khỏe nên hạn chế sử dụng

- Nước rửa toilet là sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng, mang tính acid để tẩy những vết ố vàng do muối sắt và kim loại khác bám lại, đồng thời cũng để diệt khuẩn Sản phẩm này chủ yếu tẩy rửa bồn cầu, lavabor, sàn nhà tắm, toilet…

- Đũa thủy tinh : 2 - Chén cân : 8

- Máy khuấy cơ : 1 - Ống nhỏ giọt : 2

4.4.1: Nước rửa kính(tt) xem video sau:

Quy trình sản xuất nước rửa kính được tiến hành như sau:

- Cho HCl vào 70% nước và khuấy đều sau đó cho Las vào và khuấy đều cho đến khi Las tan hoàn toàn

- Cho PEG và lượng nước còn lại vào hỗn hợp trên và khuấy đều

- Chỉnh màu, mùi

- Lưu mẫu, vệ sinh dụng cụ và khu vực thí nghiệm

- Đun nước lên khoảng 80oC

- Sau đó hòa tan acid stearic và BHT vào nước nóng.

- Cho từ từ hồ mềm vào trng hỗn hợp và khuấy đều cho đến khi hồ phân tán đều trong nước.

- Để nguội hỗn hợp bên ngoài không khí hoặc giải nhiệt bằng nước

- Cho camphor vào hỗn hợp trên, khuấy đều.

- Kiểm tra pH của sản phẩm.

- Lưu sản phẩm.

- Vệ sinh khu vực phân tích