Phương Nam Co LTD
Tin thế giới, kinh tế, chính trị, pháp luật, giáo dục, khoa học hàng ngày
© 23/7/2017 - Vietnam12h.com Application

Phân loại chất hoạt động bề mặt


Có nhiều cách phân loại chất hoạt động bề mặt nhưng cách phân loại theo cấu tạo hóa học là được sử dụng nhiều nhất. Phân loại theo cấu tạo hóa học chia chất hoạt động bề mặt ra làm 2 loại: chất sinh ra ion và chất không sinh ra ion. Chất sinh ra ion được chia làm ba loại: hoạt tính anion, hoạt tính caction và lưỡng tính.

Chất hoạt động bề mặt không sinh ion (NI)

Các chất tẩy rửa khi hòa tan vào trong nước không phân ly thành ion gọi là chất hoạt động bề mặt không sinh ion.

NI có khả năng hoạt động bề mặt không cao. Êm dịu với da, lấy dầu ít. Làm bền bọt, tạo nhũ tốt. Có khả năng phân giải sinh học. Ít chịu ảnh hưởng của nước cứng và pH của môi trường, tuy nhiên có khả năng tạo phức với một số ion kim loại nặng trong nước....

Hiện nay để tổng hợp chúng, phương pháp được dùng phổ biến nhất là quá trình etoxy hóa từ rượu béo với oxyt etylen.

Công thức chung: R-O-(CH2-CH2-O-)nH.

Các rượu béo này có nguồn gốc thiên nhiên như dầu thực vật, mỡ động vật thông qua phản ứng H2 hóa các axit béo tương ứng.

   Hoặc bằng con đường từ rượu tổng hợp: bằng cách cho olefin-1 phản ứng với H2SO4, rồi thủy phân (thu được rượu bậc 2). Trong thương mại, loại  này có tên gọi: tecitol 15-s-7, union caride 15-s-9...

Chất hoạt động bề mặt không sinh ion được phân loại thành các dạng cơ bản sau:

Copolimer có công thức chung: HO-(OE)n-(OP)m-(OE)n-H, hoặc HO-(OP)n-(OE)m-(EP)n-H. Tỷ số PO/OE có thể thay đổi: 4 - 1 hoặc 9 - 1. Trọng lượng phân tử thấp nhất: 2000đvC, thông dụng nhất hiện nay là loại n=2 và m=30, chúng tạo bọt kém nên dùng phổ biến trong các sản phẩm tẩy rửa chuyên dùng cho máy: máy rửa chén, máy giặt, không gây hại cho môi trường, độc tính yếu. Tuy nhiên dùng lượng không lớn vì khả năng phân hủy sinh học chậm.

Các oxit amin, ankyl amin, rượu amit, polyglycerol ete, polyglucosit (APG)... Nhóm này có tính chất nổi trội là rất ổn định với chất tẩy có clo, nước javel, chất oxy hóa... thường dùng làm tác nhân nền, tăng tính ổn định bọt, làm sệt, tạo ánh ánh xà cừ cho sản phẩm ... đặc biệt dễ bị phân hủy sinh học, đó là oxit amin, ankyl amin, ankylmonoetanolamit, polyglycerol ete, ankyl polyglucosit (APG), sunfonat Betain, ankylaminopropylsunfo betain, betain etoxy hóa.

Một số non ionic tiêu biểu là:

Các rượu béo ethoxy hóa: R-O-(CH2-CH2O)n-H

Các copolymer oxít ethylen (OE) và oxít propylen (OP)

Các amide H-(O-CH2-CH2)m-O-( CH2-CH2-O)n-(O-CH2-CH2)m-H

          Alkyl monoethanol amide           Alkyl diethanol amide

Polyglycerol ester

R-CHOH-CH2-(OCH2-CHOH-CH2)n-OH

R-(OCH2-CH-CH2OH)n-OH

Các alkylpolyglucosit (APG) 

n = 1-3 và R = C9-C13

Chất hoạt động bề mặt anion

Chất hoạt động bề mặt mà khi hòa tan vào nước phân ly ra ion hoạt động bề mặt âm, chiếm phần lớn kích thước toàn bộ phân tử hay chính là mạch Hidrocacbon khá dài, và ion thứ hai không có tính hoạt động bề mặt. Đó là chất hoạt động bề mặt anion

Có khả năng hoạt động bề mặt mạnh nhất so với các loại khác. Làm tác động tẩy rửa chính trong khi phối liệu. Khả năng lấy dầu cao. Tạo bọt to nhưng kém bền... Bị thụ động hóa hay mất khả năng tẩy rửa trong nước cứng, cứng tạm thời, các ion kim loại nặng (Fe3+, Cu2+...)

Chất hoạt động bề mặt anion rất đa dạng và từ rất lâu con người đã biết sử dụng trong công việc giặt giũ. Chia làm hai loại chính.

Có nguồn gốc thiên nhiên: Đó chính là sản phẩm từ phản ứng xà phòng hóa của các estec axit béo với glyxerin (dầu cọ, dầu dừa, dầu nành, dầu lạc, dầu cao su... mỡ heo, mỡ cừu,  mỡ bò, mỡ hải cẩu, mỡ cá voi...)

Có nguồn gốc từ dầu mỏ: Thông qua phản ứng ankyl hóa, sunfo hóa các dẫn xuất anlkyl, aryl, ankylbenzen sunfonic.

Các chất hoạt động bề mặt anion thường dùng trong chất tẩy rửa là:

Akyl benzen sulfonat (ABS)

ABS nhánh 

ABS thẳng (LAS: Linear Alkylbenzene sulffonate) 

Parafin sulfonate ( SAS: Secondary Alkyl Sulfonate) 

Sulfat rượu bậc một ( PAS: Primery Alcohol Sulfate)

R-O-SO-3

Axít Olefin Sulfonic (AOS)

CH3-(CH2)m-CH=CH- (CH2)m-SO3-

m + n = 9 -15

Alkyl Ether Sulfate ( LES: Lauryl Ether Sulfate)

CH- (CH2- CH2-O)m-SO3-

Xà bông

R-C{=O}-O-

Chất  hoạt động bề mặt cation

Chất hoạt động bề mặt mà khi hòa tan vào nước phân ly ra ion hoạt động bề mặt dương, chiếm phần lớn kích thước toàn bộ phân tử hay chính là mạch Hidrocacbon khá dài, và ion thứ hai không có tính hoạt động bề mặt.

Có khả năng hoạt động bề mặt không cao. Chất hoạt động bề mặt cation có nhóm ái nước là ion dương,  ion dương thông thường là các dẫn xuất của muối amin bậc bốn của clo.

Các chất hoạt động bề mặt cation êm dịu với da, tẩy dầu ít, không dùng với mục đích tạo bọt. Làm bền bọt, tạo nhũ tốt... Có khả năng phân giải sinh học kém, hiện nay người ta dùng clorua ditearyl diamin amoni bậc bốn vì khả năng phân giải sinh học tốt hơn.

Tương lai trên thị trường, sẽ có các cation dạng nhóm chức este dễ phân giải sinh học hơn cho môi trường, và giảm khả năng gây dị ứng khi sử dụng. Chủ yếu làm triệt tiêu tĩnh điện cho tóc, vải sợi... nên lượng dùng rất ít.

Công thức hóa học chung của chúng là:

Các cationic thường dùng là:

Các hợp chất chỉ có một dây alkyl

Các hợp chất có hai dây alkyl

 

 

 

Các imidazolin bậc bốn

 

 

Các ester amoni thế bốn lần

Dialkyl este thế bốn lần của methosulfate triethanolamin

Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính

Những chất hoạt động bề mặt mà tùy theo môi trường là axit hay bazơ mà có hoạt tính cation với axit hay anion với bazơ, hay nói cách khác là chất hoạt động bề mặt có các nhóm lưỡng cực vừa tích điện âm vừa tích điện dương (amin, este).

Có khả năng hoạt động bề mặt không cao, Ở pH thấp chúng là chất hoạt động bề mặt cationic và là anionic ở pH cao. Có khả năng phân hủy sinh học. Lượng dùng khoảng 0,2% -1% trong các sản phẩm tẩy rửa.

Phân loại:

Trong nhóm các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, hiện nay các dẫn xuất từ betain được sử dụng rộng rãi nhất. Chúng gồm các nhóm chính sau: Ankylamino propyl betain.

Khi R là gốc lauryl thì có tính tẩy rửa rất tốt, khả năng tạo bọt mạnh, không là khô da, dịu cho da... hiện nay trên thị trường thường thấy phối trong: dầu gội, sữa tắm, nước rửa chén... với tên gọi: cocoamino propyl betain (CAPB).

Các chất hoạt đông bề mặt lưỡng tính thường dùng là:

 

Alkyl amido propyl betain    Sulfonate betain    Alkyl amidopropyl sulfobetain.   Betain ethoxy

 


tinkhoahoc