ALKYLBENZEN SULFONAT và ỨNG DỤNG của ALKYLBENZEN SULFONAT TRONG sản XUẤT CHẤT tẩy rửa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM


TIỂU LUẬN CUỐI KỲ: HOẠT CHẤT BỀ MẶT

Đề tài: ALKYLBENZEN SULFONAT VÀ ỨNG
DỤNG CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT
TRONG SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA
GVHD: TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh
SVTH: Trịnh Xuân Quyền
MSSV: 18139161
Lớp: DH18HS

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20, tháng 1, năm 2022


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

MỤC LỤC

MỤC LỤC ............................................................................................................................ i
DANH MỤC BẢNG............................................................................................................ ii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................. ii
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... iii
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ALKYLBENZEN SULFONAT ..................................... 1
1.

Lịch sử nghiên cứu và hình thành Alkylbenzen sulfonat. ...................................... 1

2.

Tên gọi. ................................................................................................................... 2

3.

Định nghĩa. .............................................................................................................. 2

4.

Cấu trúc. .................................................................................................................. 3

5.

Độc tính. .................................................................................................................. 4

6.

Ứng dụng................................................................................................................. 6

CHƯƠNG II: TÍNH CHẤT CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT ................................... 8
1.

Độ tan. ................................................................................................................... 10

2.

Nhiệt độ nóng chảy – Điểm sôi - Áp suất hơi....................................................... 10

3.

Trọng lượng phân tử. ............................................................................................ 10

4.

Khả năng phân hủy sinh học. ................................................................................ 10

5.

Giá trị KD. .............................................................................................................. 11

6.

Chỉ số HLB của Alkylbenzen sulfonat: ................................................................ 12

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT DẠNG LAS TRONG
SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA HIỆN NAY .................................................................... 13
1.

Ứng dụng trong bột giặt, nước giặt quần áo. ........................................................ 16

2.

Ứng dụng trong nước rửa chén. ............................................................................ 17

3.

Ứng dụng trong xà phòng. .................................................................................... 18

4.

Ứng dụng trong dầu gội. ....................................................................................... 19

KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 21

i


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Chỉ số độc tính LD50 thí nghiệm ở động vật có vú.............................................5
Bảng 2.1 Tóm tắt các đặc tính hóa lý ................................................................................8
Bảng 3.1 Phần trăm hàm lượng LAS trong các loại sản phẩm tiêu dùng ........................15

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 BAS. ....................................................................................................................3
Hình 1.2 LAS. ....................................................................................................................3
Hình 3.1 Chất tẩy rửa tổng hợp........................................................................................13
Hình 3.2 LAS được đóng thành thùng phuy để bán. .......................................................14
Hình 3.3 LAS dùng trong phịng thí nghiệm. ..................................................................14
Hình 3.4 Bột giặt – nước giặt OMO. ...............................................................................16
Hình 3.5 Nước rửa chén Sunlight. ...................................................................................17
Hình 3.6 Các loại xà phịng phổ biến...............................................................................18
Hình 3.7 Sản phẩm dầu gội CLEAR................................................................................19

ii

ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

LỜI MỞ ĐẦU
.
Trong những năm gần đây, dọn dẹp vệ sinh là công việc khơng thể thiếu của mỗi gia
đình. Các chất dùng để tẩy rửa cũng ngày càng đa dạng và phức tạp hơn. Từ thuở đầu làm
quen với việc chùi rửa chúng ta dùng nước, sau đó là nước tro để giặt quần áo, nước vo gạo
để rửa bát và cuối cùng là phát minh ra xà phòng rửa bát.
Ngày nay, có rất nhiều loại sản phẩm tẩy rửa như xà phòng rửa bát, dầu gội, sữa tắm,...
Ngay trong từng dòng sản phẩm, sự phong phú và đa dạng của các thành phần trong đó
cũng khơng ngừng tăng lên, ngày càng có nhiều sản phẩm được bổ sung, nhiều tính năng
để đáp ứng nhu cầu đa dạng hơn của người tiêu dùng. Đây cũng là sự cải tiến, bổ sung một
số đặc tính của sản phẩm chất tẩy rửa, hy vọng sẽ mang đến sự hài lòng cho người tiêu
dùng về dòng sản phẩm thuộc lĩnh vực này.
Một thành phần hoạt động bề mặt không thể thiếu trong hầu hết các chất tẩy rửa hiện
nay chính là Alkylbenzen sulfonat, nó được ứng dụng vào rất nhiều sản phẩm, lĩnh vực
trong đời sống, nội dung bài tiểu luận này sẽ đi vào tìm hiểu xem Alkylbenzen sulfonat bản
chất nó có những điểm gì vượt trội mà được ứng dụng rộng và hiệu quả đến như vậy.
Trong quá trình làm bài, kiến thức của em cịn hạn chế, việc tìm hiểu tài liệu, dịch
thuật, chắc chắn sẽ có nhiều thiếu sót khó tránh, em mong nhận được sự góp ý của giảng
viên để bài làm của em được đầy đủ và chính xác hơn. Cảm ơn giảng viên đã dành thời gian
quý báu của mình để đọc bài tiểu luận mà em đã hoàn thành.

iii


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ALKYLBENZEN SULFONAT

1. Lịch sử nghiên cứu và hình thành Alkylbenzen sulfonat.
Rượu béo là nguyên liệu quan trọng cho chất tẩy rửa tổng hợp anion. Các loại rượu
béo đầu tiên được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp có nguồn gốc từ cá nhà táng
(dầu tinh trùng). Sau đó con người khai thác nguyên liệu này từ chất béo trung tính ít tốn
kém hơn (dầu dừa, hạt cọ và mỡ động vật) vì luật săn bắt cá voi đã bị cấm.
Phương pháp Bouveault-Blanc năm 1903, được sử dụng từ lâu trong các phịng thí
nghiệm đó là dùng Natri; sau này phương pháp này trở nên khả thi hơn về mặt thương mại
vì vào những năm 1950 giá thành của Natri đã giảm đáng kể và có thể mua với số lượng
lớn. Khi ngành công nghiệp chế biến hóa học phát triển, q trình hydro hóa ở áp suất cao
và làm cứng dầu đối với dầu tự nhiên được thực hiện, các nơi sản xuất chất tẩy rửa bắt đầu
áp dụng các phương pháp này và bỏ qua việc dùng dầu dừa, dầu hạt cọ, và các loại dầu
khác để làm thành rượu béo. Từ đó, rượu béo tổng hợp đã được sản xuất từ ethylene; quy
trình đó được gọi là quy trình Alfol sử dụng Diethylaluminum hydride.
Ngay sau Thế chiến II, một nguyên liệu thô khác chính là Alkylbenzen, đã được tìm
ra với số lượng lớn và là nguyên liệu quan trọng nhất để sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp như
ngày nay chúng ta sử dụng. Khoảng 50% tất cả các chất tẩy rửa tổng hợp được sản xuất ở
Hoa Kỳ và Tây Âu đều dựa trên nó. Nhóm phân tử alkyl trước đây thường là C12H24
(tetrapropylen) thu được từ khí propylen hóa dầu. Nhóm phân tử này được gắn với Benzen
bằng một phản ứng gọi là alkyl hóa, với các chất xúc tác khác nhau để tạo thành
Alkylbenzen. Qua q trình sulfonat hóa, Alkylbenzen sulfonat được sản xuất và được bán
trên thị trường ở dạng bột hoặc chất lỏng, có tính chất tẩy rửa, tạo bọt và làm sạch tuyệt
vời.
*Nhược điểm:
Một tác dụng không mong muốn của Alkylbenzen sulfonat, trái ngược với xà phòng
và chất tẩy rửa tổng hợp từ gốc rượu béo là rất khó loại bỏ lượng lớn bọt do chúng tạo ra.

1


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

Bọt này vẫn cịn trên bề mặt nước thải khi nó bắt đầu được thải đi từ các thị trấn, qua cống
thoát nước, đến cống rãnh và hệ thống thoát nước thải, sau đó ra sơng, và cuối cùng là ra
biển. Gây khó khăn cho giao thơng đường sơng, và vì bọt làm chậm suy thoái sinh học của
vật liệu hữu cơ trong nước thải, nên ảnh hưởng đến hệ thống tái tạo nước thải. Ở những
nước sử dụng nước thải để tưới tiêu, bọt cũng là một vấn đề cần phải giải quyết.
2. Tên gọi.
Danh pháp IUPAC: Alkylbenzene sulfonate
Tên viết tắt: BAS; LAS
Số CAS: 25155-30-0
SMILES: CCCCCCC(CCCCC)C1CCC(CC1)S(=O)(=O)O
Các tên gọi khác có thể gặp như:
 Sodium Dodecyl benzenesulfonate
 LABSA Sosium salt
 Sodium dodecylphenylsulfonate
 Dodecyl benzenesulfonic acid
 Natriumdodecylbenzolsulfonat
 Dodecilbencenosulfonato de sodio
 Dodécylbenzènesulfonate de sodium
3. Định nghĩa.
Alkylbenzen sulfonat dùng để chỉ một nhóm các hợp chất hữu cơ phân nhánh được
sử dụng làm chất tẩy rửa. Chúng được coi là chất tẩy rửa "cứng" do khả năng chống phân
hủy sinh học. Vì sử dụng chúng gây một số tác động đến mơi trường và khó khắc phục nên
các hợp chất này đã được thay thế rộng rãi bằng các Alkylbenzen sulfonat mạch thẳng (LAS
– Linear Alkylbenzen sulfonat), thân thiện với môi trường và dễ phân hủy sinh học thành
các chất đơn giản hơn.

2


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

Alkylbenzen sulfonat là một loại chất hoạt động bề mặt anion, bao gồm nhóm đầu
sulfonat ưa nước và nhóm đi alkylbenzen kỵ nước. Cùng với Sodium laureth sulfate,
chúng là một trong những chất tẩy rửa tổng hợp lâu đời nhất và được sử dụng rộng rãi nhất,
có thể được tìm thấy trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (xà phịng, dầu gội, kem đánh
răng,...) và các sản phẩm chăm sóc gia dụng (bột giặt, nước rửa chén, xịt rửa...).
4. Cấu trúc.
CTCT: CH3(CH2)11.C6H4SO3Na
Công thức hóa học của nó là C6H5CnH2n+1, trong đó n nằm trong khoảng từ 10 đến 16.

Hình 1.1 BAS

Hình 1.2 LAS

*Alkylbenzen sulfonate mạch nhánh (BAS – Branched Alkylbenzen sulfonat):
Được giới thiệu lần đầu vào năm 1930 và ứng dụng phổ biến hơn từ năm 1940 trở đi.
Ban đầu nó được đặt tên là Syndet, và được điều chế bằng cách alkyl hóa benzen (phương
pháp của Friedel - Crafts), sau đó là q trình sulfonat hóa.
So với xà phịng truyền thống từ rượu béo thì BAS cho khả năng chịu nước cứng và
tạo bọt vượt trội hơn, tuy nhiên phần đuôi của mạch gây khó khăn trong việc phân hủy sinh
học, nó được cho là nguyên nhân của thực trạng từng dải bọt lớn cố định ở các khu vực xả
thải như sông hồ và các vùng ven biển, đồng thời nó cũng gây ơ nhiễm nước. Vì vậy sau
này BAS đã bị loại bỏ hoàn toàn trong ngành tẩy rửa và thay bằng LAS, nhưng hiện tại nó

3


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
vẫn có vai trị quan trọng trong các hóa chất nơng nghiệp, cơng nghiệp vì trong các lĩnh vực
này việc phân hủy sinh học của nó khơng gây ảnh hưởng nhiều tới hiệu suất.
*Alkylbenzen sulfonat mạch thẳng (LAS – Linear Alkylbenzen sulfonat):

Phân tử LAS chứa một vịng thơm được sulfo hóa ở vị trí para và gắn vào một chuỗi
alkyl mạch thẳng ở bất kỳ vị trí nào ngoại trừ các nguyên tử cacbon đầu cuối, chuỗi alkyl
cacbon thường có 10 đến 14 nguyên tử cacbon và độ tuyến tính (mạch thẳng) của chuỗi
alkyl nằm trong khoảng từ 87% đến 98%. Được điều chế trong cơng nghiệp bằng cách
sulfonat hóa các alkylbenzen mạch thẳng (LAB) hoặc một số cách khác như alkyl hóa
Benzen bằng các monoalken mạch dài (như Dodecene) và dùng Hydro florua (HF) làm chất
xúc tác.
Hiệu quả hoạt động của BAS và LAS rất giống nhau, tuy nhiên vì LAS ít bị ảnh hưởng
bởi nước cứng nên hoạt động tốt hơn một chút và ít gây ảnh hưởng đến mơi trường hơn.
Các đồng phân của LAS đều cho hiệu qua hoạt động giống nhau, tuy nhiên các tính chất
khác của chúng (điểm Krafft, khả năng tạo bọt,...) lại khác nhau đáng kể.
5. Độc tính.
Dữ liệu nghiên cứu cho thấy rằng Alkylbenzen sulfonate có độc cấp tính nhẹ. Độc qua
da và miệng khả năng gây nguy hiểm thấp, độc tính khi hít vào cũng vừa phải, tỷ lệ xảy ra
tử vong khi hô hấp ở nồng độ hạt 310 mg/m3 (MMAD= 2,5 micron).
Alkylbenzen sulfonat khơng gây kích ứng da ở nồng độ thấp khoảng 0,5-2,5%, gây
kích ứng vừa phải ở mức 5%, và gây kích ứng nghiêm trọng hơn ở nồng độ khoảng 50%.
Tùy trường hợp nếu một số người có da dễ kích ứng hơn bình thường thì chỉ số này có thể
sai lệch và thấp hơn. Nếu bị kích ứng ở mắt, lập tức rửa mắt bằng nước sạch sau 30 giây sẽ
giảm bớt.

4


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
Bảng 1.1 Chỉ số độc tính LD50 thí nghiệm ở động vật có vú
LOÀI

Kiểu tiếp xúc

Giá trị LD50 (mg/kg

Liều lượng

thể trọng)
1460 (con đực)

Chuột cống

1470 (con cái)
Miệng
2160 (con đực)

Chuột nhắt

2250 (con cái)

Chuột cống

Hít thở

Chuột cống

310 mg/m3*

65, 120, 260, 310 (mg/m3)

>2000

2000

>200 và <316
Da
Thỏ

>631 và <1000

>631 và <1000

126, 200, 316, 501, 794,
1260, 2000, 3160, 5010
200, 316, 631, 1000, 1260,
2000, 3160
200, 398, 631, 1000, 1260,
2000, 3160

840 (con đực)
Chuột cống

810 (con cái)
Dưới da
1250 (con đực)

Chuột nhắt

1400 (con cái)
119 (con đực)

Chuột cống

126 (con cái)
Đường tĩnh mạch
207 (con đực)

Chuột nhắt

298 (con cái)

5


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
*Xấp xỉ nồng độ có thể gây chết người.
Thí nghiệm ở thỏ cho thấy mắt thỏ bị kích ứng ở dung dịch nồng độ 35% và khỏi hoàn
toàn vào ngày thứ 35 trong khi nồng độ cho phép của Alkylbenzen sulfonate chỉ đạt 25%
trong các sản phẩm tiêu dùng trên thị trường và khoảng dưới 30% trong các sản phẩm
thương mại (thực tế cịn có thể thấp hơn).
Một vài sự cố ở người bị vơ tình tiếp xúc với mắt trong q trình sản xuất hay sử dụng
các sản phẩm chứa Alkylbenzen sulfonate cũng cho thấy kết quả bị kích ứng là vừa phải,
thống qua và có thể khỏi hồn tồn 100%, khơng để lại di chứng sau này.
Trong các nghiên cứu ở chuột và khỉ tiếp xúc với Alkylbenzen sulfonate qua đường
miệng và da, chỉ số LOAEL (nồng độ thấp nhất của chất được ghi nhận là gây ảnh hưởng
bất lợi) giao động khoảng 115 – 750 mg/kg thể trọng/ ngày. NOAEL (mức được ghi nhận
là không gây ảnh hưởng bất lợi nào) tương ứng giao động khoảng 40 – 250 mg/kg thể trọng/
ngày. Các kết quả thu được là tiêu chảy, tăng trọng lượng gan tương đối, các thông số
enzyme và huyết thanh sinh hóa thảy đổi, thối hóa nhẹ và bong vảy của biểu mô ống ở
thận.
Nghiên cứu về khả năng gây đột biến gen ở vi khuẩn Salmonella; tăng chuyển đổi tế
bào; sai lệch nhiễm sắc thể khi cho chuột uống với liều lượng từ 800 – 1170 mg/kg thể
trọng/ ngày: đều cho thấy rằng alkylbenzen sulfonat không gây ảnh hưởng đến gen, cũng

như các bệnh liên quan đến ung thư, vơ sinh. Vậy nên có thể kết luận rằng Alkylbenzen
sulfonat không gây ảnh hưởng nhiều đến con người ở nồng độ trong các sản phẩm tẩy rửa
mà chúng ta dùng hằng ngày.
6. Ứng dụng.
 Phù hợp để làm chất tẩy rửa, chất nhũ hóa và chất phân tán, làm ướt và tạo bọt.
 Ngành dệt nhuộm: giúp làm mềm sợi vải, chất trợ nhuộm.
 Ngành khoáng sản: dùng làm chất tạo bọt để làm giàu khoáng sản, chất nhũ hóa, làm
thuốc tuyển nổi.
 Dầu khí: làm chất nhũ hóa dung dịch khoan.

6


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
 Ngành in: làm chất trợ ngấm và phân tán mực in.
 Trong xây dựng: dùng để nhũ hóa nhựa đường, giúp tăng cường độ đóng rắn của bê
tơng.
 Ngành nơng nghiệp: làm chất nhũ hóa, chất gắn kết để sản xuất thuốc diệt cỏ, để gia
công thuốc bảo vệ thực vật.
*Bảo quản – sử dụng:
Bảo quản nơi ở nhiệt độ mát, tránh xa ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp. Bảo quản nơi
khơ ráo, thống mát, tránh xa ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, tránh để sản phẩm nơi có
nước và ẩm ướt.
Vì có tính acid nên khi sử dụng Alkylbenzen sulfonat cần phải có đẩy đủ các thiết bị
bảo hộ. Bên cạnh đó nó cịn có thể dễ gây ăn mòn thiết bị, nên những thiết bị tiếp xúc với
Alkylbenzen sulfonate đều phải làm bằng inox để bảo đảm an toàn.

7

ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

CHƯƠNG II: TÍNH CHẤT CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT
Bảng 2.1 Tóm tắt các đặc tính hóa lý
TÍNH CHẤT

GIÁ TRỊ

CÁCH THỨC

Chỉ tiêu cảm quan
Màu

Vàng nhạt hoặc vàng nâu

Mùi

Hắc
Chỉ tiêu hóa lý

Trạng thái vật lý

Rắn
198.5ºC

Thực nghiệm ở C12.0

274ºC

Được tính ở C10*

279ºC

Được tính ở C11*

284ºC

Được tính ở C12*

290ºC

Được tính ở C13*

444ºC

Thực nghiệm ở C12.0

630ºC

Được tính ở C10*

642ºC

Được tính ở C11*

654ºC

Được tính ở C12*

665ºC

Được tính ở C13*

1.06 g/cm3

Thực nghiệm ở C11.6

Nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ sơi

Mật độ tương đối
Mật độ số lượng lớn

450-550 kg/m3

8

Thực nghiệm ở C11.6,
C12.0


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
Được tính ở C12 (dùng

3x10-13 Pa

tất cả đồng phân vị trí
phenyl)

Áp suất hóa hơi (ở 25ºC)

2.88x10-12 Pa

Được tính ở C10*

1.22x10-12 Pa

Được tính ở C11*

5.13x10-13 Pa

Được tính ở C12*

2.16x10-13 Pa

Được tính ở C13*
Được tính ở C11.6 (dùng

3.32

tất cả đồng phân vị trí
phenyl)

Hệ số phân tán n-octanol/ nước

1.94

Được tính ở C10*

2.43

Được tính ở C11*

2.92

Được tính ở C12*

3.42

Được tính ở C13*

Nồng độ micelle tới hạn

0,1 g/l

Thực nghiệm ở C12

Khả năng hòa tan trong nước

250 g/l

Thực nghiệm ở C11.6

(giá trị log)

Chỉ số pK
Hằng số định luật Henry

<1

6.35x10-3 Pa m3/mol

*Cấu trúc được mơ hình hóa là đồng phân 2-phenyl tinh khiết

9

(Dựa trên cấu trúc
benzen sulfonic acid)
Được tính ở C12


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
1. Độ tan.
Alkylbenzen sulfonat có khả năng hịa tan trong nước khoảng 20%, giá trị nồng độ
micelle tới hạn của nó là CMC = 0,1g/l và có thẻ tạo thành dung dich trong suốt với nước
ở nồng độ khoảng 250g/l. Khả năng hòa tan này sẽ bị giảm khi chiều dài alkyl tăng và tùy
thuộc vào ion dương của muối.

2. Nhiệt độ nóng chảy – Điểm sôi - Áp suất hơi.
Alkylbenzen sulfonat là chất rắn ở nhiệt độ thường và có điểm nóng chảy bắt đầu từ
198,5oC (đã được xác định bằng thực nghiệm). Đồng thời không thể xác định được điểm
sôi của Alkylbenzen sulfonat vì nó sẽ bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ 444oC, và sẽ tiếp tục
giảm 47% khối lượng khi lên đến 500oC.
Điểm nóng chảy, điểm sơi và áp suất hóa hơi của Alkylbenzen sulfonat đều sẽ tăng
lên khi chiều dài chuỗi alkyl tăng lên.

3. Trọng lượng phân tử.
Tùy vào độ dài của mạch alkyl mà trọng lượng của nó có thể thay đổi, khoảng 338 –
356.
4. Khả năng phân hủy sinh học.

Alkylbenzen sulfonat ổn định trong nước cứng cũng như trong mơi trường có tính
acid và kiềm thấp. Khả năng phân hủy sinh học: Dạng BAS: khó – Dạng LAS: dễ
Có khả năng phân hủy trong điều kiện mơi trường hiếu khí (mơi trường đất, nước,...)
và thường khơng bị phân hủy trong mơi trường kỵ khí ngoại trừ điều kiện đặc biệt. Các chất
trung gian phân huỷ chính là sulfophenyl cacboxylat (SPCs), sau đó phân huỷ thành CO2,
SO42- và nước. Các chủng vi khuẩn kỵ khí có khả năng phân hủy Alkylbenzen sulfonat
LAS trong điều kiện hạn chế (không bị giới hạn) lưu huỳnh trong tự nhiên.

10


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
KD đối với Alkylbenzen sulfonate C12 là 3210 l/kg trong bùn hoạt tính và 330 l/kg
trong trầm tích sơng. Trong bùn hoạt tính, LAS dễ dàng đạt được trạng thái cân bằng hấp
thu và giải hấp thu, khi so sánh mức độ hấp thụ và phân hủy sinh học, kết quả thu được là
cả phần hấp thụ lẫn phần hòa tan của LAS đều có thể phân hủy sinh học.
Dựa vào kết quả nghiên cứu của Cross và Dekker (1997), có thể tạm kết luận rằng
Alkylbenzen sulfonat dạng LAS không bị phân hủy bởi các cơ chế phi sinh học như trong
những điều kiện khăc nghiệt (ở nhiệt độ cao, tác động của acid vô cơ,...).

5. Giá trị KD.
Giá trị KD (hằng số phân ly cân bằng) của Alkylbenzen sulfonat sẽ tăng lên khi chiều
dài chuỗi alkyl của các đồng đẳng của nó tăng lên. Giá trị KD của LAS trong bùn hoạt tính
và trầm tích tăng lên khi tăng chiều dài chuỗi alkyl.
 Giá trị KD của bùn hoạt tính nằm trong khoảng từ 220 (ở LAS C10), 1000 (ở LAS
C11), 3070 (ở LAS C12) đến 9330 (ở LAS C13).
 Giá trị KD của trầm tích sơng dao động từ 41 (ở LAS C10), 100 (ở LAS C11), 330 (ở
LAS C12), 990 (ở LAS C13) đến 2950 (ở LAS C14).
Các nghiên cứu cho thấy rằng ái lực hấp phụ của Alkylbenzen sulfonat sẽ giảm khi
nồng độ nó tăng, vậy nên khả năng hấp phụ của chất hoạt động bề mặt như Alkylbenzen

sulfonat cần phải phụ thuộc vào nồng độ của nó.
Sự cân bằng hấp thu và giải hấp thu của Alkylbenzen sulfonat LAS trong bùn hoạt
tính là rất nhanh, thời gian thu được là 5-10 phút. Trong đó khoảng 92-98% LAS là được
hấp thu hết vào trong bùn và chỉ có 2-8% là còn lại dưới dạng hòa tan. Mặc dù vậy nhưng
cả phần hấp thu vào bùn hoạt tính lẫn phần hịa tan cịn lại đều có thể phân hủy sinh học,
vậy nên khi dùng Alkylbenzen sulfonat LAS thì chúng ta có thể phần nào bảo vệ mơi
trường.

11


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
6. Chỉ số HLB của Alkylbenzen sulfonat:
Các chất hoạt động bề mặt thường được đánh giá tính chất thơng qua một chỉ số được
gọi là "cân bằng ưa nước - ưa béo" (Hydrophilic-lipophilic balance), viết tắt là HLB. Thang
đo HLB dao động trong khoảng từ 1-20.
Alkylbenzen sulfonat có giá trị HLB là 10,6.

12


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CỦA ALKYLBENZEN SULFONAT
DẠNG LAS TRONG SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA HIỆN NAY

Hình 3.1 Chất tẩy rửa tổng hợp
LAS là một hỗn hợp của các chất đồng phân và đồng đẳng có liên quan, mỗi chất chứa
một vịng thơm sulfo hóa ở vị trí para và được gắn với một chuỗi alkyl chính, mạch thẳng
(87-98%). Là một chất hoạt động bề mặt anion đã được sử dụng rộng rãi như một chất tẩy

rửa chính trong các sản phẩm chất tẩy rửa tiêu dùng/ thương mại/ công nghiệp và các sản
phẩm làm sạch kể từ khi được giới thiệu vào năm 1964. Hóa chất này thay thế Alkylbenzen
sulfonat nhánh (BAS), loại bỏ hiện tượng tạo bọt quá nhiều trong các nhà máy xử lý nước
thải và các kênh, mương do khả năng phân hủy sinh học của BAS kém.
LAS được sử dụng trong rất nhiều các sản phẩm tẩy rửa như: Bột giặt, xà phòng, nước
rửa chén, nước rửa tay, kem đánh răng, dầu gội,…
 Hàm lượng dùng trong công nghiệp: 96 - 99%
 Quy cách đóng gói: thùng phuy nhựa 210kg.

13


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

Hình 3.2 LAS được đóng thành thùng phuy để bán
 Hàm lượng dùng trong phịng thí nghiệm: Tinh khiết.
 Quy cách đóng gói: 500gram/lọ; 1000gam/lọ.

Hình 3.3 LAS dùng trong phịng thí nghiệm

14


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
Bảng 3.1 Phần trăm hàm lượng LAS trong các loại sản phẩm tiêu dùng.
Thành phần phần trăm các nước:
LOẠI SẢN PHẨM TIÊU DÙNG
Bắc Mỹ

Châu Âu

Nhật Bản

 Dạng bột

5 - 25%

5 - 25%

5 - 25%

 Dạng lỏng

1 - 25%

5 - 10%

5 - 25%

 Dạng viên nén

5 - 25%

10 - 25%

5 - 25%

Nước giặt quần áo

-

-

1 – 5%

Chất tẩy trắng

-

-

0.1 - 0.5%

Pre-washes

-

-

5 – 10%

0.1 - 0.5%

-

-

5 – 25%

10 – 25%

1 – 5%

1 – 5%

1 – 5%

-

1 – 5%

0.1 – 0.5%

0.5 – 10%

-

-

0.1 – 0.5%

1 – 5%

-

-

Chất tẩy rửa:

Giấy sấy thơm

Nước rửa chén (lỏng)
Chất tẩy rửa thơng thường (có thể pha
lỗng)
Chất tẩy rửa bề mặt cứng
Các chất tẩy rửa khác
Xà phòng rửa tay & mặt

Theo thống kê, sản lượng Alkylbenzen sulfonat LAS khoảng 390.000 tấn đã được tiêu
thụ ở Bắc Mỹ (Hoa Kỳ và Canada cộng lại) vào năm 2000, cũng thời gian đó thì ở châu Ấu
là khoảng 400.000 tấn (theo báo cáo của HERA năm 2004) và 85.000 tấn ở Nhật Bản vào
năm 2001. Sản lượng toàn cầu là 2,6 triệu tấn vào năm 1995 (theo EU Risk Assessment
Report for LAB, 1997) và cho đến hiện tại con số này vẫn đang không ngừng tăng cao,

15


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
chứng tỏ một điểu rằng Alkylbenzen sulfonat chiếm vai trò rất quan trọng trong cuộc sống
của con người.

1. Ứng dụng trong bột giặt, nước giặt quần áo.
Bột giặt được ưa chuộng nhờ một số ưu điểm. Do sản phẩm ở dạng bột nên có trọng
lượng nhẹ hơn, thuận tiện cho việc vận chuyển, tồn trữ và nhờ đó mà giảm được một phần
chi phí. Sản phẩm ở dạng khơ nên thích hợp cho việc phối trộn các phụ gia như màu, hương,
các enzyme, các chất tăng trắng mà không chịu được môi trường ẩm cao.

Hình 3.4 Bột giặt – nước giặt OMO
LAS trong bột giặt có tác dụng tẩy trắng, tạo bọt và làm sạch các vết bẩn có chứa chất
béo. Người ta chọn loại LAS có mạch cacbon giữa 10 và 14 để tối ưu việc tẩy rửa tốt hơn,
cấu trúc mixen chắc chắn hơn. Dưới đây là một số thành phần để sản xuất bột giặt và nước

giặt:
 Bột giặt:
Alkylbenzen sulfonat 6,5% - Xà phòng kali 1,5% - Chất hoạt động bề mặt NI 2,5% CMC Na 0,05% - Triphotphat 30% - Natri silicat 2% - Chất tẩy quang học 0,1% - Dầu
thơm 0,4%...
 Nước giặt:
LAS 20,6%, Synperonic (NI) 4,4%, Glyxerol 5,0%, Borax 3,5%, STPP 22,0%, Silicon
0,25%, Silic (Gasil) 2,0%, CMC Na 0,3%, Blancophor 0,1%, Dequest 0/0,2%,

16


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
Dequest 0,4%, Dầu thơm 0,3%, Alcalaz 0,5%, Polime giảm ngưng kết 1%, Nước vừa
đủ 100%
Trong lĩnh vực chất tẩy rửa gia dụng, người tiêu dùng không chỉ mong đợi những sản
phẩm hiệu quả mà còn là những sản phẩm phù hợp với thế giới hiện đại. Vì vậy, chất tẩy
rửa dạng lỏng đã được phát minh và đưa ra thị trường từ những năm 1970 và 1980. Chìa
khóa thành cơng của chất tẩy rửa dạng lỏng là dễ sử dụng

2. Ứng dụng trong nước rửa chén.
Trong sản xuất nước rửa chén bát gồm 2 loại: nước rửa chén bát bằng tay và nước rửa
chén bát bằng máy. Mỗi loại sẽ có thành phần khác nhau, nồng độ LAS và các chất hoạt
động bề mặt khác cần đến cũng sẽ khác nhau.

Hình 3.5 Nước rửa chén Sunlight
Một số thành phần để sản xuất nước rửa chén:
 Hóa Chất LAS: 240 gram
 Xút vảy NaOH 99%: 36 gram
 Hoạt động bề mặt SLES: 300 gram
 Hóa chất CAPB: 36 gram

 Muối MgSO4: 45 gram
 Acid, kiềm: chỉnh pH khoảng 6 – 6.5 gram
 Hương chanh: 2 giọt

17


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
 HCHO 40%: 3 gram
 Nước H2O: vừa đủ
Bước cuối cùng trong quy trình cơng nghệ sản xuất nước rửa chén đó là bổ sung một
vài chất để điều hòa độ nhớt. Để tăng hương thơm cho sản phẩm, nhiều nhà cung cấp còn
thêm một số chất điều vị vào, điều chỉnh lại độ pH sao cho hợp lý. và cuối cùng thu được
dung dịch đồng nhất.

3. Ứng dụng trong xà phịng.

Hình 3.6 Các loại xà phòng phổ biến
Xà phòng trước kia được điều chế bằng cách cho chất béo tác dụng với kiềm bằng
phản ứng xà phịng hố. Sản phẩm tạo ra là muối natri hoặc kali của axit béo. Vì thế xà
phòng được phân loại thành xà phòng cứng (chứa natri) và xà phòng mềm (chứa kali). Sau
hàng ngàn năm nghiên cứu cho tới hiện tại, LAS đã là một giải pháp để làm ra những loại
xà phịng có khả năng tẩy rửa, làm sạch, giúp tạo bọt, diệt khuẩn rất tốt. Xà phịng có thể
được áp dụng trực tiếp lên da trên cơ sở liên tục để điều trị các tình trạng da mãn tính, có
thể giúp điều trị các tình trạng da bao gồm: khơ, ngứa da, mụn, bệnh vẩy nến, bệnh chàm
và nhọt.

18

ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa
4. Ứng dụng trong dầu gội.
Thành phần chính trong dầu gội là các chất hoạt động bề mặt trung tính hoặc acid nhẹ,
khơng gây ảnh hưởng nặng lên đến mắt, không lấy đi quá nhiều tóc, tạo bọt vừa bền. LAS
có chức năng lấy dầu mỡ trên vùng da đầu rất tốt, ít gây hại cho tóc nếu liều lượng q lớn.

Hình 3.7 Sản phẩm dầu gội CLEAR
Ngồi ra cịn có những thành phần khác như Sulfosuccinate có tác dụng tẩy rửa tốt,
tạo bọt tốt và ít gây hại cho mắt. Các chất tạo gel như NH4Cl, NaCl,... cũng được thêm vào.
Chất phụ gia có trong dầu gội kèm theo như chất làm ướt tóc, diệt khuẩn, chất làm tránh rối
tóc, thảo dược, mùi hương, màu,... và cuối cùng nước chiếm tỷ lệ khoảng 70 – 80%. Có
nước sẽ giúp giảm kích ứng da, giảm nồng độ chất tẩy rửa đến mức vừa đủ.

19


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

KẾT LUẬN
Qua những nội dung đã được trình bày trong bài tiểu luận trên, chúng ta cũng đã hiểu
được phần nào khái quát về Alkylbenzen sulfonat, về bản chất, các đặc tính hóa lý, về các
chỉ tiêu, số liệu thí nghiệm cũng như những ứng dụng mà Alkylbenzen sulfonat mang lại,
cũng như đề cập đến khả năng và tầm quan trọng của nó trong đời sống hằng ngày, trong
ngành sản xuất chất tẩy rửa, trong cơng việc vệ sinh.
Tuy nhiên cịn một vài điểm cần lưu ý khi sử dụng Alkylbenzen sulfonat trong cơng
nghiệp, hay trong các sản phẩm sinh hoạt vì nó vẫn có thể gây ảnh hưởng đến con người ở
một mức độ nhất định, bởi vậy nên chúng ta không nên lạm dụng vào việc sử dụng các chất
tẩy rửa này quá nhiều. Nên kết hợp với các sản phẩm làm sạch tự nhiên mà khơng có hóa
chất (muối, chanh, giấm, bột mù tạt, dầu oliu, rượu, khoai tây sống,...), giúp bảo vệ môi
trường, đồng thời bảo vệ cả sức khỏe của con người. Nếu như trong tương lai vấn đề này

được giải quyết, khắc phục thì chắc chắn ngành công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa này sẽ
bước lên một tầm cao mới.

20


ALKYLBENZEN SULFONAT - Ứng dụng chất tẩy rửa

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Soap and Detergent - Chemical compound by A.S. Davidsohn.
/>2. Kurt Kosswig,"Surfactants" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, WileyVCH, 2005, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a25_747.
3. Drozd, Joseph C.; Gorman, Wilma (March 1988). "Formulating characteristics of high
and low 2-phenyl linear alkylbenzene sulfonates in liquid detergents". Journal of the
American Oil Chemists' Society. 65 (3): 398–404. doi:10.1007/BF02663085.
4. />5. Scheibel, Jeffrey J. (17 December 2015). "The evolution of anionic surfactant
technology to meet the requirements of the laundry detergent industry". Journal of
Surfactants and Detergents. 7 (4): 319–328. doi:10.1007/s11743-004-0317-7.
6. Sawyer, Clair N.; Ryckman, Devere W. (1957). "Anionic Synthetic Detergents and
Water Supply Problems". American Water Works Association. 49 (4): 480–490.
doi:10.1002/j.1551-8833.1957.tb16814.x. JSTOR 41254845.
7. Bipin V. Vora; Joseph A. Kocal; Paul T. Barger; Robert J. Schmidt; James A. Johnson
(2003). "Alkylation". Kirk‐Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.
doi:10.1002/0471238961.0112112508011313.a01.pub2.
8. Matheson, K. Lee (August 1985). "Detergency performance comparison between LAS
and ABS using calcium sulfonate precipitation boundary diagrams". Journal of the
American Oil Chemists' Society. 62 (8): 1269–1274. doi:10.1007/BF02541841.
9. Cahn, AOCS]. Ed.: Arno (2003). 5th World Conference on Detergents: Reinventing the
industry - opportunities and challenges ([Elektronische Ressource] ed.). Champaign, Ill.:
AOCS Press. ISBN 1-893997-40-5.

21