Tải bản đầy đủ (.pdf) (16 trang)

LAS (SODIUM LAURYL BENZENE SULFONATE) và ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẤT tẩy rửa HAY CHẤT NHŨ hóa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (610.12 KB, 16 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHệ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHệ HĨA HỌC



BÁO CÁO MƠN HOẠT CHẤT BỀ MẶT

ĐỀ TÀI: LAS (SODIUM LAURYL BENZENE SULFONATE) VÀ ỨNG
DỤNG TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẤT TẨY RỬA HAY CHẤT
NHŨ HÓA
GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SVTH: LÊ VĂN THIỆN MINH

18139095

LỚP : DH18HS

Thành Phố Hố Chí Minh,Tháng 1 năm 2022

1


Mục lục
Lời mở đầu........................................................................................................................... 3
Chương 1: Tổng quan về LAS (sodium Lauryl benzene sulfonate) .................................. 4
1. Sự ra đời của LAS (Sodium Lauryl benzene sulphonate) ......................................... 4
2. Quá trình phát triển của LAS .................................................................................... 6
3. Tên gọi LAS. ............................................................................................................. 7
4. Định nghĩa LAS. ........................................................................................................ 7
5. Cấu trúc của LAS. ..................................................................................................... 7


6. Độc tính. .................................................................................................................... 8
Chương 2: Tính chất của LAS ........................................................................................ 9
1. Độ tan. ....................................................................................................................... 9
2. Độ rắn. ....................................................................................................................... 9
3. Tính axit..................................................................................................................... 9
4. Giá trị HLB của LAS................................................................................................. 9
5. Độ ổn định. ................................................................................................................ 9
6. Tính chất đặc biệt như: .............................................................................................. 9
7. Đặc tính hóa lý. ....................................................................................................... 10
Chương 3: Ứng dụng của LAS trong ngành công nghiệp chất tẩy rửa hay chất nhũ hóa . 11
1. Bột giặt. ................................................................................................................... 11
2. Kem đánh răng hay dầu gọi đầu. ............................................................................. 12
3. Thuốc diệt cỏ. .......................................................................................................... 12
4. Sửa rửa mặt.............................................................................................................. 13
Chương 4: Kết luận ........................................................................................................... 14
Tài liệu kham khảo ............................................................................................................ 15

2


Lời mở đầu
Trong cuộc sống hiện nay, nhu cầu về các chất tẩy rửa ngày càng được quan tâm và trở
thành một nhu cầu không thể thiếu được đối với con người. Ở nơi đâu, bất kì người nào
đều sử dụng những sản phẩm như kem đánh răng, sữa tắm, xà phòng tắm, nước rửa chén,
xà phòng giặt đồ... Đều này đã hình thành nên ngành cơng nghiệp sản xuất các chất tẩy
rửa. Ngành công nghiệp này đặt trên việc sử dụng và phát triển các chất hoạt động bề mặt
và phụ gia cho các chất hoạt động bề mặt. Chất hoạt động bề mặt không những được ứng
dụng trong lĩnh vực tẩy rửa mà còn nhiều ứng dụng khác.
Hiện nay người tiêu dùng không những quan tâm và chú trọng vấn đề về chất lượng sản
phẩm mà còn hướng tới bảo vệ sức khỏe và bảo vệ môi trường. LAS (Linear Alkyl

benzen sulphonic) một chất rất quan trọng trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa ngày
nay.

3


Chương 1: Tổng quan về LAS (sodium Lauryl benzene sulfonate)
1. Sự ra đời của LAS (Sodium Lauryl benzene sulphonate)
Thật ra xà phòng là chất tẩy rửa đầu tiên xuất hiện trong nền văn minh của chúng ta.
Các cuộc nghiên cứu đầu tiên đã gắn việc phát minh xà phòng cho người Gaulois, mãi
cho đến khi người ta khám phá ra trong thung lũng Indus (được đơ thị hóa 2500 năm
trước cơng ngun) một “ hypocauste” nghĩa là một phịng ngầm dưới đất trong đó
người ta đun nóng nước và chính là nguồn gốc đầu tiên. Cho dù sự chế biến cịn thơ
sơ nhưng trong nhiều thế kỷ xà phịng vẫn là sản phẩm xa xỉ tắm gọi, vừa là mỹ phẩm
và ngay cả dược liệu.
Nhờ sự thúc đẩy của hai nhà khoa học pháp mà xà phòng trở thành một sản phẩm
thông dụng. Vào cuối thế kỷ 18 Leblane khám phá ra rằng xút thể được sản xuất từ
natri clorua. Vài năm sau, Chvreul đã thành cơng khi giải thích được phản ứng hóa
học giữa chất kiềm và triglyxerit. Từ thời kỳ này, sự sản xuất công nghiệp trở nên dễ
dàng hơn và được hiểu rõ nên việc dùng xà phòng cứng trở thành phổ biến. Vào thời
đại này, nhiều xí nghiệp xuất hiện trong vùng địa trung hải “xà phòng Maroeille” nổi
tiếng đã sa đời. Nhưng cho dù các lĩnh vực sử dụng xà phòng rộng lớn nhưng chỉ giới
hạn riêng lẻ. Khuyết điểm chính của nó là người ta làm xà phịng từ các chất có mùi
nồng. Sự cải tiến đầu tiên đạt được do thêm vào chất natri silicat giúp vừa làm dịu
nước, vừa loại các ion Fe ra, các ion Fe này là nguyên nhân làm cho vải bị vàng úa.
Sau khi quan sát thấy vải quần áo phơi khơ trên cỏ đồng nội cịn trắng hơn nữa (do tác
động phối hợp giữa ánh sáng và cặn nguồn khơng khí), người ta nảy sinh sáng kiến
đưa một chất phụ gia, để có được điều này phải thử nghiệm nhiều lần. Riêng chất
perborat natri khi được đưa vào các hợp chất tẩy rửa đã là một cuộc cách mạng nhỏ.
Về sau các nhà khoa học hướng các cuộc nghiên cứu về những sản phẩm thay thế còn

hữu hiệu hơn cả xà phịng, có được nhờ tổng hợp hóa chất. Fruitz Guinther của BASF
đã thành cơng khi sáng chế chất tẩy rửa tổng hợp đầu tiên bằng cách ankyl hóa rồi
sunfua hóa chất naphtalen. Tuy nhiên chuổi phân tử alkyl naphtalen q ngắn, khơng
thề có đầy đủ những đặc tính tẩy rửa.

4


Ông Bertsch ngưởi đức đã khám phá rằng este hóa chất axit béo của dầu kèm theo
việc sunfua hóa làm phát sinh một chất mang những đặc tính thấm ướt tuyệt vời (chất
butyleste sunfonat) nhưng hiệu quả giặt tẩy còn quá kém. Một trong những đức tính
của nhà nghiên cứu là tính phấn đấu. Vài năm sau, Betsch và các cộng tác viên của
ông đã chế biến thành công những chất tẩy rửa tuyệt vời bằng cách sulfonat hóa các
rượu béo. Do đó các sunphat rượu béo đã gia nhập vào thế giới các chất hoạt động bề
mặt.
Vào năm 1946, người ta vượt qua một gia đoạn quan trọng khác khi hồn chỉnh một
ngun liệu mới khơng đắt lắm và cũng khơng tác hại. Chất alkylbenzen sulfonat (hay
ABS) có thể thay thế hữu hiệu xà phòng và các bột giặt gốc dùng trong các cơng việc
tẩy giặt trong gia đình. Với tính chất ít cảm ứng với chất vơi, phối hợp với hiệu quả
tuyệt hảo và giá cả hợp lý, ABS thở thành chất hoạt động bề mặt “nổi tiếng” nhất sau
xà phịng.
Trong những năm sau đó, người ta đã khám phá những phân tử khác, đặc biệt là các
chất như các rượu béo etoxy hóa, trong đó chất noylphenol etoxy hóa đóng vai trị
chất dẫn đầu. Tuy nhiên ABS vẫn còn là chất hoạt động bề mặt được sử dụng nhiều
nhất. Nó được triển khai liên tục cho đến đầu những năm 60, giai đoạn mà người ta có
những nhạy cảm mới: Môn sinh học bắt đầu được đề cập.
Có lẽ có nhiều người cịn nhớ đến hình ảnh các khối bọt xà phịng đầy ấn tượng trơi
nổi trên vài dịng sơng suối nước ta. Cần phải có phản ứng: ABS với khả năng phân
hủy sinh học yếu, ít nhất dưới dạng đầu tiên của nó, đã bị lên án thực sự. Người ta tìm
ra giải pháp bằng cách thay thế chất tetrapropylen bằng các mạch thẳng – LAS

(Linear Alkylbenzen sulphonate) thay thế nó.
Cùng với sự phát triển các chất hoạt động bề mặt, người ta cũng mang lại sự cải thiện
khác cho các hợp chất tẩy rửa như thay thế cacbon natri bằng các phức hợp hữu hiện
hơn: các diphosphat (hay tripolyphonat bẳng TPP) vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho
đến ngày nay.(1)

5


2. Quá trình phát triển của LAS
Trong nhiều năm trước đây xà phịng ln đáp ứng tốt nhu cầu cung ứng cho xã hội
và cho đến khi chất béo và đầu trong động vật, thực vật – thành phần cơ bản cần thiết
để tạo nên xà phòng trở nêu thiếu thốn, cùng với cuộc chiến tranh thế giới lần I, II đã
dẫn đến việc thúc đẩy tìm kiếm một chất có thể thay thế được.
Từ đó những nghiên cứu thương mại đã phát hiện được chất hoạt động bề mặt có thể
thu được dễ dàng bằng cách tổng hợp từ hóa dầu, đó là LAS (linear Alkylbenzen). Sự
phát triển này chứng tỏ một bước nhảy vượt bậc vận may cho cơng nghiệp tẩy rửa và
xã hội.
Khơng giống như xà phịng truyền thống thông thường, những chất hoạt động bề mặt
này có sức kháng cự hơn nước cứng và vì thế nó cải thiện được năng suất cho q
trình sản xuất chất tẩy rửa.
LAS lần đầu tiên được thương nghiệp hóa vào đầu thập niên 60 như một chất thay thế
bị vi khuẩn làm thối rửa DDBS (Dodecyl benzene sulphonate – Branched
alkylbenzene sulphoate) là nhà máy xử lý chất thải bọt, dịng sơng, suối.
LAS có thể được xem như một tác nhân tẩy rửa “ xanh” đầu tiên, bởi vì nó là chất
hoạt động đầu tiên được giới thiệu là chất giải quyết vấn đề về môi trường.
Sự thay thế như vậy là kết quả của nỗ lực lớn theo sau những phát minh cho việc cung
ứng chất hoạt động bề mặt thế giới và công nghiệp tẩy rửa với một trong số những
chất tẩy rửa có hiệu quả và an tồn mơi trường nhất.
Những nghiên cứu này đã tiếp tục thực hiện trong suốt 40 năm qua và không ngừng

cải thiện chất lượng và an toàn cũng như trong sự phát triển mới cả về sản xuất LAB
(Linear Alkylbenzene, nguyên thơ của LAS) và sự sunfonat hóa.
LAS là một chất hoạt động bề mặt anionic được phát triển từ alkylbenzen mạch thẳng
(LAB). Khoảng 99% sản lượng LAB được chuyển thành LAS qua q trình sulphonat
hóa. LAS thì hầu hết được sử dụng dành riêng trong thành phần chất tẩy rửa. Trong
một số trường hợp LAS thì được sử dụng như là một dẫn xuất của natri. Và trong một
vài ứng dụng đặt biệt thì LAS cũng được sản xuất từ dẫn xuất khác.(1)

6


3. Tên gọi LAS.
-

Danh pháp IUPAC: Sodium dodecylbenzenesulfonate.

-

Các tên khác:
Sodium Dodecyl benzenesulfonate
LABSA Sosium salt
Sodium dodecylphenylsulfonate
Dodecyl benzenesulfonic acid
Sodium salt; Natriumdodecylbenzolsulfonat
Dodecilbencenosulfonato desodio
Dodecylbenzenesulfonate de sodium
Sodium linear Alkylbenzene solfonte.(2)

4. Định nghĩa LAS.
LAS hay LABSA (linear Alkyl benzene Sulphonic Acid) là hỗn hợp của benzene

sulfonic Axit mạch thẳng có cơng thức phân tử R-C6H4SO3H(R=C9-C16) chứa các dãy
alkyl có tổng số nguyên tử khác nhau. Trong đó có nhóm alkyl mạch thẳng ( phần kỵ
nước) và phần ưa nước nhóm (-SO3H) liên kết trực tiếp váo nhân thơm benzene.
LAS là muối của axit sulfonic thu được sau q trình sulfonat hóa các alkylbenzen
mạch thẳng (LAB) tương ứng.(3)
5. Cấu trúc của LAS.
LAS là một hỗn hợp cụ thể và khá ổn định của các chất đồng phân có liên quan chặt
chẽ và chất tương đồng được tạo ra trong q trình sản xuất ngun liệu thơ Linear
Alkyl benzen (LAB), Tiền chất LAS, mỗi loại chứa một vòng thơm được sunfua hóa
ở vị trí “para” và được gắn vào một chuỗi alkyl tuyến tính ở bất kỳ vị trí nào ngoại trừ
cacbon đầu cuối (Schonkaes, 1998; Cavalli và cộng sự,1999b; Valtorta và cộng
sự,2000), như trong hình bên dưới:(17)

7


Hình 1: cấu trúc LAS
6. Độc tính.
LAS có độc tính nhỏ, là một loại dầu màu vàng, nó trung tính và nhạy hơn so với độ
cứng của nước, không dễ bị oxi hóa.(4)
Độc tính của LAS phụ thuộc vào độ dài của chuỗi alkyl và vị trí của vịng thơm.
LAS với chuổi alkyl dài hơn sẽ độc hơn.(5)

8


Chương 2: Tính chất của LAS
1. Độ tan.
LAS là một chất hoạt động bề mặt anion trong phân tử đặc trưng có một nhóm kỵ
nước và một nhóm ưa nước.

Nên Khả năng hòa tan trong nước phụ thuộc vào chuỗi Alkyl và Ion kim loại của
muối.
Độ tan giảm khi chiều dài chuỗi alkyl tăng và tùy thuộc vào Ion dương của muối,
bền trong mơi trường oxi hóa.(6)
2. Độ rắn.
Ở nhiệt độ phòng, LAS là chất rắn màu vàng nhạt.
LAS dễ phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí.
3. Tính axit.
LAS là một axit mạnh gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại
→ Những thiết bị tiếp xúc với LAS cần phải làm bằng Inox.(7)
4. Giá trị HLB của LAS.
Cân bằng ưa nước-Lipophilic (HLB) :

11,7 (8)

5. Độ ổn định.
LAS là hợp chất cơ tính ổn định cao.(9)
6. Tính chất đặc biệt như:
Khả năng tẩm ướt.
Khả năng tạo bọt.
Chất ổn định huyền phù, Nhũ tương (11)

9


7. Đặc tính hóa lý.

Hình 2: đặc tính hóa lý(10)

10



Chương 3: Ứng dụng của LAS trong ngành công nghiệp chất tẩy rửa hay
chất nhũ hóa
LAS (Linear Alkylbenzena sulfonate) được sử dụng trong ngành công nghệ tẩy rửa hay
ứng dụng làm chất nhũ hóa trong nơng nghiệp. Do LAS là chất hoạt động bề mặt có tác
dụng làm giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng. Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng khơng
hịa tan thì chất hoạt động bề mặt LAS giúp làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng
đó. Vì lý do này, LAS được sử dụng nhiều chất tẩy rửa hay trong hóa nơng như : bột
giặt,xà phòng,nước rửa chén,...hay thuốc diệt cỏ.
1. Bột giặt.
a. Khái niệm.
Bột giặt là sản phẩm tẩy rửa dạng bột dùng để giặt tẩy các chất bẩn trên vải, sởi
quần áo.
b. Thành phần.
-

LAS (sodium linear alkyl benzen sulfonate)

-

STPP ( Natri tripolyphotephate)

-

CMC (Carboxy methyl cenllulozo)

-

STS (Natri tuluen sulfoate)


-

Perborateb, Tinolux, enzyme, Tinopal, silicate, Soda, Sulfonate.
c. Tác dụng của LAS trong sản phẩm.
LAS (Linear Alkylbenzene sulfonate) là thành phần chính của bột giặt. Có tác
dụng tạo bọt và là chất tẩy bẩn chính của sản phẩm.(12)

11


2. Kem đánh răng hay dầu gọi đầu.
a. Khái niệm.
Kem đánh răng là một chất tẩy sạch răng dạng hổn hợp nhão hay gel được sử
dụng với bàn chải đánh răng như phụ kiện để tẩy sạch , duy trì thẩm mỹ và sức
khỏe của răng.(13)
Dầu gội đầu là một sản phẩm chăm sóc, thường ở dạng chất lỏng nhớt, hiếm
khi ở dạng bánh xà phòng.(14)
b. Tác dụng của LAS trong sản phẩm.
LAS dùng chủ yếu có tác dụng là chất tạo bọt,chất tẩy do có tính axit mạnh.

3. Thuốc diệt cỏ.
a. Khái niệm.
Thuốc diệt cỏ là các chất hóa học được sử dụng để kiểm sốt các lồi thực vật
khơng mong muốn. Thuốc trừ cỏ chọn lọc kiểm sốt các lồi cỏ cụ thể, trong
khi khơng gây hại cho cây trồng.(15)
b. Tác dụng của LAS trong sản phẩm.
LAS được dùng làm chất gắn kết, chất nhũ hóa để sản xuất thuốc diệt cỏ và các
loại thuốc bảo vệ thực vật khác.


12


4. Sửa rửa mặt.
a. Khái niệm.
Sữa rửa mặt là để rửa sạch mặt nên về cơ bản ln phải có xà phòng và chất
tẩy rửa. Đây là những chất giúp làm sạch da, loại bỏ bụi bẩn và dầu nhờn.(16)
b. Tác dụng của LAS trong sản phẩm.
LAS tác dụng tạo bọt cho sản phẩm cũng là chất tẩy do có tính axit mạnh.

13


Chương 4: Kết luận
LAS (Linear Alkylbenzene sulfonate) là một chất hoạt động bề mặt anion trong phân tử
có một nhóm kỵ nước và một nhóm ưa nước. LAS (Linear Alkylbenzene sulfonate)
được tổng hợp từ LAB (Alkylbenzen)
Nhờ có một số tính chất đặc biệt như khả năng tẩm ướt, tạo bọt, làm ổn định huyền phù,
nhũ tương, nên hóa chất LAS được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như
khai thác dầu mở, sản xuất polyme, sơn, chất tẩy rửa, mỹ phẩm...hay trong nông nghiệp
dùng để sản xuất thuốc bảo vệ thực vật. LAS (Linear Alkylbenzene sulfonate) là mạch
thẳng nên là chất thân thiện với môi trường dễ phân hủy sinh học → Được nhiều nhà sản
xuất lựa chọn để không ảnh hưởng đến môi trường.

14


Tài liệu kham khảo
1. />ZPBkvFsl8T37qjsA
2. />3. />4. />%99c,l%C3%A0%20l%C3%A0m%20ch%E1%BA%A5t%20t%E1%BA%A9y%

20r%E1%BB%ADa
5. />6. />7. />A1nh,trong%20m%C3%B4i%20tr%C6%B0%E1%BB%9Dng%20oxy%20h%C3
%B3a.
8. />9. />mat.htm?fbclid=IwAR08ihIfskp40wzIAbhb0-B3Zrgk
XsOGNg2jevcX2hdPAWNqBv1wj45oCU
10. />11. />12. />%BB%A7a%20b%E1%BB%99t%20gi%E1%BA%B7t%20%3A&text=Ch%E1%
BA%A5t%20ch%E1%BB%91ng%20t%C3%A1i%20b%C3%A1m%20%3A%20
15


CMC,nh%E1%BB%AFng%20ch%E1%BA%A5t%20b%E1%BA%A9n%20h%E
1%BB%AFu%20c%C6%A1.
13. />%20l%C3%A0%20m%E1%BB%99t,k%C3%A8m%20v%E1%BB%9Bi%20kem
%20x%E1%BA%A3%20t%C3%B3c.
14. />15. />8F
16. />17. />RaUHACM0EptmMn4u1Wy_QdPcLyHa439VdMR6cVa1Y

16



×