LINEAR ALKYLBENZEN SULFONATE (LAS) và một số ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực tẩy rửa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO MÔN HỌC : HOẠT CHẤT BỀ MẶT

ĐỀ TÀI: LINEAR ALKYLBENZEN SULFONATE
(LAS) VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH
VỰC TẨY RỬA
GVHD: TS.PHAN NGUYỄN HUỲNH ANH
SVTH: TRẦN THỊ QUỲNH TRÂM
MSSV: 17139153
LỚP: DH17HS

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2022


PHỤ LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LAS ....................................................................................................... 4
1.

Định nghĩa........................................................................................................................................ 4

2.

Lịch sử nghiên cứu LAS (Linear Ankylbenzen Sulphonate) ...................................................... 4

3.

Quá trình phát triển của LAS ........................................................................................................ 5

4.

Sự tiêu thụ LAS ............................................................................................................................... 6

5.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng LAS........................................................................................... 8

6.

Độc tính ............................................................................................................................................ 8

Chương 2: Tính chất của LAS ................................................................................................................. 10
Chương 3: Ứng dụng của LAS ................................................................................................................ 11
1.

LAS trong sản xuát nước rửa chén ............................................................................................. 12

2.

LAS trong sản xuất thuốc BVTV................................................................................................. 13

3.

LAS và một số ứng dụng khác ..................................................................................................... 13

Chương 4: Kết luận .................................................................................................................................. 14
Tài liệu tham khảo .................................................................................................................................... 14

PHỤ LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Các chỉ tiêu ngoại quan (TCVN 6535: 1999) .................................................................................. 8
Bảng 2 Các tiêu chí hóa, lí (TCVN 6535: 1999) .......................................................................................... 8
Bảng 3: Tính chất vật lí ............................................................................................................................... 10

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Tiêu thụ chất hoạt động bề mặt trên thế giới theo khu vực .............................................................. 7
Hình 2 Sự tiêu thụ chất hoạt động bề mặt của hộ gia đình (thị trường EU 1998)......................................... 7
Hình 3 LAS ở dạng bột ............................................................................................................................... 11
Hình 4 LAS ở dạng lỏng ............................................................................................................................. 11
Hình 5 Một số sản phẩm từ LAS ................................................................................................................ 12
Hình 6 Nước rửa chén được sản xuất từ LAS ............................................................................................ 13


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LAS
1. Định nghĩa
LAS hay LABSA (Linear Alkyl Benzen Sulphonic Acid) là hỗn hợp của Benzene
Sulfonic Acid mạch thẳng có cơng thức phân tử R-C6H4-SO3H(R=C9-C16) chứa các dãy
alkyl có tổng số nguyên tử cacbon khác nhau (C9: nhỏ hơn 1%;C10: từ 8 đến 16%; C11: từ
26 đến 38%;C12: từ 26 đến 38%; C13: từ 15 đến 27%; dài hơn C13: ít hơn 2,5%).Trong đó
có nhóm alkyl mạch thẳng ( phần kị nước ) và phần ưa nước nhóm (-SO3H) liên kết trực
tiếp vào nhân thơm Benzen.
Cơng thức cấu tạo:

LAS là muối của axit sulfonic thu được sau quá trình sulfonat các alkylbenzen mạch
thẳng (LAB) tương ứng. Đây là những chất hoạt động bề mặt tổng hợp dạng ion âm (anion)
thuộc nhóm sulfonat – nhóm quan trọng trong số các chất bề mặt tổng hợp.

2. Lịch sử nghiên cứu LAS (Linear Ankylbenzen Sulphonate)
Xà phòng là chất tẩy rửa đầu tiên xuất hiện trong nền văn minh của chúng ta, cho dù

sự chế biến cịn thơ sơ nhưng trong nhiều thế kỷ xà phòng vẫn là sản phẩm xa xỉ để tắm
gội, 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, Lelane khám phá ra rằng xút có 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 nên việc sử
dụng xà phòng trở thành phổ biến.


Về sau các nhà khoa học hướng các cuộc nghiên cứu đến 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 công khi sáng chế chất tẩy rửa tổng hợp đầu tiên bằng cách alkyl hóa rồi sulfua hóa
chất naphtalen. Tuy nhiên chuỗi phân tử alkylnaphtalen q ngắn, khơng thể có đầy đủ các
hoạt tính tẩy rửa.
Bertsch người 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. Vài năm sau, Bertch và các cộng sự 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 giai đoạn quan trọng khác khi hoàn chỉnh một
nguyên liệu mới giá rẻ và không tác hại. Chất Alkylbenzen sulfonat (hay ABS) có thể thay
thế hữu hiệu xà phịng và các bột giặt gốc dùng trong các cơng việc giặt tẩy trong gia đình.
Trong những năm sau đó, người ta khám phá những phân tử khác, đặc biệt là các chất
như rượu béo etoxy hóa, trong đó chất noylphenol etoxy hóa đóng vai trị chất dẫn đầu.
Tuy nhiên ABS vẫn còn là chất được sử dụng nhiều nhất. Nó được triển khai liên tục cho
đến đầu những năm 60, người ta bắt đầu quan tâm đến sự phân hủy sinh học, tác động của
ABS tới môi trường. ABS với khả năng phân hủy sinh học yếu đã bị lên án. Người ta tìm
ra giải pháp thay thế các mạch thẳng- LAS (linear alkylbenzen sulphonate).
3. 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 dầu trong động thực vật (thành phần cơ bản cần thiết để tạo nên
xà phòng) trở nên thiếu thốn, cùng với chiến tranh thế giới lần 1 và 2 đã dẫn đến việc thúc
đẩy tìm kiếm một chất có thể thay thế. Từ những nghiên cứu đã phát hiện ra chất hoạt động
bề mặt có thể thu được dễ dàng bằng cách tổng hợp từ hóa dầu, đó là LAS. Sự phát triển
này chứng tỏ một bước nhảy vượt bậc cho công nghiệp tẩy rửa và cho xã hội. Không giống


như xà phịng truyền thống thơng thường, những chất hoạt động bề mặt này có thể chịu
được 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 mại hóa vào đầu thập niên 60 như một chất có khả năng
phân hủy sinh học. LAS có thể 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. Những
nghiên cứu này đã tiếp tục được thực hiện suốt 40 năm qua và không ngừng cải thiện chất
lượng, độ an toàn cũng như trong sự phát triển mới cả về sản xuất LAB (nguyên liệu thô
của LAS) và sự sunfonat hóa.
LAS là một chất hoạt động bề mặt anionic được tổng hợp từ alkylbenzen mạch thẳng
(LAB). Khoảng 99% sản lượng LAB được chuyển thành LAS qua quá trình sulphonat hóa.
LAS thì hầu hết được sử dụng dành riêng trong thành phần chất tẩy rửa. Và trong một vài
quá trình đặc biệt thì LAS cũng được sản xuất từ dẫn xuất khác.
4. Sự tiêu thụ LAS
Linear Alkylbenzen Sulfonate (LAS) là chất hoạt động trong các chất bột giặt, nước
rửa chén, chất lau chùi công nghiệp và sinh hoạt.
LAS loại chất bẩn bằng cơ chế hóa lý và là một trong các chất hoạt động bề mặt sử
dụng rộng rãi nhất trong các chất tẩy rửa lỏng và dạng bột. Chất hoạt động bề mặt anion,
chúng ion hóa trong dung dịch, mang điện tích âm, nhìn chung tạo bọt nhiều.
Với sự phân bố 27% tổng tiêu thụ chất hoạt động bề mặt trong các loại chất tẩy rửa
gia đình, LAS được dùng hơn 30 năm qua và tiếp tục góp phần đáng kể trong thị trường
chất hoạt động bề mặt ngày nay. Trung bình hàm lượng LAS chiếm khoảng 5%-25% khối
lượng trong mỗi loại chất tẩy rửa ở châu Âu (dung dịch rửa chén, bột giặt…).

Hình 1: Tiêu thụ chất hoạt động bề mặt trên thế giới theo khu vực

Hình 2 Sự tiêu thụ chất hoạt động bề mặt của hộ gia đình (thị trường EU 1998)


5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng LAS
Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng LAS
Bảng 1: Các chỉ tiêu ngoại quan (TCVN 6535: 1999)
Tên chỉ tiêu đánh giá

Yêu cầu

Trạng thái

Lỏng, sệt, đồng nhất

Màu

Nâu sáng

Bảng 2 Các tiêu chí hóa, lí (TCVN 6535: 1999)
Hàm lượng LAS (% khối lượng), min

95.5

Khối lượng phân tử trung bình, (gam)

322-324

Hàm lượng H2SO4 (% khối lượng), max

1.5

Hàm lượng nước (% khối lượng), max

1.0

Hàm lượng dầu tự do (% khối lượng), max

2.0

Chỉ số axit (mg KOH)

185-188

Độ màu ( độ Klett)

70

6. Độc tính
LAS (Linear Alkylbenzen Sulfonate) được xem là chất tẩy rửa xanh đầu tiên vì nó là
chất hoạt động bề mặt đầu tiên giải quyết được vấn đề về môi trường.
LAS dễ phân hủy sinh học hơn BAS. LAS phân hủy hồn tồn trong mơi trường hiếu
khí. Nó cũng có thể phân hủy hồn tồn trong mơi trường hiếm khí khi chỉ có sẵn oxy để
bắt đầu q trình. Chúng khơng bền, tích lũy sinh học hoặc cô đặc sinh học. Thông thường


trong xử lý chất thải thì 99% LAS bị loại bỏ. Ở những nơi được bón bằng bùn chất thải thì
LAS sẽ phân hủy nhanh chóng đến bị loại bỏ hồn tồn.

1.

Oxy hóa một trong các ngun tử cacbon sau cùng trong hydrocacbon cho

phép loại bỏ 2 đoạn cacbon (nhóm acetyl) cho đến khi chứa nhóm hydrocacbon ngắn.
2.

Kế tiếp, vịng mở ra và bị phân hủy thêm.

3.

Cuối cùng, LAS có thể được chuyển thành CO2 và H2O. Quá trình này được

chứng minh xảy ra trong vài ngày đến vài tuần.
LAS được sử dụng rất rộng rãi trong công nghệ sản xuất các chất giặt rửa gia đình
và cơng nghiệp. Hiện nay sản lượng toàn cầu của LAS khoảng 4 triệu tấn. Những thông tin
về ảnh hưởng của LAS tới sức khỏe con người và mơi trường chưa có nhiều và vấn đề này
cần thời gian mới có thể làm sáng tỏ. LAS cũng có độc tính nhất định nhưng chưa tới mức
có hại cho sức khỏe con người. Tuy vậy các nhà khoa học cần phải thận trọng và họ đã tiến
hành một số thí nghiệm để theo dõi ảnh hưởng của LAS đối với động vật thủy sinh. Chỉ
tiêu độc tính của LAS (EC50) trong sinh vật dưới nước có phạm vi từ 1-10 mg/lít trong
điều kiện thử nghiệm nhỏ. Độc tố LAS trong cá và lồi khơng xương xấp xỉ nhau, nhưng
độc tố trong tảo thì khác xa.
Các thí nghiệm cho thấy khi sống trong mơi trường có LAS, cá hồi hấp thụ khá mạnh
loại chất này. Qua các kết quả phân tích người ta cũng thấy hàm lượng LAS trong mô của
mang cá là lớn nhất. Tuy nhiên, hàm lượng LAS chưa tới mức gây ảnh hưởng xấu tới các
hoạt động sinh lý của cá. Một điểm đáng chú ý là hàm lượng LAS trong thịt cá là thấp nhất
mà con người ăn thịt cá là chính. Như vậy nguy cơ nhiễm độc (nếu có) cũng giảm tối thiểu.
Hiện nay người ta vẫn coi LAS là vô hại. Những kinh nghiệm thực tế cho thấy phải sau
hàng chục năm những cái lợi và những cái hại của việc sử dụng một loại hóa chất nào đó

mới được hiểu rõ như trường hợp của chất trừ sâu DDT và chất làm lạnh CFC.


Chương 2: Tính chất của LAS
Tính chất hóa lí của LAS
Bảng 3: tính chất vật lí
Tính chất
Trạng thái

Số liệu
Chất rắn màu vàng

Phân tử khối (g/M)

-

342,4

Độ tan (g/l)

250

Tỷ trọng (kg/l)

1,06

pH (5% LAS water solutions)

7-9

Vì LAS có mạch thẳng nên được cho là chất thân thiện với môi trường phân

hủy sinh học nên LAS dễ phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí.
-

Hóa chất Sodium Linear Alkylbenzene Sulfonate là chất hoạt động bề mặt

anion, nó có dạng chất lỏng, sệt màu vàng nhạt, sáng hoặc màu nâu và có hàm lượng
96%
-

Dễ dàng và nhanh chóng hịa tan trong nước, nó khơng hịa tan trong dung

mơi và chất hữu cơ thơng thường.
-

Khả năng hòa tan trong nước giảm khi chiều dài chuỗi alkyl tăng và tùy thuộc

vào ion dương của muối.
-

LAS không cháy và bền trong mơi trường oxy hóa.

-

Bên cạnh đó, nó cịn có thể được sấy khơ thành bột ổn định.

-

Một trong những tính chất quan trọng của LAS là nó có tính tương thích cao

hơn các chất hoạt động bề mặt anionic khác, do đó chúng có thể sử dụng trong cả công
nghệ acidic và alkaline như một chất tẩy rửa dạng lỏng hay dạng bột đều được.


-

LAS là hợp chất cơ tính ổn định cao.

Hình 3 LAS ở dạng bột

Hình 4 LAS ở dạng lỏng

Chương 3: Ứng dụng của LASi
Linear Alkylbenzen Sulfonate (LAS) được ứng dụng chính làm chất hoạt động trong
các chất bột giặt, nước rửa chén, chất lau chùi công nghiệp và lau chùi sinh
hoạt.Trong các sản phẩm công nghiệp như nước rửa xe, lau sàn,..thì LAS được sử
dụng ở nồng độ cao. Trong các sản phâm gia dụng như đầu gội đầu, kem đánh
răng,… thì nồng độ LAS sử dụng thấp hơn.


 Vì là chất hoạt động bề mặt nên đóng vai trò làm giảm sức căng bề mặt của một chất
lỏng.
 Ngồi ra, LAS cịn được ứng dụng trong lĩnh vực dệt may, sợi, hóa chất và nơng
nghiệp.

Hình 5 Một số sản phẩm từ LAS

1.

LAS trong sản xuát nước rửa chén
Nước rửa chén được tạo ra từ những nguyên liệu có sẵn và được pha chế theo tỷ lệ thích
hợp. Các nguyên liệu chính trong sản xuất bao gồm chất hoạt động bề mặt chiếm đến 7
-15%.
Trong đó chất hoạt động bề mặt LAS được chọn như là chất tạo nhiều bọt, kháng khuẩn
tốt ở trong môi trường nước cứng.
Trong quá trình sản xuất LAS phản ứng với NaOH tạo LASNa là chất hoạt động bề mặt
tạo bọt tốt ,tẩy rửa mạnh .


Hình 6 Nước rửa chén được sản xuất từ LAS

2.

LAS trong sản xuất thuốc BVTV

LAS như chất nhũ hóa giúp làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó nếu có nhiều
hơn hai chất lỏng khơng hịa tan. Điển hình như là chất nhũ hóa trong thuốc diệt cỏ để gia
công thuốc bảo vệ thực vật.

3.

LAS và một số ứng dụng khác

Trong ngành công nghiệp Las được ứng dụng cho từng ngành nhỏ như là:
– Ngành dệt nhuộm: dùng Las để giúp làm mềm sợi vải, và nó cũng là chất trợ nhuộm.
– Ngành khoáng sản: Las được dùng làm chất tạo bọt để làm giàu khoáng sản, chất nhũ
hóa, làm thuốc tuyển nổi.
– Trong dầu khí: ứng dụng làm chất nhũ hóa dung dịch khoan.
– Trong ngành in: Las dùng làm chất trợ ngấm và phân tán mực in.

Trong xây dựng: dùng Las để nhũ hóa nhựa đường, giúp tăng cường độ nóng rắn của bê
tơng.
Trong ngành nơng nghiệp thì Las được ứng dụng làm chất nhũ hóa để sản xuất thuốc diệt
cỏ, để gia cơng thuốc bảo vệ thực vật.


Chương 4: Kết luận
LAS là một axit mạnh, có khả năng tạo bọt cao, khơng dễ bị oxy hóa được sử
dụng rộng rãi trong lĩnh vực tẩy rửa và một số ngành trong Công-Nông nghiệp. Giá thành
rẻ nên chất hoạt động bề mặt càng ngày được sử dụng nhiều nhưng vì có tính axit nên có
thể kích ứng khi tiếp xúc trực tiếp vs mắt và da. Tính axit này làm cho da bị khơ khi sử
dụng trực tiếp. Vì vậy cần sử dụng thiết bị bảo hộ khi tiếp xúc trực tiếp. Bên cạnh đó,
cũng cần chú ý rằng tránh để hóa chất này dính vào da, mắt, hay hít phải hóa chất. Bởi vì
khi chất này văng vào miệng, hoặc tiếp xúc trực tiếp da và vùng nhạy cảm sẽ gây ảnh
hưởng nghiêm trọng. Gây một số nguy hiểm khó lường trước được.
Tài liệu tham khảo
[1] Khanh nguyen, “Đồ án kỹ sư chất hoạt động bề mặt LAS”, 2016
[2] Mohammad Basry Attar, production of Linear Alkylbenzen Sulfonic Acid (LAS) at
high pressure in Supercritical Carbondioxide Medium, Canada, 2010
[3] Nir Board, the complete technology book on detergents.
[4] Giáo trình hoạt chất bề mặt.
Các trang Web:
-



-

-