SODIUM ANKYL ETHER SUNFAT TRONG CHẤT tẩy rửa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC

BÁO CÁO CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Đề tài:

SODIUM ANKYL ETHER SUNFAT TRONG CHẤT TẨY
RỬA

GVHD: TS.PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SVTH: BÙI THỊ THU THẢO

Thành phố Hồ Chí Minh tháng 01 năm 2022

18139178


Mục lục
Chương 1 : Tổng quan về sodium ankyl ether sunfat .................................................... 5
1.1

Chất hoạt động bề mặt là gì? .............................................................................. 5

1.2

Đặc điểm của chất hoạt động bề mặt ................................................................. 5

1.3

Phân loại chất hoạt động bề mặt ........................................................................ 6

1.4

Lịch sử nghiên cứu sodium ankyl ether sunfat ................................................. 7

1.5

Tên gọi sodium ankyl ether sunfat ..................................................................... 7

1.6

Định nghĩa sodium ankyl ether sunfat ............................................................... 7

1.7

Cấu trúc của sodium ankyl ether sunfat ............................................................ 8

1.5

Lợi ích của sodium ankyl ether sunfat đối với sức khỏe .................................. 8

1.6

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

1.7 Tính chất vật lý hóa học........................................................................................... 9
Chương 2 : Ứng dụng của sodium alkyl ether sunfat trong lĩnh vực chất tẩy rửa ... 10
2.1 Các sản phẩm nước rửa chén ................................................................................ 10
2.2 Các sản phẩm từ xà phòng .................................................................................... 10
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................... 14

2


Danh mục hình ảnh
Hình 1. 1 Một mixen với phần đầu kị nước hoà tan trong dầu, trong khi phần ưa nước
hướng ra phía ngồi ............................................................................................................. 5
Hình 1. 2 Cấu trúc hóa học của sodium alkyl ether sunfat .................................................. 8
Hình 2. 1 Một số loại nước rửa chén có chất hoạt đơng bề mặt alkyl ether sunfat ........... 10
Hình 2. 2Các tách dầu mỡ ra khỏi quần áo bằng xà phịng ............................................... 11
Hình 2. 3 : Một số loại nước giặt chứa sodium alkyl ether sunfat .................................... 12

3


Lời mở đầu
Trong thời buổi hiện nay thì mức sống của chúng ta ngày càng được nâng cao.Người tiêu
dùng có nhiều sự lựa chọn để tìm cho mình một sản phẩm phù hợp giá cả phải chăng mà
còn tốt cho sức khỏe.Với những tiêu chí đó Việt Nam cũng đang ngày một hướng tới cái
gọi là sản phẩm hoàn thiện từ trong ra ngoài.
Từ rất lâu trước đây người ta đã biết dùng chất hoạt động bề mặt sodium alkyl ether sunfat
thường có trong dầu cọ, dầu dừa có thể ứng dụng trong nhiều sản phẩm khác nhau.Từ đó
việc nghiên cứu và ứng dụng sodium alkyl ether sunfat ngày càng trở lên phổ biến nhu cầu
trở lên càng lớn không chỉ trong lĩnh vực chất tẩy rửa mà còn trong mỹ phẩm, sản phẩm
chăm sóc cá nhân…
Vì lý do đó nên em chọn đề tài là “sodium akyl ether sunfat và ứng dụng của chúng trong
chất tẩy rửa

4

Chương 1 : Tổng quan về sodium ankyl ether sunfat
1.1 Chất hoạt động bề mặt là gì?
Chất hoạt động bề mặt (tiếng Anh: Surfactant, Surface active agent) đó là một chất làm
ướt có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt giữa hai chất lỏng hoặc giữa một chất lỏng và
một chất rắn. Là chất mà phân tử của nó phân cực: một đầu ưa nước và một đuôi kị nước.
- Phần không tan trong nước thường là một mạch hydro cacbon dài 8 - 21, ankyl thuộc
mạch ankal, ankle mạch thẳng hoặc có gắn vịng clo hoặc bezen…
- Phần tan trong nước thường là một nhóm ion hoặc non-ionic. Đây là nhóm phân cực
mạnh giống như Cacboxyl (COO-), Hydroxyl (-OH), Amin (-NH2) hoặc sulfat (OSO3)…

Hình 1. 1 Một mixen với phần đầu kị nước hoà tan trong dầu, trong khi phần ưa nước
hướng ra phía ngồi
1.2 Đặc điểm của chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt được dùng giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng bằng cách làm
giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc (interface)của hai chất lỏng. Nếu có nhiều hơn
hai chất lỏng khơng hịa tan thì chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai
chất lỏng đó. Khi hịa chất hoạt hóa bề mặt vào trong một chất lỏng thì các phân tử của
chất hoạt hóa bề mặt có xu hướng tạo đám (micelle, được dịch là mixen), nồng độ mà tại
đó các phân tử bắt đầu tạo đám được gọi là nồng độ tạo đám tới hạn. Nếu chất lỏng là nước
thì các phân tử sẽ chụm đuôi kị nước lại với nhau và quay đầu ưa nước ra tạo nên những
hình dạng khác nhau như hình cầu (0 chiều), hình trụ (1 chiều), màng (2 chiều). Tính ưa,
kị nước của một chất hoạt hóa bề mặt được đặc trưng bởi một thông số là độ cân bằng ưa
kị nước (tiếng Anh: Hydrophilic Lipophilic Balance-HLB), giá trị này có thể từ 0 đến 40.

5


HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hịa tan trong nước, HLB càng thấp thì hóa chất càng
dễ hịa tan trong các dung môi không phân cực như dầu.

1.3 Phân loại chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt anion
- Trong dung dịch nước, phần thể hiện hoạt tính của chất hoạt động bề mặt được tích điện
âm.
- Một số chất điển hình là xà phịng, alkylbenzene sulfonate và este sulfate rượu aliphatic.
- Được tạo thành từ xà phịng của một axit yếu và một bazơ mạnh.
- Vì dung dịch nước có tính kiềm nên chất hoạt động bề mặt anion không tan và lắng đọng
dưới dạng xà phòng canxi trong nước cứng.
- Được sử dụng như một chất nhũ hóa, chất phân tán, chất tạo bọt, chất hịa tan trong nhiều
ứng dụng cơng nghiệp và các ứng dụng không chứa nước.
Chất hoạt động bề mặt cation
- Trong dung dịch nước, phần thể hiện hoạt tính của chất hoạt động bề mặt được tích điện
dương và các dẫn xuất amin khác nhau được sử dụng.
- Không được sử dụng chung với chất hoạt động bề mặt aninon vì chúng sẽ hình thành lên
kết tủa khơng tan.
Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
- Gồm cả nhóm ưa nước anion và nhóm ưa nước cation trong cùng một phân tử.
- Hình thành cation ở dung dịch pH dưới điểm đẳng điện tại điểm đẳng điện xấp xỉ pH 7.

- Khi độ pH của dung dịch chất hoạt động bề mặt lưỡng tính đạt đến điểm đẳng điện, độ
hịa tan và hoạt động bề mặt bị suy giảm.
- Có thể sử dụng cùng với một số chất hoạt động bề mặt khác và ít độc hơn chất hoạt động
bề mặt cation.
- Có khả năng diệt khuẩn, chống tĩnh điện, làm mềm vải và là chất nhũ hóa.
Chất hoạt động bề mặt không chứa ion
- Chất hoạt động bề mặt không chứa ion khơng thể hiện tính ion dù có hịa tan trong nước
nhưng thể hiện hoạt động bề mặt.
- Chất hoạt động bề mặt điển hình là các chất bổ sung polyethylen và este đường.
6

- Có thể sử dụng cùng chất hoạt động bề mặt anion, cation hoặc chất hoạt động bề mặt
lưỡng tính.
Theo chỉ số HLB
Tính ưa và kỵ nước của chất hoạt động bề mặt được nhận biết bởi chỉ số HLB (xhydrophilic
lipophilic balance) có giá trị từ 0 - 40. Chỉ số này càng cao thì hoạt chất càng dễ hịa tan
trong nước và ngược lại, chỉ số càng thấp thì nó càng dễ hịa tan trong các dung mơi khơng
phân cực. Theo chỉ số HLB, tính chất của chất hoạt động bề mặt sẽ như sau:
- Từ 1 - 3: Chất hoạt động bề mặt có tính phá bọt.
- Từ 4 - 9: Chất hoạt động bề mặt nhũ nước trong dầu.
- Từ 9 – 11: Chất hoạt động bề mặt thấm ướt.
- Từ 11 - 15: Chất hoạt động bề mặt nhũ dầu trong nước
- Trên 15: : Chất hoạt động bề mặt khuếch tán, chất phân tán.
1.4 Lịch sử nghiên cứu sodium ankyl ether sunfat
Các ankyl sunfat được phát triển vào những năm 1903 dựa trên rượu tự nhiên thu được
bằng cách hydro hóa các este acid béo là chất hoạt động bề mặt tổng hợp đầu tiên được sản
xuất trên quy mơ thử nghiệm indus[1]
Thành phần hóa học này thường có nguồn gốc từ đầu hạt cọ hoặc dầu dừa
1.5 Tên gọi sodium ankyl ether sunfat
Danh pháp IUPAC : Sodium lauryl ether sulfate
Tên thương mại : Chất tạo bọt, Sles, Sodium laureth ether sulphat, sodium laureth sunfate,..
1.6 Định nghĩa sodium ankyl ether sunfat
Sodium ankyl ether sunfat (SLES), là một chất hoạt động bề mặt anion. Nó được tìm thấy
hầu hết trong các sản phẩm tạo bọt trong các ứng dụng chăm sóc cá nhân, gia dụng và cơng
nghiệp anion (xà phịng, dầu gội đầu, kem đánh răng,…).

7


1.7 Cấu trúc của sodium ankyl ether sunfat

Hình 1. 2 Cấu trúc hóa học của sodium alkyl ether sunfat
Sodium ankyl ether sunfat (Sles) thuộc dạng dung dịch đặc sánh, có màu trắng hoặc trắng
ngà, không mùi.
Sodium alkyl ether sunfat là muối của acid sunfuric hemi-este của alkyl hoặc alkylaryl
oligoglycol ete có cơng thức chung là
RO[CH2CH2O]nSO3Na
Các ete oligoglycol cụ thể là ete của oli gooxyetylen hoặc etoxylat, mà ete sunfat dựa trên
đó là hỗn hợp đồng đẳng trong đó n=1,2,.. số n trong cơng thức trên xác định mức độ etoxy
hóa trung bình.Các sunfat ete trong cơng nghiệp cũng là những hỗn hợp tương đồng; với
mức độ etoxy hóa tăng lên hàm lượng của alkyl sunfat giảm
1.5 Lợi ích của sodium ankyl ether sunfat đối với sức khỏe
- Sles là chất dùng để tạo bọt, khả năng chịu nước cứng thuận lợi và khả năng phân hủy
sinh học cao. Nó cũng tạo điều kiện dễ dàng cho việc xây dựng và sản xuất. Ngồi ra, nó
cịn tạo độ đặc cho cơng thức sản phẩm cuối cùng. Tác dụng một số sản phẩm chăm sóc cá
nhân nhằm mục đích làm sạch bụi bẩn, bã nhờn trên da hiệu quả. Là những chất hoạt động
bề mặt được sử dụng trong các loại mỹ phẩm vì đặc tính làm sạch và tạo nhũ của chúng.
Những chất này hoạt động tương tự xà phòng.
1.6 Độc tính
- Sodium alkyl ether sunfat đã được chứng minh là chất gây kích ứng da và mắt
nhưngkhơng phải là chất gây mẫn cảm. Các thành phần chỉ nên được sử dụng khi chúng
có thể được bào chế để khơng bị phá hủy [2]. Đối với những người có làn da nhạy cảm,
sulfate cũng có thể làm tắc nghẽn lỗ chân lông và gây mụn.

8


- Bộ Sức khỏe và Lão hóa của Chính phủ Úc và Kế hoạch thông báo và đánh giá các chất
hóa học cơng nghiệp quốc gia (NICNAS) của Chính phủ nước này đã xác nhận SLES
không tương tác với DNA[3]

- Một số sản phẩm chứa SLES bị phát hiện có chứa dấu vết (lên đến 279 ppm) 1,4-đioxan;
điều này là do có sản phẩm phụ tạo ra ở bước etoxyl hóa trong q trình tổng hợp. Cơ quan
Bảo vệ Mơi sinh Hoa Kỳ xếp 1,4-đioxan vào nhóm có nguy cơ gây ung thư cho người
(không thấy khi nghiên cứu dịch tễ các cơng nhân có sử dụng chất này, nhưng đã quan sát
được các ca ung thư khi thử nghiệm trên động vật), và là chất gây kích ứng với mức có tác
dụng phụ khơng quan sát được vào khoảng 400 mg/m³ ở nồng độ cao hơn đáng kể so với
các sản phẩm bán ngồi thị trường.[4]
1.7 Tính chất vật lý hóa học
Bảng 1: Tính chất vật lý hóa học của sodium alkyl ether sunfat
Chỉ tiêu
1. Màu
2. Mùi
3. Vị
4. Trạng thái
5. Khối lượng phân tử
6. Nhiệt độ nóng chảy
7. Độ hịa tan
8. Khối lượng mol

Màu trắng hoặc trắng ngà
Khơng mùi
Khơng vị
Dung dịch đặc sánh
288,372 g/mol
206oC
Có thể hịa tan trong nước
khoảng 420 g/mol

9

Chương 2 : Ứng dụng của sodium alkyl ether sunfat trong lĩnh vực
chất tẩy rửa
Sodium Alkyl Ether Sulfate (SLES) được sử dụng như là một chất tạo bọt, tạo độ nhớt .
Bởi vì loại bọt của loại hóa chất này tạo ra là khá bền, độ đặc của bọt cao, bọt rất dày, hoạt
tính bề mặt thấp nên ít gây hại đến da. Chính vì vậy sodium alkyl sunfat thường được dùng
trong các sản phẩm tẩy rửa như nước rửa chén,nước rửa xe và mỹ phẩm sữa tắm, sản phẩm
chăm sóc cá nhân và dầu gội, đặc biệt là các sản phẩm cần độ pH thấp.
2.1 Các sản phẩm nước rửa chén
SLES phần lớn được sử dụng để sản xuất nước rửa chén, do khả năng cắt dầu mỡ tuyệt
vời, tính ổn định trong cơng thức dạng lỏng và độ an tồn đối với sức khỏe.

Hình 2. 1 Một số loại nước rửa chén có chất hoạt đơng bề mặt alkyl ether sunfat
Nước rửa chén có cơng dụng tẩy rửa hiệu hỏa vể bẩn vết dầu mỡ cứng đầu, khử mùi tanh
ngay cả trên đồ nhựa. Diệt khuẩn sạch sẽ đặc biệt là các loại vi khuẩn gây hại tiêu hóa, giun
sán kí sinh giúp bảo vệ sức khỏe con người.
2.2 Các sản phẩm từ xà phịng
Chính vì tính chất không phân cực của dầu mỡ nên việc rửa sạch hồn tồn dầu mỡ bằng
nước là hồn tồn vơ nghĩa. Nguyên lý việc tẩy rửa dầu mỡ trên quần áo chính là việc tìm
kiếm các loại dung mơi có tính chất phân cực hoặc khơng phân cực để hịa tan các loại dầu
mỡ có tính chất khơng phân cực khác nhau.

10


Hình 2. 2Các tách dầu mỡ ra khỏi quần áo bằng xà phòng
Các chất hoạt động bề mặt là những muối của acid Cacbocylic Alkyl Sunfat , sodium alkyl
ether sunfat , alkyl aryt Sunfonat , rượu...
* Cấu tạo các chất hoạt động bề mặt : gồm 2 phần - Phần ưa nước và phần kị nước .
Hai nhóm này có tính chất đối lập nhau trong 1 phân tử . Nhóm ưa nước : lơi kéo phân tử

vào nước , chiếm ưu thế dễ hòa tan trong nước . Khi 2 nhóm này trong phân tử đạt đến 1
cân bằng nào đó về tính tan và tính kị nước , chất xuất hiện tính chất làm giảm sức căng bề
mặt trên thống với khơng khí hoặc bề mặt ngăn cách với các chất khác . Các chất này
được gọi là các chất bề mặt nhưng không phải là chất hoạt động bề mặt nào cũng có tính
tẩy rửa . Khả năng tẩy rửa chỉ có đối với nhữmg phân tử phần của mạch .
Tính thấm ướt và tính tan bọt của các chất hoạt động bề mặt là 2 tính chất quan trọng , nó
làm dễ thấm ướt với nước đối với các vật . Tính tạo bọt tạo điều kiện các chất bẩn phân tán
dễ trong môi trường & làm tăng bề mặt tiếp xúc với bề mặt cần tẩy rửa .
Cơ chế tẩy rưả : Chất tẩy rửa hịa tan các chất bẩn khơng tan trong nước (như dầu mỏ ... )
vào dung dịch nước .
Phần kỵ nước " hấp thụ " hay " hòa tan " lên các hạt dầu mỏ , còn phần ưa nước của các
phân tử chất tẩy rửa hướng ra ngoài với nước , tương tác này tạo thành hạt keo tích điện
âm , các hạt keo này cùng dấu không kết hợp với nhau được và cũng không trở lại bề mặt
ban đầu được chúng tạo thành dung dịch nhủ tương bền vững .

11


Hình 2. 3 : Một số loại nước giặt chứa sodium alkyl ether sunfat

12


Chương 3 Kết Luận
Sodium alkyl ether sunfat được ứng dụng vào rất nhiều loại chất tẩy rửa,không chỉ dùng
cho chén đĩa, quần áo mà còn dùng cho các sản phẩm làm sạch da.Vì tính phổ biến của
chúng nên nó đang được nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực khác để phục vụ cho đời sống
của con người

13

Tài liệu tham khảo
[1]Kosswig, Kurt. “Surfactants”. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,
biên tập bởi Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Wiley-VCH Verlag GmbH
& Co. KGaA, 2000, tr a25_747. DOI.org (Crossref),
[2] Robinson, Valerie C., và c.s. “Final Report of the Amended Safety Assessment
of Sodium Laureth Sulfate and Related Salts of Sulfated Ethoxylated Alcohols”.
International Journal of Toxicology, vol 29, số p.h 4_suppl, Tháng Năm 2010, tr
151S-161S. DOI.org (Crossref
[3] Sodium and ammonium laureth sulfate: Human health tier II assessment
[4] 1,4-Dioxane (1,4-Diethyleneoxide). Hazard Summary. U.S. Environmental
Protection Agency. Created in April 1992; Revised in January 2000.

14