SỬ DỤNG GEMINI (16 6 16) làm tác NHÂN ổn ĐỊNH, PHÂN bố hạt NANO bạc TRONG DUNG DỊCH AgNPS ỨNG DỤNG làm CHẤT DIỆT KHUẨN

ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN: TỔNG QUAN VỀ AMMONIUM
LAURETH SULFATE (ALES) VÀ ỨNG DỤNG
TRONG NGÀNH CHĂM SÓC TÓC

GVHD: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
SVTH: NGUYỄN TUYẾT MINH
LỚP: DH18HH

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2022

18139097


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
MỤC LỤC

MỤC LỤC ........................................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................ iv
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... v
TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT .................................................... 1

I.

1.1

Nguồn gốc của chất hoạt động bề mặt ................................................................... 1

1.2

Sức căng bề mặt (Surface tesion) [2] ..................................................................... 1

1.3

Chất hoạt động bề mặt: .......................................................................................... 2

1.3.1 Định nghĩa: ......................................................................................................... 2
1.3.2 Phân loại[4] ......................................................................................................... 3
1.4

Nồng độ micell tới hạn-điểm craft-HLB................................................................ 4

1.4.1 Nồng độ micell tới hạn-CMC ( critical micelle concentration) ........................... 4
1.4.2 Điểm Kraft ........................................................................................................... 4
1.4.3 HLB ( Hidrophile-Lipophile Balance) [4] ............................................................ 5
II. TÍNH CHẤT CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ANION ..................................... 6
2.1

Hoạt chất bề mặt nguồn gốc acid carboxylic: ........................................................ 6

2.2

Chất hoạt động bề mặt Sulfate [5] ........................................................................... 6
AMMONIUM LAURETH SULFATE VÀ ỨNG DỤNG CHĂM SÓC TÓC ......... 8

III.
3.1

Giới thiệu: .............................................................................................................. 8

3.2

Tính chất hóa lý:[6] ................................................................................................. 8

3.2.1 Tính chất vật lí ..................................................................................................... 8
3.2.2 Tính chất hóa học:................................................................................................ 9
3.3

Quy trình sản xuất:[6] ............................................................................................ 9

3.4

Cơ chế tác động của ALES .................................................................................... 9

3.5

Sản phẩm dầu gội tiêu biểu. ................................................................................. 10

IV.

KẾT LUẬN ............................................................................................................. 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 12

ii


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mơ tả về lực tương tác trong và trên bề mặt chất lỏng........................................ 2
Hình 1.2: Mơ tả về cấu tạo của chất hoạt động bề mặt ....................................................... 3
Hình 2.1: phản ứng xà phịng hóa........................................................................................ 6
Hình 2.2: C15H31-COONa: Muối natri panmitat .................................................................. 6
Hình 2.3: Một số HCBM anion nhóm sulfate. .................................................................... 7
Hình 2.4: Ammonium Lauryl Sulfate C12H25OSO3NH4 .................................................... 7
Hình 2.5: Một số HCBM anion nhóm sulfonate ................................................................. 7
Hình 2.6: muối Alkylbenzene sulphonates C12H25C6H4SO3Na .......................................... 7
Hình 3.1: Ammonium laureth sulfate dạng lỏng. ................................................................ 8
Hình 3.2: mơ tả về cấu trúc ALES ...................................................................................... 9
Hình 3.3: Qui trình loại bỏ bụi bẩn trên da đầu ................................................................. 10

iii


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Giá trị HLB trong một số môi trường phân ........................................................ 5
Bảng 3.1: thông tin về dầu gội TRE Semmé ..................................................................... 10

iv


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển hiện đại và nhanh chóng của khoa học cơng nghệ thì sức
khỏe và sắc đẹp ngày càng được chú trọng. Trong ngành chăm sóc tóc tồn cầu nói chung
và Việt Nam nói riêng, việc quan tâm đến cơ thể là một việc vô cùng thiết yếu và quan
trọng trước những tác động của việc đô thị hóa, biến đổi khí hậu,… ngày càng gia tăng

theo chiều hướng phức tạp và khó khăn gây ảnh hưởng đến chất lượng tóc. Vì lẽ đó, các
sản phẩm về chăm sóc tóc như: dầu gội, dầu xả, dầu dưỡng tóc,… ngày càng đa dạng với
những cơng dụng: làm sạch gàu, , dưỡng ẩm, ngăn ngừa gãy rụng,…bảo vệ và ni dưỡng
mái tóc. Tuy nhiên việc sử dụng những thành phần có trong các sản phẩm chăm sóc tóc
cần phải được nghiên cứu và phân tích rõ ràng trước khi đến tay người tiêu dùng.
Với xu thế hiện nay là sử dụng các sản phẩm đến từ thiên nhiên. Các nhà sản xuất
đã phát triển nghiên cứu và cải thiện các thành phần có trong trong sản phẩm chăm sóc tóc
nhằm vừa tạo niềm tin người tiêu dùng và thân thiện với môi trường. Và các nhà sản xuất
hướng đến việc khai khác các thành phần tự nhiên trong các loại rau củ quả, trái cây nhằm
tạo ra các sản phẩm chăm sóc tóc chất lượng, giá cả hợp lí. Các nhà nghiên cứu phát hiện
trong quả dừa có chứa thành phần Ammonium Laureth Sulfate. Một loại hoạt chất bề mặt
có khả năng tạo bọt cao và được ứng dụng nhiều trong ngành sản xuất dầu gội.
Vì vậy, em quyết định chọn đề tài “ Tổng quan về Ammonium Laureth Sulfate và ứng dụng
trong ngành chăm sóc tóc” để tìm hiểu sâu hơn.

v


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
I.

TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

1.1 Nguồn gốc của chất hoạt động bề mặt
Trong thời kỳ đầu tiên, việc tẩy rửa được thực hiện bằng cách dùng một mảnh
xương hoặc đá để cạo da. Các nền văn minh sau này đã sử dụng các vật liệu có
nguồn gốc thực vật cùng với nước để tẩy rửa. Sự phát hiện sớm nhất về q trình
tạo xà phịng được tìm thấy trong các viên đất sét của người Sumer có niên đại
khoảng 2000 năm trước công nguyên. Đến năm 600 trước Công nguyên, tro cây
và mỡ động vật đã được người Phoenicia sử dụng để điều chế xà phịng. Truyền

thuyết La Mã nói rằng xà phòng được phát hiện gần núi Sapo, một địa điểm hiến
tế động vật bị thiêu cháy nằm bên ngồi thành phố Rome. Tầm quan trọng của xà
phịng như một chất tẩy rửa chỉ được công nhận sau thế kỷ đầu tiên. Bác sĩ người
Hy Lạp Galen (130–200 SCN) và nhà hóa học thế kỷ thứ tám Gabiribne Hayyan
là những người đầu tiên viết về việc sử dụng xà phòng như một chất làm sạch cơ
thể. Các chi tiết về q trình xà phịng hóa - q trình sản xuất xà phòng được xuất
bản vào năm 1775. Và sau đó, nó được phát triển phổ biến rộng rãi đến ngày nay.[1]
1.2 Sức căng bề mặt (Surface tesion) [2]
Sức căng bề mặt là năng lượng hoặc công cần thiết để tăng diện tích bề mặt
của chất lỏng do tương tác lực giữa các phân tử. Các lực giữa các phân tử này
thay đổi tùy thuộc vào bản chất của chất lỏng (ví dụ: nước so với xăng) hoặc các
chất hịa tan trong chất lỏng (ví dụ: chất hoạt động bề mặt như chất tẩy rửa), nên
mỗi dung dịch thể hiện các đặc tính sức căng bề mặt khác nhau.
Trong mẫu dung dịch nước, bên trong lòng chất lỏng, các phân tử sẽ chịu tác
động bởi các lực tương tác xung quanh chúng và cân bằng, lực này gọi là cohesive
force . Nhưng các phân tử nước trên bề mặt của chất lỏng thì lực tương tác giữa
các phân tử khơng giống nhau ( tương tác giữa khí và chất lỏng) thì lực tương tác
này gọi là adhesive force. Lực tương tác giữa chất lỏng và khí bé hơn lực tương


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
tác giữa chất lỏng và chất lỏng và có khuynh hướng đẩy các phân tử trên bề mặt
vào trong lòng chất lỏng. Được mơ tả qua hình 1.1

Hình 1.1: Mơ tả về lực tương tác trong và trên bề mặt chất
lỏng
1.3 Chất hoạt động bề mặt:
1.3.1 Định nghĩa:
Chất hoạt động bề mặt là một chất làm ướt có tác dụng làm giảm sức căng
bề mặt của một chất lỏng. Phân tử chất hoạt động bề mặt thường được cấu tạo bởi

hai phần:
-Phần có cực (Hydrophilic): gồm các nhóm như: -COOH; -CONH2,
C6H4SO3-; SO3-;… các nhóm này liên kết mạnh với các dung mơi phân cực ( như
H2O;…) Nên phần ưa nước này gọi là đầu ưa cực ( với dung môi là nước gọi là
đầu ưa nước) [3]
-Phần không cực (Hydrophobic): một chuỗi hydrocacbon, thường có chiều
dài trung bình từ 12 đến 18 ngun tử cacbon và có thể bao gồm một vịng thơm.
[3]Các gốc này liên kết tốt với dung môi không cực nên được gọi là đuôi không
cực, hoặc đuôi ưa dầu (kỵ nước).

2


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc

Đầu phân cực ( ưa nước)

Đi khơng phân cực ( kị nước)

Hình 1.2: Mô tả về cấu tạo của chất hoạt động bề mặt
1.3.2 Phân loại[4]
• Theo bản chất liên kết của nhóm háo nước và kị nước.
• Theo bản chất nhóm kị nước.
• Theo bản chất nhóm háo nước:
-Chất hoạt động bề mặt không sinh ion (NI): các chất tẩy rửa khi hịa tan vào
trong nước khơng phân ly thành ion gọi là chất hoạt động bề mặt khơng sinh
ion.
Ví dụ:

acyl diethanolamides, RCON(C2H4OH)2;

ethoxylated fatty alcohols, R(OC2H4)nOH.

-Chất hoạt động bề mặt cation: chất hoạt động bề mặt trong đó phần ưa nước
mang điện tích dương.
Ví dụ:

muối alkyltrimethylammonium , RN+(CH3)3;
muối alkyldimethylbenzylammonium, RN+(CH3)2CH2C6H5

3


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
-Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính: chất hoạt động bề mặt trong đó phần ưa
nước chứa cả điện tích dương và điện tích âm
Ví dụ:

Alkylaminopropionates RNH2+(CH2)2COO-;
Alkylbetaines RN+(CH3)2 CH2COO-

- Chất hoạt động bề mặt anion: chất hoạt động bề mặt trong đó phần ưa
nước mang điện tích âm.
Ví dụ: xà phịng RCOO-; alkyl sulphates ROSO3.

1.4 Nồng độ micell tới hạn-điểm craft-HLB
1.4.1 Nồng độ micell tới hạn-CMC ( critical micelle concentration)
-Khi nồng độ của chất hoạt động bề mặt tăng lên mà ở đó sự hình thành
micelle trở nên đáng kể gọi là nồng độ micelle tới hạn.[4]
-Khi nồng độ dung dịch chất hoạt động bề mặt đạt đến giá trị CMC, sẽ có
sự thay đổi rõ rệt tính chất vật lý của dung dịch bởi sự thay đổi độ đục, độ dẫn

điện, sức căng bề mặt, áp suất thẩm thấu,.... Dựa vào sự thay đổi tính chất vật
lý đột ngột như vậy nguời ta xác định đươc CMC.
-Kiến thức về CMC là rất quan trọng khi sử dụng chất hoạt động bề mặt. Vì
sức căng bề mặt sẽ giảm đến một mức nào đó và dừng khơng giảm hơn giới hạn
CMC. Do đó, việc nghiên cứu CMC, xác định nồng độ giới hạn mang ý nghĩa
trong ngành sản xuất và kinh tế.
1.4.2 Điểm Kraft

4


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
Các chất hoạt động bề mặt ion có một đặc điểm là khả năng hòa tan của
chúng tăng theo nhiệt độ. Điểm Kraft là nhiệt độ tại đó chất hoạt động bề mặt có
độ hịa tan bằng CMC. Khi đạt đến nhiệt độ này một lượng lớn chất hoạt động bề
mặt sẽ được phân tán trong dung dịch dưới dạng micelle. Theo đó nếu như độ
hòa tan của điểm Kraft thấp hơn CMC thì độ tan của chất hoạt động bề mặt ion
khơng đủ lớn để hình thành micelle.[4]Khi nhiệt độ tăng, độ tan tăng, khi đạt đến
nhiệt độ Kraft, micelle hình thành. Đối với chất hoạt động bề mặt anion, khi chiều
dài mạch C tăng, điểm Kraft cũng tăng.
1.4.3 HLB ( Hidrophile-Lipophile Balance) [4]
-Là chỉ số thể hiện mối tương quan giữa phần kỵ nước và ái nước mà chất
họat động bề mặt được sử dụng vào các mục đích khác nhau. Mối tương quan
giữa phần ái nước và kỵ nước được đặc trưng bằng giá trị HLB ( cân bằng phần
ái nuớc-ái dầu).
-Thang đo HLB có giá trị từ 1-40. Sự gia tăng HLB tương ứng với sự gia
tăng của tính ái nước. HLB nhỏ thì có tính ái dầu (W/O), cịn HLB càng lớn thì
sẽ có tính ái nước(O/W). Độ phân tán khác nhau thì giá trị HLB cũng khác nhau
và được mô tả theo bảng 1.

Bảng 1.1: Giá trị HLB trong một số môi trường phân tán.

5


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
II.

TÍNH CHẤT CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ANION

2.1 Hoạt chất bề mặt nguồn gốc acid carboxylic:
• Xà phịng: [4]
Là tên dùng cho các chất hóa học hay hỗn hợp các chất tạo thành khi
acid béo tác dụng với chất kiềm. (RCOOX).
Xà phòng chủ yếu thu được từ phản ứng xà phịng hóa dầu mỡ của
động thực vật. Dựa vào nguyên tắc thủy phân liên kết ester của glyceride,
đưa về dạng acid tự do và trung hịa các acid béo để có được xà phịng. Được
mơ tả theo hình 2.1

Hình 2.1: phản ứng xà phịng hóa.

Hình 2.2: C15H31-COONa: Muối natri panmitat
2.2 Chất hoạt động bề mặt Sulfate [5]

6


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
-Là nhóm -OSO3- trong phần ái nước. Nhóm sunfate này có thể liên kết trực
tiếp với phần kỵ nước hoặc gián tiếp qua các liên kết trung gian như amide,

este, ether,…
-Alkyl sulfate là chất hoạt động bề mặt tiêu biểu cho họ sulfate. Khả năng
tẩy rửa của alkyl bậc I tốt hơn bậc II vì tính hoạt động bề mặt sẽ giảm khi nhóm
sulfate di chuyển vào các mạch bên trong phân tử.

Hình 2.4: Ammonium Lauryl Sulfate
Hình 2.3: Một số HCBM anion nhóm sulfate.
(C12H25OSO3NH4)
2.3 Chất hoạt động bề mặt sulfonate
Là nhóm -SO3- trong phần ái nước. Nhóm sulfonate này có thể liên kết
trực tiếp với phần kỵ nước hoặc gián tiếp qua các liên kết trung gian như
amide, este,… Q trình sulfo hóa thu được acid sulfonic hay dẫn xuất của
nó có nguyên tử lưu huỳnh liên kết trực tiếp với nguyên tử C.[5]

Hình 2.5: Một số HCBM anion nhóm sulfonate

Hình 2.6: muối Alkylbenzene sulphonates
(C12H25C6H4SO3Na)
7


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
III.

AMMONIUM LAURETH SULFATE VÀ ỨNG DỤNG CHĂM SÓC TÓC
3.1 Giới thiệu:
-Tên IUPAC: Ammonium dodecyl sulfate
-Tên thông thường: Ammonium laureth sulfate (ALES)
ALES là một muối amoni của lauryl sulfat etoxyl hóa, một chất hoạt động bề
mặt có chứa PEG (polyethylene glycol) trong cấu trúc. ALES được phân loại là

một alkyl sulfat và là một chất hoạt động bề mặt dạng anion. Thường được ứng
dụng trong sản xuất dầu gội đầu.
Độc tính: Trong các sản phẩm dùng để tiếp xúc lâu với da, nồng độ không
được vượt quá 1%.[6] Đây là một loại hoạt chất bề mặt được các chuyên gia khuyên
không nên xài liên tục lên da vì có thể gây khơ, ngứa,kích ứng và bào mịn da.
3.2 Tính chất hóa lý:[6]
3.2.1 Tính chất vật lí
-Khối lượng mol: 283.4 g/ mol.
-Dạng: dung dịch nhớt loãng hoặc rắn.
- Màu sắc: lỏng: màu trắng đến vàng nhạt; rắn: trắng.
-Mùi: có mùi đặc trưng.
-Độ nhớt: 800-8000.
-Tỉ trọng: 0,995 g/ml..
-pH: max 6,8% (trong nước).
-Tan tốt trong: nước, ethanol, methanol,…

Hình 3.1: Ammonium laureth sulfate dạng lỏng.
8


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
3.2.2 Tính chất hóa học:
Theo cấu trúc của chất hoạt động bề mặt dạng anion thì ALES có một đầu
ưa nước (OSO3-) tích điện âm và đi kị nước (hydrocacbon). Vì vậy,
ALES dễ dàng hấp thụ các bụi bẩn bả nhờn trên tóc.

Đi kị nước

Đầu ưa nước

Hình 3.2: mơ tả về cấu trúc ALES
3.3 Quy trình sản xuất:[6]
Trong tự nhiên ammonium laureth sulfate (ALES) thường được tìm
thấy trong dầu dừa, dầu nhân cọ. Nhưng vì hàm lượng khơng cao nên trong
cơng nghiệp, ALES được sản xuất bằng cách sulfat hóa lauryl ancohol với
lưu huỳnh trioxit hoặc axit chlorosulfonic.

Kế tiếp, sản phẩm sau đó được trung hòa bằng amoni hydroxit trong
nước để tạo ra muối Ammonium laureth sulfate.

3.4 Cơ chế tác động của ALES
Trong dầu gội đầu các phân tử ALES hình thành micelle với đầu ưa
nước hướng ra ngồi cịn các đi kị nước hướng vào trong và hút các bụi
9


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
bẩn, bả nhờn, dầu vào trong lịng micelle. Sau đó nước sẽ giúp các micelle
trơi đi nhanh chóng và dễ dàng. Q trình được mơ tả qua hình 3.3.
2

1

3

Hình 3.3: Qui trình loại bỏ bụi bẩn trên da đầu.(1) các phân tử ALES
trong dầu gội.(2) tác động tay tạo bọt, các micelle hình thành và bám lấy
bụi bẩn. (3) nước rửa trôi micelle mang bụi bẩn ra khỏi da đầu.
3.5 Sản phẩm dầu gội tiêu biểu.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học cơng nghệ thì các sản phẩm

dầu gội khơng chỉ có cơng dụng trong việc loại bỏ bụi bẩn, bả nhờn trên tóc,
da đầu mà cịn có tác dụng ni dưỡng làm sng mềm tóc, giúp tóc chắc
khỏe. Trong thành phần của dầu gội cịn có các chất hoạt động dạng cation
hay lưỡng tính để hạn chế sự kích ứng và dưỡng ẩm nhẹ cho tóc.
Thành phần

Water (Aqua, Eau), Ammonium Lauryl
Sulfate,

Ammonium

Laureth

Sulfate,

Cocamidopropyl Betaine, Cocamide Mea,
Sodium

Cocoyl

Isethionate,

Fragrance

(Parfum), Sodium Methyl Cocoyl Taurate,…

Dầu gội đầu
TRE Semmé

Cơng dụng

Giúp tóc chắc khỏe và sạch gàu.

Lưu ý

Tránh dính vào mắt. Dừng sử dụng nếu có bất
cứ kích ứng nào xảy ra trên da.

Bảng 3.1: thông tin về dầu gội TRE Semmé
10


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
IV.

KẾT LUẬN

Bên cạnh việc tìm hiểu sâu hơn về chất hoạt động bề mặt dạng anion ammonium
laureth sulfate, việc hiểu và tin dùng các sản phẩm mà chúng ta dùng hàng ngày đã góp
phần xây dựng cuộc sống tiện lợi và tiết kiệm thời gian hơn rất nhiều. Tuy nhiên, bên
cạnh việc sử dụng chúng cũng cần phải chủ trọng đến sức khỏe cá nhân cũng như các tác
động trong ngành sản xuất công nghiệp hạn chế ô nhiễm môi trường và các tác dụng phụ
không mong muốn của sản phẩm.

11


ALES và ứng dụng ngành chăm sóc tóc
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Partha Mukhopadhyay “CLEANSERS AND THEIR ROLE IN VARIOUS

DERMATOLOGICAL DISORDERS”
[2]

Petrucci, Ralph H., et al. General Chemistry: Principles and Modern

Applications. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2007
[3]

Nguyễn Quốc Tín, Ðỗ Phổ (1984), “Xà phòng và các chất tẩy giặt tổng

hợp”, NXB Khoa học kỹ thuật.
[4]

PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan “Công nghệ chất hoạt động bề mặt” giáo trình

trường đại học Bách Khoa Tp. HCM 2012.
[5]

D.C Cullum “Surfactant types; classification, identification, separation”

Chapman & Hall 1994.
[6]

Mary Ann Liebert, Inc., Publishers “JOURNAL OF THE AMERICAN

COLLEGE OF TOXICOLOGY” Volume 2, Number 7, 1983.

12