Hdbm nl tdt 2015 chuong 5 tay rua huyen phu

CÔNG NGHỆ
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Chương 5: Chất hoạt động bề mặt & khả
năng tẩy rửa

PGS. TS. Lê Thị Hồng Nhan
Đại học Bách Khoa TP.HCM
2014
(bài giảng dành cho ĐH Nông Lâm & Tôn Đức Thắng)

1


Định nghĩa

Tẩy rửa = detergency= quá trình làm sạch
(cleaning)
Chất tẩy rửa (detergent)= tác nhân khả năng
làm sạch
 khái niệm tẩy rửa ở đây chỉ quá trình làm
sạch bề mặt rắn (bao gồm cả vải sợi) trong
một dung dịch trong đó có các q trình hố
lý xảy ra.
2


Khả năng tẩy rửa

Sự tẩy rửa bao gồm:
• Lấy đi các vết bẩn khỏi các bề mặt rắn ( vật
dụng, vải vóc)

• Giữ các vết bẩn đã lấy đi đang lơ lửng để
tránh cho chúng khỏi bám lại trên các quần
áo ( hiện tượng chống tái bám ).

3


Khả năng tẩy rửa

Vết bẩn : bao gồm vết bẩn không phân cực
(vết bẩn dầu mỡ) và vết bẩn dạng hạt ( các
hạt mịn).
Các vết bẩn chất béo và dạng hạt này có thể
tồn tại độc lập hay hịa lẫn với nhau.

4


Giới thiệu

5


Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn có chất béo
Thuyết nhiệt động – phương pháp Lanza
Nước
Nước

(N)

(N)
Chất béo (B)

Chất béo (B)

Sợi

(S)

Sợi

(S)

khi thêm chất hoạt động bề mặt vào nước, do sự hấp phụ
của chúng trên sợi và vết bẩn làm giảm được sức căng bề
mặt của chúng ( so với nước) cho đến khi tổng của chúng
trở nên nhỏ hơn sức săng bề mặt của giao diện sợi/vết bẩn
lúc đó vết bẩn tự tẩy đi
6


Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn có chất béo
Cơ chế rolling up : ( cuốn đi)
Nước

Nước

(N)

(N)

BN

Chất béo (B)


Chất béo (B)

NS

BS
Sợi

Sợi

(S)

(S)

Chất hoạt động bề mặt do chúng hấp phụ lên sợi và vết bẩn
làm giảm các sức căng giao diện sợi/nước và bẩn/nước, lúc
đó màng dầu sẽ cuốn lại và tách khỏi sợi do lực cơ học như
chà xát ( giặt bằng tay hay bằng máy).
7


Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn có chất béo

Cơ chế hòa tan

Các phân tử chất hoạt động bề mặt kết hợp => hình thành
micell ở nồng độ CMC => hợp chất được hịa tan bên trong
các micell
Tóm lại để có sự tẩy rửa tốt, khơng những cần giảm sức
căng bề mặt mà còn phải tăng nồng độ hoạt chất để hình
thành các micell và có được một số micelle đủ, tùy theo
lượng vết bẩn béo hiện diện trong dung dịch giặt rửa.
8


Khả năng tẩy rửa
Tẩy các vết bẩn dạng hạt
Thuyết nhiệt động học và điện học ( DuiaguinLandau-vervey và Overbeck (DLVO)
P

P
P

S



S

S

Công cung cấp để tách hạt P ra khỏi bề mặt S một khoảng
cách  yếu hơn bởi vì lực đẩy quan trọng hơn, tức là hạt P

và bề mặt S cùng phân cực cùng dấu ( tích điện giống nhau).
Khi chất hoạt động bề mặt bị hấp phụ trên các hạt và bề mặt
làm cho gia tăng lực đẩy và do đó làm cho q trình tẩy dễ
9
dàng hơn.


Khả năng tẩy rửa

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy rửa
-bản chất chất hoạt động bề mặt sử dụng
-pH
-phụ gia
-nhiệt độ

10


Các chỉ tiêu đánh giá khác

Khả năng thấm ướt
Hiện tượng thấm ướt nhờ chất hoạt động bề
mặt có nhiều ứng dụng để giải quyết các vấn
đề thực tế trong kỹ thuật sơn, nhuộm, tẩy
trắng, trung hịa các chất diệt cơn trùng, sâu
bọ. Các bề mặt rắn ở đây thường không
thấm ướt, việc thêm chất hoạt động bề mặt
thích hợp sẽ làm giãm sức căng bề mặt của
nước, giúp cho việc thấm ướt dễ dàng hơn.
11

Các chỉ tiêu đánh giá khác
Chỉ số canxi chấp nhận

Chỉ số này đo độ cứng tối đa của nước mà chất
hoạt động bề mặt vẫn còn hiệu lực trong
chức năng tẩy rửa. Chỉ số này càng lớn, chất
hoạt động bề mặt càng có khả năng tẩy rửa
trong nước cứng.
Chỉ số canxi chấp nhận được xác định bằng
cách chuẩn độ dung dịch chất hoạt động bề
mặt bằng dung dịch canxi acatat 1 %. Tiến
hành chuẩn độ dung dịch trên cho đến khi
nào dung dịch đục. Lúc này lượng ion canxi
trong dung dịch là chỉ số canxi chấp nhận
được.
12