bài giảng hóa học 12 bài 3 khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

BÀI 3: KHÁI NIỆM VỀ XÀ
PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỮA
TỔNG HỢP
BÀI GIẢNG HÓA HỌC 12
I. KHÁI NIỆM & TÍNH CHẤT CỦA CHẤT GIẶT
RỬA
1) Khái niệm chất giặt rửa:

Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có
tác dụng làm sạch các chất bẩn bám trên các vật rắn mà
không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó.

Chất giặt rửa thiên nhiên: bồ kết, bồ hòn…

Chất giặt rửa nhân tạo: xà phòng (được nấu từ dầu mỡ với
các chất kiềm, nó chính là hỗn hợp của muối natri hoặc
kali của các axit béo)

Chất giặt rửa tổng hợp: là những chất không phải là muối
natri hay kali của các axit béo nhưng có tác dụng giặt rửa
tương tự xà phòng.
2) Tính chất giặt rửa:
a. Một số khái niệm liên quan:

Chất tẩy màu: làm sạch các vết bẩn nhờ những phản ứng hoá học.
Vd: Nước Giaven, nước clo, SO
2
,…

Chất ưa nước: những chất tan tốt trong nước (thường kị dầu mỡ)

Vd: Metanol, etanol, axit axetic…

Chất kị nước: những chất hầu như không tan trong nước (ưa dầu mỡ)
Vd: Hiđrocacbon, dẫn xuất halogen…
b. Đặc điểm cấu trúc phân tử muối natri của
axit béo:

“Đầu” ưa nước: COO
-
Na
+

“Đuôi” kị nước (ưa dầu mỡ_): -C
x
H
y
(x ≥ 15)
C
O
O
Na
(+)
(-)
Công thức cấu tạo thu gọn nhất
Mô hình đặc
Cấu trúc
phân tử
muối
natri
stearat

c. Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa:
Lấy trường hợp natri stearat làm thí dụ.
“Đuôi” ưa dầu mỡ (CH
3
[CH
2
]
16
-) của phân tử natri
stearat thâm nhập vào vết bẩn, còn “đầu” ưa nước
(COO
-
Na
+
) lại có xu hướng kéo ra phía các phân tử
nước. Kết quả: vết dầu bị phân chia thành những hạt
rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử natri stearat,
không bám vào vật rắn nữa mà phân tán vào nước rồi
bị rửa trôi đi.
II. XÀ PHÒNG
1) Sản xuất xà phòng:

Thông thường người ta sản xuất xà phòng là đun dầu thực vật hoặc mỡ
động vật với dd NaOH (tạo xà phòng cứng) hoặc dd KOH (tạo xà
phòng mềm) ở nhiệt độ và áp suất cao  phản ứng xà phòng hoá kết
thúc, cho NaCl vào và làm lạnh  xà phòng tách ra khỏi dd, được cho
thêm phụ gia (chất tạo màu, chất tạo mùi thơm, chất tạo bọt và chất
độn) và ép thành bánh  dd còn lại được loại tạp chất, cô đặc rồi tách
muối li tâm tách NaCl thu lấy C

3
H
5
(OH)
3
.

Ngoài ra còn có 2 phương pháp khác:

Thuỷ phân chất béo; tinh chế axit béo thu được rồi trung hoà bằng dd kiềm.

Oxi hoá các parafin (của dầu mỏ) nhờ oxi không khí, nhiệt độ cao, có muối
manga xúc tác rồi trung hoà axit sinh ra bằng NaOH.
Khi đun chất béo với dd
kiềm thu được xà phòng
thô, sp phụ là nước và
glixerin.
2) Thành phần của xà phòng và sử dụng xà
phòng

Thành phần chính: các muối natri (kali) của axit béo,
thường là natri stearat (C
17
H
35
COONa), natri
panmitat (C
15
H
31

COONa), ntri oleat (C
17
H
33
COONa)
…

Chất phụ gia thường gặp: chất màu, chất thơm.

Xà phòng dùng trong tắm gội, giặt giũ… có ưu điểm
không gây hại cho da, cho môi trường (dễ bị phân
huỷ)

Nhược điểm: mất tác dụng trong nước cứng do
2RCOONa + Ca
2+
 (RCOO)
2
Ca + 2Na
+
III. CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP
1) Sản xuất chất giặt rửa tổng hợp:
Được điều chế từ các sản phẩm của dầu mỏ
Với R-H: ankan
R-SO
3
H: axit ankyl sunfonic
R-SO
3
Na: natri ankyl sunfonat

(R: gốc ankyl từ C
10
-C
18
)
R-H
H
2
SO
4
R-SO
3
H
Na
2
CO
3
R-SO
3
Na
2) Thành phần và sử dụng các chế phẩm từ chất
giặt rửa tổng hợp

Thành phần: chất giặt rửa tổng hợp, chất thơm, chất
màu, chất tẩy trắng NaClO (có hại cho da)

Ưu điểm: có thể giặt rửa ngay cả trong nước cứng.

Nhược điểm: ô nhiễm môi trường vì khó bị phân huỷ
(trong phân tử có chứa gốc hiđrocacbon phân nhánh)