bài giảng chất tẩy trắng quang học

CHẤT TĂNG TRẮNG QUANG
CHẤT TĂNG TRẮNG QUANG
HỌC (fluorescent brightening agents
HỌC (fluorescent brightening agents
- FBAs)
- FBAs)


NHÓM 12:Nguyễn Thị Phương Kiều 60501363
NHÓM 12:Nguyễn Thị Phương Kiều 60501363


Lê Trần Thùy Trâm 60503303
Lê Trần Thùy Trâm 60503303


Nguyễn Diệp Xuân Thảo 60501599
Nguyễn Diệp Xuân Thảo 60501599
I/ GI I THI U: Ớ Ệ
•
Màu tr ng làm ng i ta liên t ng t i s s ch s , lý ắ ườ ưở ớ ự ạ ẽ
do v th m m tìm ki m các ph ng pháp đ s n ề ẩ ỹ ế ươ ể ả
xu t ra v i tr ng h n.ấ ả ắ ơ
•
T y oxi hóa s i th c v t b ng cách ph i ngoài n ng.ẩ ợ ự ậ ằ ơ ắ
•
T y kh s i đ ng v t b ng cách hun khói sulphur.ẩ ử ợ ộ ậ ằ
•
Đá thiên nhiên màu xanh nh lapis lazuli đ c nghi n và ư ượ ề
dùng l ng nh đ che đi màu vàng vàng còn l i c a ở ượ ỏ ể ạ ủ
s i sau t y. ợ ẩ

I/ GI I THI U:Ớ Ệ
•
Năm 1929, Paul Krais đã ti n hành thí nghi m trên v i ế ệ ả
lanh đã t y tr ng m t n a b i d ch chi t n c ẩ ắ ộ ử ở ị ế ướ
aesculetin-6-glucoside t h t d ng a. Vi c thêm ánh ừ ạ ẻ ự ệ
sáng xanh – tím vào ánh sáng ph n chi u t v i mang l i ả ế ừ ả ạ
k t qu tr ng h n c tr ng. không may, aesculetin ế ả ắ ơ ả ắ
không b n ánh sáng và gi t.ề ặ
•
Năm 1934 Paine và Radley s d ng 4,4′-ử ụ
bis(benzoylamino)stilbene-2,2′-disulphonic acid (11.2) lên
gi y b c. D n xu t bis(triazinylamino)stilbene th ng ấ ạ ẫ ấ ươ
m i đ u tiên đ c s n xu t b i I G Farben vào năm ạ ầ ượ ả ấ ở
1940 đ làm ch t tăng tr ng cho cotton.ể ấ ắ
I/ GI I THI U:Ớ Ệ
•
Sau th chi n th II, vi c phát tri n FBAs t ng ế ế ứ ệ ể ổ
h p phát tri n mau l . Vài trăm s n ph m ợ ể ẹ ả ẩ
th ng m i đ i di n cho nhi u lo i hóa ch t ươ ạ ạ ệ ề ạ ấ
phong phú đ c bán trên th tr ng, FBAs có ượ ị ườ
th chi m kho ng 10% nhu c u v ch t li u ể ế ả ầ ề ấ ệ
nhu m. ộ
•
Ngày nay, màu tr ng nh n đ c là do k t h p ắ ậ ượ ế ợ
quá trình t y tr ng hóa h c và s d ng ch t ẩ ắ ọ ử ụ ấ
tăng tr ng quang h c (fluorescent brightening ắ ọ
agents - FBAs).
I/ GI I THI U:Ớ Ệ
•
FBAs không ch dùng đ tăng tr ng cho v i s i mà ỉ ể ắ ả ợ

cho c gi y, lông, nh a.ả ấ ự
•
Nh ng m ng ng d ng đ c bi t h n bao g m tia ữ ả ứ ụ ặ ệ ơ ồ
laser, tinh th l ng và ph m màu sinh h c. Nh ng ể ỏ ẩ ọ ư
ng d ng quan tr ng nh t v n là c a FBAs, tuy ứ ụ ọ ấ ẫ ủ
nhiên, ch ng d ng trong v i s i và gi y.ỉ ứ ụ ả ợ ấ
I/ GI I THI U:Ớ Ệ
•
FBA h p thu tia c c tím, phát ra ánh sáng trong ấ ự
vùng xanh – tím cho quang ph th y đ c và t n ổ ấ ượ ồ
t i đ c l p v i ch t n n. ạ ộ ậ ớ ấ ề
•
S n ph m có th đ c s d ng mà không có hi u ả ẩ ể ượ ử ụ ệ
ng b m t không mong mu n nh s hãm màu và ứ ề ặ ố ư ự
s gi m đ nh y ánh sáng theo sau đó.ự ả ộ ạ
II/ C CH HO T Đ NG Ơ Ế Ạ Ộ
C A CH T TĂNG TR NG Ủ Ấ Ắ
HUỲNH QUANG:
•
T t c thu c nhu m đ u h p thu ánh sáng. Thu c ấ ả ố ộ ề ấ ố
nhu m huỳnh quang phát l i năng l ng đã b h p thu ộ ạ ượ ị ấ
d i d ng ánh sáng có b c sóng dài h n.ướ ạ ướ ơ
•
FBA là m t ch t huỳnh quang hóa h c h p thu ánh sáng ộ ấ ọ ấ
trong vùng UV và phát ra ánh sáng xanh – tím. M t FBA ộ
đi n hình th hi n kh năng h p thu c c đ i b c ể ể ệ ả ấ ự ạ ở ướ
sóng 340 – 380nm và phát ra ánh sáng th y đ c ấ ượ ở
b c sóng 425 – 450nm. ướ
II
•

Khi hi n di n trên v i n n, m t FBA hi u qu ệ ệ ả ề ộ ệ ả
s làm tăng s ph n chi u rõ ràng c a các ẽ ự ả ế ủ
ph n t n m trong vùng xanh – tím c a d i ầ ử ằ ủ ả
ph . Nguyên li u đã đ c x lý phát l i ánh ổ ệ ượ ử ạ
sáng trong vùng th y đ c nhi u h n m u ấ ượ ề ơ ẫ
ch a đ c x lý do đó xu t hi n hi u ng ư ượ ử ấ ệ ệ ứ
“tr ng h n c tr ng”.ắ ơ ả ắ
•
T t c FBAs đ u ch a m t l ng đáng k n i ấ ả ề ứ ộ ượ ể ố
đôi liên h p.ợ
II
•
S
0
, S
1
, S
2
, …đ c g i là tr ng thái đ c thân ượ ọ ạ ộ
(singlet) vì t t c các electron đ u c p đôi; Tấ ả ề ặ
1
,
T
2
, …g i là tr ng thái c p ba (triplet) vì có 2 ọ ạ ặ
electron ch a c p đôi. M c năng l ng c b n ư ặ ứ ượ ơ ả
(S
0
) và m c năng l ng kích thích (Sứ ượ
1

, S
2
, …)
•
Khi FBA h p thu m t photon l ng t , m t ấ ộ ượ ử ộ
electron b t ra kh i m c c b n (Sứ ỏ ứ ơ ả
0
) và
chuy n lên tr ng thái kích thích (Sể ạ
1
, S
2
, …).
II
•
S phát huỳnh quang x y ra khi phân t t ự ả ử ừ
m c năng l ng dao đ ng th p nh t c a tr ng ứ ượ ộ ấ ấ ủ ạ
thái kích thích (S
1
) quay tr v m c năng ở ề ứ
l ng dao đ ng c a tr ng thái c b n (Sượ ộ ủ ạ ơ ả
0
).
III/ XÁC Đ NH GIÁ TR Ị Ị
C A FBAs: ĐO Đ Ủ Ộ
TR NGẮ
•
S đánh giá đ tr ng b ng m t là r t ch ự ộ ắ ằ ắ ấ ủ
quan. Nhi u nhân t nh đ tu i, gi i tính, ề ố ư ộ ổ ớ
năng l c tri giác và th m chí là tông màu c a ự ậ ủ

v t li u tr ng đ u nh h ng đ n ng i c m ậ ệ ắ ề ả ưở ế ườ ả
nh n, giúp quy t đ nh s u tiên cá nhân lên ậ ế ị ự ư
s c đ -tím hay l c-lam c a màu tr ng.ắ ỏ ụ ủ ắ
•
Nhi u công th c xác đ nh đ tr ng (W) đã ề ứ ị ộ ắ
đ c đ xu t. T t c đ u d a trên không ượ ề ấ ấ ả ề ự
gian màu CIE và các giá tr X, Y, Z.ị
Công th c Bergerứ
•
W= 3B + G - 3R
•
Các giá tr R, G, B c a công th c Berger đ c ị ủ ứ ượ
xác đ nh b i thi t b đo màu 3 kích thích liên quan ị ở ế ị
đ n các giá tr kích thích X, Y, Z c a h th ng ế ị ủ ệ ố
CIE.
Công th c Stensby ứ
•
W= L+3a – 3b
•
S d ng k t h p các giá tr kích thích L, a, b ử ụ ế ợ ị
c a h th ng Hunter.ủ ệ ố
Công th c CIE 1982 ứ
•
W= Y + 800(x
n
– x) +1700(y
n
– y)
•
x

n
và y
n
là thông s k t t a màu c a ngu n ố ế ủ ủ ồ
sáng D65 ( góc quan sát chu n 2° hay 10°).ẩ
III
•
Không gian màu CIE cung c p thông tin v tông ấ ề
màu tr ng, t i đi m g n đi m k t t a màu D65 ắ ạ ể ầ ể ế ủ
cho đ n lo t d i song song t ng ng v i s đa ế ạ ả ươ ứ ớ ự
d ng c a tông màu tr ng. ạ ủ ắ
•
M t màu tr ng trung l p có giá tr s c thái (NU) ộ ắ ậ ị ắ
b ng 0. Bóng xanh h n có giá tr trong kho ng 0 ằ ơ ị ả
và +5, bóng tím có giá tr trong kho ng 0 và -5. ị ả
Gía tr NU có th tính đ c t d ki n đ k t ị ể ượ ừ ữ ệ ộ ế
t a màu:ủ
NU= -1132x + 725y + 115.45
III
•
L ng FBA hi n di n trong v i n n làm tăng ượ ệ ệ ả ề
s thay đ i tông màu. ự ổ
•
Đ u tiên m u có th tr nên sáng tím h n ầ ẫ ể ở ơ
nh ng khi đ t đ c đ tr ng cao nh t có th ư ạ ượ ộ ắ ấ ể
thì có s thay đ i tông màu d nh n th y sang ự ổ ễ ậ ấ
tông màu xanh cho đ n khi m u d FBA, đ ế ẫ ư ộ
tr ng gi m và v t li u nh n đ c có màu ắ ả ậ ệ ậ ượ
tr ng h n.ắ ơ
III

•
Vi c so sánh đ m nh c a hai FBA th ng ệ ộ ạ ủ ườ
xuyên đ c yêu c u. ượ ầ
•
Khi c hai ch t tăng tr ng cùng ch a m t ho t ả ấ ắ ứ ộ ạ
ch t gi ng nhau, hay khi chúng mang l i tông ấ ố ạ
màu tr ng g n gi ng nhau thì vi c so sánh ít khó ắ ầ ố ệ
khăn.
•
Khi hai s n ph m mang l i bóng màu tr ng khác ả ẩ ạ ắ
xa nhau, vi c so sánh tr nên vô nghĩa.ệ ở
III
•
T i n ng đ th p, có m i quan h g n nh tuy n ạ ồ ộ ấ ố ệ ầ ư ế
tính gi a đ tr ng và logarit c a n ng đ FBA/m t ữ ộ ắ ủ ồ ộ ộ
đ n v kh i l ng v i n n. ơ ị ố ượ ả ề
•
N u hai FBA có tông màu g n gi ng nhau thì các ế ầ ố
đ ng bi u di n g n nh song song và d dàng cho ườ ể ễ ầ ư ễ
tính toán.
•
N u hai FBA cho tông màu khác nhau, quan h trên ế ệ
thay đ i tùy theo đ tr ng, s n ph m cho tông ổ ộ ắ ả ẩ
màu xanh h n có hi u qu cao h n n ng đ th p.ơ ệ ả ơ ở ồ ộ ấ
11.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
Khi l ng FBA trên ch t n n tăng, đ ượ ấ ề ộ
tr ng tăng cho đ n khi đ t giá tr cao ắ ế ạ ị
nh t ấ

•
Tăng thêm FBA s làm gi m đ tr ngẽ ả ộ ắ
Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
Trên polyester cái gi m đ tr ng v i ả ộ ắ ớ
vi c tăng n ng đ FBA rõ ràng không ệ ồ ộ
kèm theo s gi m trên t ng l ng phát ự ả ổ ượ
huỳnh quang
•
Trên cotton khi gi m c đ tr ng và ả ả ộ ắ
t ng huỳnh quang phát ra, đ tr ng ổ ộ ắ
cũng gi m tr c đó trong huỳnh quangả ướ
Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
lý do chính c a vi c gi m đ tr ng v i ủ ệ ả ộ ắ ớ
tăng n ng đ FBA là do tăng s k t t ồ ộ ự ế ụ
FBA trên ch t n n và k t qu là có m t ấ ề ế ả ộ
b c nh y trong màu s c c a huỳnh ướ ả ắ ủ
quang
Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
Có m t mu i và ch t ph gia có th có ặ ố ấ ụ ể
nh h ng quan tr ng đ n m t FBAả ưở ọ ế ộ
•
Nh ng ion kim lo i chuy n hóa nh s t ữ ạ ể ư ắ
và đ ng có th có tác d ng ng c đ n ồ ể ụ ượ ế
s phát huỳnh quang, nh ng có th ki m ự ư ể ể

soát đ c b ng cách s d ng cách ch t ượ ằ ử ụ ấ
poly photphate hay EDTA, nh ng tác ữ
nhân chelat hóa
Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
Nh ng mu i khác, ngay c natri sulfat ữ ố ả
hay natri clorua, đ u có th tăng c ng ề ể ườ
s phát huỳnh quang c a FBA trong ự ủ
dung d chị
Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
ch t HDBM đóng m t vai trò quan tr ng trong ấ ộ ọ
s phát huỳnh quang c a FBA trong dung d chự ủ ị
•
Ch t HĐBM anion h u nh không có hi u ng gì ấ ầ ư ệ ứ
lên s th hi n c a FBA anion trên v i cottonự ể ệ ủ ả
•
ch t HĐBM nonion thì có th có nh h ng tiêu ấ ể ả ưở
c c và tích c c đ n đ tr ng c a ch t n n ự ự ế ộ ắ ủ ấ ề
c n x lýầ ử
•
Ch t HDBMcation th ng có hi u ng không ấ ườ ệ ứ
t t, nh ng không ph i lúc nào cũng nh v yố ư ả ư ậ
Những yếu tố ảnh hưởng đến
FBA:
•
nh h ng c a ch t ph gia c n đ c Ả ưở ủ ấ ụ ầ ượ
xem xét k l ng ỹ ưỡ

•
Công th c l ng th ng có t m quan ứ ỏ ườ ầ
tr ng th ng m i đáng k và th ng s ọ ươ ạ ể ườ ử
d ng dung môi nh ethylene glycol, poly ụ ư
ethylene glycol và alkoxylate alkylphenol
đ đ t đ c dung d ch n đ nhẻ ạ ượ ị ổ ị