nghiên cứu điều chế chất tẩy rửa dạng lỏng để xử lý mỡ cá tra, cá basa bám trên dụng cụ nhựa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN









NGUYỄN THỊ LỢI
LÊ THỊ THỦY TIÊN





NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẤT TẨY RỬA
DẠNG LỎNG ĐỂ XỬ LÝ MỠ CÁ TRA, CÁ BASA
BÁM TRÊN DỤNG CỤ NHỰA




LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH HÓA HỌC

2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN










NGUYỄN THỊ LỢI
LÊ THỊ THỦY TIÊN





NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẤT TẨY RỬA
DẠNG LỎNG ĐỂ XỬ LÝ MỠ CÁ TRA, CÁ BASA

BÁM TRÊN DỤNG CỤ NHỰA



LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH HÓA HỌC



CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Ts. PHẠM VŨ NHẬT



2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN


Năm học 2013-2014
Đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẤT TẨY RỬA DẠNG LỎNG ĐỂ XỬ LÝ
MỠ CÁ TRA, CÁ BASA BÁM TRÊN DỤNG CỤ NHỰA




L
L

Ờ
Ờ
I
I


C
C
A
A
M
M


Đ
Đ
O
O
A
A
N
N






Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Luận văn tốt nghiệp đại học ngành: Hóa Học

Đã bảo vệ và được duyệt

Hiệu trưởng………………………………

Trưởng khoa………………………………

Trưởng Bộ môn Cán bộ hướng dẫn



Ts. Nguyễn Trọng Tuân Ts. Phạm Vũ Nhật


Trường Đại học Cần Thơ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Khoa Khoa học Tự nhiên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Bộ môn Hóa học 

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1. Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Vũ Nhật
Đề tài: Nghiên cứu điều chế chất tẩy rửa dạng lỏng để xử lý mỡ cá tra, cá
basa bám trên dụng cụ nhựa.
2. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Lợi MSSV: 2102263
Lê Thị Thủy Tiên MSSV: 2102303
Lớp: Cử nhân hóa học Khóa: 36
3. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức LVTN:

b. Nhận xét về nội dung của LVTN:
 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài:


d. Kết luận, đề nghị và điểm:


Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Cán bộ hướng dẫn

Trường Đại học Cần Thơ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Khoa Khoa học Tự nhiên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Bộ môn Hóa học 

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

4. Cán bộ phản biện:
Đề tài: Nghiên cứu điều chế chất tẩy rửa dạng lỏng để xử lý mỡ cá tra, cá
basa bám trên dụng cụ nhựa.
5. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Lợi MSSV: 2102263
Lê Thị Thủy Tiên MSSV: 2102303
Lớp: Cử nhân hóa học Khóa: 36
6. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức LVTN:

b. Nhận xét về nội dung của LVTN:
 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài:


d. Kết luận, đề nghị và điểm:


Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Cán bộ phản biện


Trường Đại học Cần Thơ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Khoa Khoa học Tự nhiên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Bộ môn Hóa học 

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÔNG TY QVD – ĐỒNG THÁP
Đề tài: Nghiên cứu điều chế chất tẩy rửa dạng lỏng để xử lý mỡ cá tra, cá
basa bám trên dụng cụ nhựa.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Lợi MSSV: 2102263
Lê Thị Thủy Tiên MSSV: 2102303
Sinh viên trường: Đại Học Cần Thơ
Lớp: Cử nhân hóa học Khóa: 36
Nội dung nhận xét:

Sa Đéc, ngày … tháng … năm 2013
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên i Hóa Học K36
LỜI CẢM ƠN

Quá trình thực hiện luận văn đã giúp chúng em học hỏi được nhiều kinh
nghiệm thực tế, có thêm nhiều kiến thức bổ ích cho công việc sau này. Để
được kết quả như ngày hôm nay chúng em xin chân thành cảm ơn:
Các thầy cô trong khoa Khoa học Tự nhiên, đặc biệt là các thầy cô trong
Bộ môn Hóa học đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức cần thiết.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Vũ Nhật, Thầy đã

tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và giúp đỡ em
trong suốt thời gian qua.
Chúng em cũng chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Vương
Thanh Tùng, Thầy đã hướng dẫn tận tình, động viên, và tạo điều kiện thuận lợi
cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành Luận văn tốt
nghiệp này.
Xin cám ơn ban giám đốc công ty thủy sản QVD – Đồng Tháp, chị
Trương Thị Luyến, anh Huỳnh Thanh Tú, chị Nguyễn Ngọc Hân cùng các
anh chị tại Công ty đã tận tình chỉ bảo và giúp chúng em có cơ hội tiếp cận
công việc thực tế, nâng cao kiến thức và hoàn thành tốt Luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng chúng em cảm ơn gia đình và tất cả các bạn lớp Hóa học khóa
36 đã động viên, quan tâm, giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt luận văn này.

Xin chân thành cám ơn!
Cần Thơ, Tháng 12 năm 2013

Nguyễn Thị Lợi
Lê Thị Thủy Tiên


Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên ii Hóa Học K36
TÓM TẮT
Quy trình vệ sinh các thiết bị và đồ bảo hộ lao động đóng vai trò rất quan
trọng trong việc đảm bảo chất lượng thủy sản xuất khẩu. Việc điều chế được
chất tẩy rửa có hiệu năng cao và có giá thành thấp đang được nhiều công ty
thủy sản quan tâm nghiên cứu. Trong luận văn này chúng tôi tiến hành điều
chế một số loại nước rửa, thử hiệu năng và so sánh với loại nước rửa mà Công
ty thực phẩm QVD – Đồng Tháp đang sử dụng. Kết quả cho thấy loại nước
rửa mới có hiệu năng tương đương với loại đang được sử dụng nhưng có giá

thành cao hơn. Vì vậy, đề tài cần được tiếp tục nghiên cứu để tìm ra loại nước
rửa có hiệu năng cao và có tính kinh tế hơn. Ngoài ra, khả năng diệt khuẩn và
các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng tẩy rửa cũng cần được khảo sát.
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên iii Hóa Học K36
ABSTRACT
Sanitary process for equipment and protective labor plays a very
important role in controlling the quality of the exported fisheries. Therefore,
many aquatic companies pay much attention on investigation of detergents
with high performance and low cost. In this work, we synthesize some sorts of
cleaning solutions, test out their performance and compare with ones used by
QVD Dong Thap Food Company. Our results show that the performance of
the new detergents is comparable to the solutions curently used, but their cost
is still higher. Hence, further studies should be conducted to find out an
optimal solution with higher performance and less expensive. In addition, the
anti-bacteria ability and other factors affecting the performance of cleaners
should also be examined.
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên iv Hóa Học K36
LỜI CAM ĐOAN
Tất cả dữ liệu và số liệu sử dụng trong nội dung bài luận văn được tham
khảo nhiều nguồn tài liệu khác nhau và được ghi nhận từ những kết quả thực
nghiệm mà tôi đã tiến hành khảo sát trong suốt quá trình làm thực nghiệm. Tôi
xin cam đoan về sự tồn tại và tính trung thực khi sử dụng những dữ liệu này và
số liệu này.
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013


Nguyễn Thị Lợi Lê Thị Thủy Tiên

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên v Hóa Học K36
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
TÓM TẮT ii
ABSTRACT iii
MỤC LỤC v
DANH MỤC BẢNG vii
DANH MỤC HÌNH viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix
Chương 1: MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu đề tài 2
1.3 Nội dung đề tài 2
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP 3
2.1 Giới thiệu về chất tẩy rửa 3
2.2 Các thành phần chính dùng trong chất tẩy tửa 3
2.2.1 Chất hoạt động bề mặt 4
2.2.2 Chất xây dựng 12
2.2.3 Các chất phụ gia 18
2.3 Cơ chế tẩy rửa 23
2.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy rửa 23
2.3.2 Các cơ chế tẩy rửa khác nhau 24
2.4 Quy trình sản xuất chất tẩy rửa dạng lỏng 28
Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
3.1 Phương tiện nghiên cứu 30
3.1.1 Địa điểm và thời gian 30
3.1.2 Nguyên vật liệu nghiên cứu 30
3.2 Phương pháp nghiên cứu 30
3.2.1 Điếu chế nước rửa 31

3.3 Thí nghiệm 1: Đánh giá cảm quan khả năng tẩy mỡ của nước rửa vừa
điều chế 32
3.3.1 Mục đích 32
3.3.2 Chuẩn bị rổ dính mỡ 32
3.3.3 Pha dung dịch nước rửa 32
3.3.4 Bố trí thí nghiệm 32
3.4 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng tẩy mỡ trên các miếng nhựa 32
3.4.1 Mục đích 33
3.4.2 Các yêu cầu khi tiến hành thí nghiệm 33
3.4.3 Chuẩn bị mẫu 33
3.4.4 Bố trí thí nghiệm 33
3.5 Thí nghiệm 3: Đánh giá cảm quan khả năng tẩy mỡ khi áp dụng thực tế
tại xưởng 33
3.5.1 Mục đích 34
3.5.2 Chuẩn bị mẫu 34
3.5.3 Pha nước rửa 34
3.5.4 Bố trí thí nghiệm 34

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên vi Hóa Học K36
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35
4.1 Điều chế nước rửa 35
4.2 Đánh giá cảm quan khả năng tẩy mỡ của nước rửa vừa điều chế 37
4.3 Đánh giá khả năng tẩy mỡ trên miếng nhựa 38
4.4 Đánh giá cảm quan khả năng tẩy mỡ khi áp dụng tại xưởng 39
4.5 Chi phí cho 1 lít nước rửa 40
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41
5.1 Kết luận 41
5.2 Kiến nghị 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC A 43
PHỤ LỤC B 44

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên vii Hóa Học K36
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Công thức pha 1 lít nước rửa 31
Bảng 4.1: Đánh giá cảm quan các dung dịch nước rửa sau điều chế 35
Bảng 4.2: Kết quả đánh giá mức độ sạch của rổ sau khi rửa 37
Bảng 4.3: Kết quả hiệu suất tẩy rửa 38
Bảng 4.4: Kết quả đánh giá mức độ tẩy mỡ trên rổ/thớt nhựa tại xưởng 39
Bảng 4.5: Đơn giá của nước rửa vừa điều chế 40
Bảng 5.1: Công thức nước rửa 41

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên viii Hóa Học K36
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Thủy phân những liên kết peptit 22
Hình 2.2: Sự phân hủy của các triglyceride bởi lipase 22
Hình 2.3: Sự thoái hóa cellulose bởi cellulase 23
Hình 2.4: Vấy bẩn do một vết bẩn béo lên bề mặt F 24
Hình 2.5: Gột tẩy vết bẩn có chất béo 25
Hình 2.6: Phương thức Rolling Up 27
Hình 2.7: Sơ đồ điều chế nước rửa chén bát bằng tay 28
Hình 4.1: Nước rửa CT 4 – sau 8 giờ ổn định 36
Hình 4.2: Nước rửa CT 4 – sau 24 giờ ổn định 36
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các mẫu nước rửa đến hiệu suất
tẩy rửa 38
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của các loại nước rửa đến mức độ
sạch mỡ 39

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên ix Hóa Học K36
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CHĐBM Chất hoạt động bề mặt
HLB Hydrophilic lipophilic balance – độ cân bằng ưa kị nước.
NI nonionic
ABS Alkylbenzene sulfonate
LAS Linear alkylbenzene sulfonate
PAS Primary alcohol sulfate
LES Lauryl ether sulfate
OE copolymer oxit etylene
OP oxit propylene
TPP tripolyphosphate
EDTA etylenediamine tetraacetic
NTA nitrilo triacetic acid
MGDA methylglycinediacetic acid
STPP sodium tripolyphotphate
CT Công thức
TBNT Trung bình nghiệm thức

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 1 Hóa Học K36
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Thủy sản là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của nước ta,
góp phần làm tăng giá trị kim ngạch xuất khẩu những năm qua. Trong đó, chế
biến xuất khẩu cá tra, cá basa chiếm tỷ trọng cao. Năm 2007, xuất khẩu cá tra,
cá basa gần 400 ngàn tấn phi lê (tương đương 1 triệu tấn cá nguyên liệu), tăng
43,4% so với năm 2006. Trong mười tháng đầu năm 2008, cả nước xuất khẩu

được gần 550 ngàn tấn cá tra, cá basa, tăng 53,3% so với năm 2007 (theo Kinh
tế Việt Nam, 24/11/2008 của tác giả Thúy Nhung). Song, những năm gần đây
hoạt động xuất khẩu sản phẩm cá tra, cá basa của các nhà máy chế biến thủy
sản giảm sút một cách đáng kể. Do không đảm bảo quy định an toàn vệ sinh
thực phẩm, sản phẩm bị nhiễm kháng sinh, nhiễm khuẩn nên nhiều lô hàng
thủy sản của Việt Nam bị tiêu hủy ở Châu Âu… làm cho thị trường tiêu thụ
sản phẩm thủy sản bị thu hẹp lại, việc xuất khẩu các sản phẩm thủy sản gặp
nhiều khó khăn.
Trong nhiều yếu tố như nguồn nguyên liệu, qui trình chế biến, nguồn
nước, vệ sinh trong chế biến,… thì yếu tố vệ sinh trong và sau khi chế biến
đóng vai trò khá quan trọng. Đặc biệt, yếu tố vệ sinh sạch lượng mỡ cá bám
trên các dụng cụ nhựa, đồ bảo hộ lao động ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản
phẩm cá tra, cá basa xuất khẩu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long thời gian
qua. Sau mỗi ca làm việc, lượng mỡ cá tra, cá basa bám trên dụng cụ nhựa, đồ
bảo hộ lao động là rất lớn. Trong khi đó, mỡ cá tra, cá basa là môi trường
thuận lợi cho vi khuẩn phát triển. Để đảm bảo qui trình sản xuất đạt vệ sinh,
tránh ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, bắt buộc trước khi ca làm việc mới
bắt đầu thì dụng cụ nhựa, đồ bảo hộ lao động phải được vệ sinh sạch lượng mỡ
cá bám lên từ ca làm việc trước.
Thiết nghĩ, để làm được điều đó cần có một loại chất tẩy rửa có khả năng
tẩy mỡ cao. Do đó đề tài: “Nghiên cứu điều chế chất tẩy rửa dạng lỏng để
xử lý mỡ cá tra, cá basa bám trên dụng cụ nhựa” được thực hiện.
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 2 Hóa Học K36
1.2 Mục tiêu đề tài
Tìm ra công thức nước rửa tối ưu có khả năng tẩy rửa mỡ cá tra, cá basa
bám trên dụng cụ nhựa khi áp dụng thực tế tại Công ty QVD – Đồng Tháp và
có tính kinh tế.
1.3 Nội dung đề tài
 Đề xuất một số công thức nước rửa và tiến hành pha chế.

 Đánh giá cảm quan khả năng tẩy rửa mỡ cá bám trên dụng cụ
nhựa của các công thức nước rửa vừa pha chế.
 Khảo sát khả năng tẩy rửa của các công thức nước rửa vừa pha
chế, đồng thời so sánh với nước rửa mà Công ty đang sử dụng.

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 3 Hóa Học K36
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP
2.1 Giới thiệu về chất tẩy rửa
Chất tẩy rửa là chất được dùng để làm tăng tác dụng tẩy sạch của nước
với các chất bẩn có tính dầu. Khi hòa tan trong nước, chất tẩy rửa làm giảm
mạnh sức căng bề mặt giữa nước và các chất bẩn có tính dầu, nhờ đó làm cho
chất bẩn dễ thấm ướt và dễ bị lôi kéo ra khỏi bề mặt dính bẩn, đi vào môi
trường nước. Kết quả là tẩy sạch bề mặt dính bẩn
[1]
.
Chất tẩy rửa là những chất hoạt động bề mặt (CHĐBM) – có thể là vô cơ
hoặc hữu cơ. Các chất tẩy rửa thuộc loại vô cơ có thể là các chất có kiềm tính,
các muối trung tính và các chất không tan trong nước. Các chất tẩy rửa thuộc
loại hữu cơ có thể chia ra loại anion, cation, lưỡng tính, có khả năng ion hóa,
không có khả năng ion hóa, loại ít bọt, loại nhiều bọt,… Xét về phạm vi, khả
năng sử dụng, các chất tẩy rửa thuộc loại hữu cơ có nhiều ứng dụng ưu việt
hơn loại vô cơ.
Thông thường, các chất tẩy rửa là muối natri của acid béo (xà phòng)
hoặc các CHĐBM tổng hợp có hoạt tính ion và phi ion như sodium lauryl
sulfate, sodium dodecylbenzene sunfonate, ankylamide,… Để tăng hiệu quả
tẩy rửa của các CHĐBM, trong các chất tẩy rửa người ta còn thêm vào một số
chất phụ gia vô cơ như sodium tripolyphosphate, sodium sulfate, sodium
carbonate.
2.2 Các thành phần chính dùng trong chất tẩy tửa

Một sản phẩm tẩy rửa có thành phần khá phức tạp, nhưng nhìn chung
thường bao gồm các thành phần chính sau:
 Chất hoạt động bề mặt
 Chất xây dựng
 Chất phụ gia
Mỗi thành phần đơn lẻ trong chất tẩy rửa đều có những chức năng đặc
biệt trong quá trình tẩy rửa, tuy nhiên chúng vẫn có ảnh hưởng qua lại lẫn
nhau. Ngoài các thành phần chính nêu trên, tùy thuộc vào mục đích sử dụng
mà ta có thể thay đổi thành phần các chất phụ gia hoặc bớt những thành phần
không cấn thiết, cũng như tỷ lệ các chất sử dụng trong chất tẩy rửa
[2,3]
.
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 4 Hóa Học K36
2.2.1 Chất hoạt động bề mặt
CHĐBM là thành phần quan trọng nhất của chất tẩy rửa. Nó có mặt
trong tất cả các chất tẩy rửa, chúng có nhiệm vụ là tẩy các vết bẩn và những
chất lơ lửng trong nước giặt, chống lại sự tái bám của chất bẩn
[1]
.
CHĐBM là các chất có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của chất
lỏng. Một phân tử CHĐBM gồm hai phần: một phần kỵ nước (hydrophop) và
một phần ưa nước (hydrophyl). Tính chất hoạt động bề mặt phụ thuộc vào
hai phần này. Đầu kỵ nước phải đủ dài, mạch Carbon từ 8 – 21 ankyl thuộc
mạch alkane, alkene mạch thẳng hay có gắn vòng cylo hoặc benzene, Đầu
ưa nước phải là một nhóm phân cực mạnh như carboxyl (COO-), hydro (-OH),
amine (-NH
2
), sulfate (-OSO
3

),
[1]
.
CHĐBM có sức căng bề mặt nhỏ hơn sức căng bề mặt của dung môi và
trong dung dịch, nồng độ của nó ở bề mặt cao hơn bên trong dung dịch, làm
giảm sức căng bề mặt của dung dịch. Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không
hòa tan thì CHĐBM làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó. Khi hòa
CHĐBM vào trong một chất lỏng thì các phân tử của CHĐBM có xu hướng
tạo đám (gọi là mixen), nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám được
gọi là nồng độ tới hạn
[1]
.
Tính ưa, kị nước của một CHĐBM được đặc trưng bởi thông số cân bằng
ưa nước và kị nước – HLB (hydrophilic – lipophilic balance)
[4]
, giá trị này có
thể từ 0 đến 40. HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tan trong nước, HLB
càng thấp thì hóa chất càng dễ hòa tan trong các dung môi không phân cực
như dầu. CHĐBM được sử dụng phổ biến trong công nghiệp, ví dụ trong việc
tuyển quặng, điều chế các chất tẩy rửa….
Tùy theo tính chất mà CHĐBM được phân theo các loại khác nhau. Có
bốn loại CHĐBM:
 Chất hoạt động bề mặt anion.
 Chất hoạt động bề mặt cation.
 Chất hoạt động bề mặt không ion (nonionic – NI).
 Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính.
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 5 Hóa Học K36
2.2.1.1 Các chất hoạt động bề mặt anion

Nếu nhóm có cực (phần ưa nước) được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị
với phần kỵ nước của CHĐBM mang điện tích âm (-COO
-
, -SO
2-
3
, -SO
2-
4
), thì
CHĐBM được gọi là CHĐBM anion
[5]
.
Các CHĐBM có nhược điểm là rất nhạy với nước cứng do tạo thành kết
tủa với các ion Ca
2+
, Mg
2+
. Tuy nhiên, có thể hạn chế nhược điểm đó bằng
cách giảm chiều dài mạch carbon.
Các CHĐBM anion thường gặp:
a) Alkylbenzene sulfonate (ABS)
Đây là CHĐBM thường được sử dụng nhất. Có hai loại ABS: ABS
nhánh và ABS thẳng.
 ABS nhánh
ABS nhánh chỉ còn được sử dụng ở vài quốc gia, do tốc độ phân giải
chậm bởi các vi sinh vật (khả năng phân giải sinh học)
[5]
.

Cấu trúc hóa học:
CH
3
C
CH
3
CH
2
H
3
C C
CH
3
CH
2
C
CH
3
CH
3
CH
3
SO
3
-
Alkylbenzene sulfunate có nhánh ABS

Người ta triển khai một phản ứng oligome hóa của propylene, theo sau
một sự ngưng tụ xúc tác acid với benzene và một sulfone hóa theo công thức:
C

3
H
6
+
xúc tác
C
12
H
24
C
15
H
30
Propylene
Tetramer
Pentamer

C
12
H
24
+ C
15
H
30
+
AlCl
3
or HF
C

12
H
25
C
15
H
31
+


Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 6 Hóa Học K36
 ABS thẳng (LAS: Linear alkylbenzene sulfonate)
Cấu trúc hóa học:
H
3
C (CH
2
)
n
SO
3
H
Linear alkylbenzene sulfonate

Có 2 phương pháp điều chế các alkylate
Alkyl hóa những n-parafin clo hóa theo phản ứng:
C
n
H

2n -1
Cl
+
H
2n +1
C
n
+
HC

Alkyl hóa những olefin thẳng theo phản ứng:
C
n
H
2n
+
H
2n +1
C
n

b) Parafin sulfonate
Hiện nay, các sản phẩm này chưa được sự dụng trong các thành phần bột
giặt, vì giá thành tương đối cao. Vì chúng có khả năng phân giải sinh học cao,
chúng có thể là một nguồn sản xuất các anion
[6]
.
Công thức hóa học của chúng như sau:
H
3

C (CH
2
)
n
CH (CH
2
)
m
CH
3
SO
3
Parafin sulfonate

c) Sulfate rượu bậc một (PAS: primary alcohol sulfate)
Các sản phẩm ấy được chế tạo bằng cách hoặc sulfate hóa các rượu no
(thiên nhiên hay nhân tạo) với hỗn hợp không khí/SO
3
theo phản ứng sau:
R OH
+ SO
3
R O SO
3

Sự trung hòa các acid cho sulfate rượu béo (PAS)
Các chất anion của năm 2000 dường như là các PAS thiên nhiên (thoái
hóa sinh học, chất có thể tải sinh).

-olefin sulfonate (AOS)

[5]
.
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 7 Hóa Học K36
Người ta có một hỗn hợp nhiếu acid olefin sulfonic. Chúng có đặc tính ít
nhạy cảm hơn đối với nước cứng hơn là các alkylbenzen sulfonate hoặc các
sulfate rượu béo
[5]
.
Ở Hoa Kỳ, AOS không được dùng cho những sản phẩm giặt giũ, vì hợp
chất này có thể làm tấy da nếu dùng chung với nước javel, một chất thường
dùng để tẩy trắng ở nước này. Ngược lại nó được sử dụng ở Nhật Bản
[6]
.
d) Alkyl ether sulfate
Công thức hóa học:
R-O-(CH
2
-CH
2
-O)
n
-SO
3
-
Alkyl ete sulfat

Nếu R = Lauryl, ta có lauryl ether sulfate (LES)
Loại CHĐBM này thường được sử dụng trong các công thức lỏng (nước
rửa chén, nước giặt, dầu gội đầu).

Các ether sulfate khác cac alkyl sulfate bởi các đơn vị glycol ether nằm ở
giữa dây carbon và nhóm sulfate:
R O SO
3
Na
Alkyl sulfate
R
O(CH
2
-CH
2
-O)
n
SO
3
Na
Alkyl ether sulfate

Các ether sulfate được tổng hợp bằng 2 giai đoạn
[6]
:
 Thêm những phân tử oxit etylen vào rượu béo.
 Sulfate hóa rượu béo ethoxy hóa bằng hỗn hợp không khí/SO
3
(như
đối với các alkyl sulfate), xong trung hòa bằng các base khác: xút,
amoniac, rượu amine,
Công thức hóa học như sau:
R O(CH
2

-CH
2
-O)
n
H
+
SO
3
R O(CH
2
-CH
2
-O)
n
SO
3
H
Alkyl ether sulfonic acid

Ether sulfate thường dùng là lauryl ether sulfate, với n = 2 hoặc n = 3
(LES).
e) Các sulfosuccinate
Công thức hóa học như sau:
R O C CH CH
2
COO
SO
3
O
Sulfosuccinate

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 8 Hóa Học K36
Đó là các bán ester (hemiester) của acid succinic có hai nhóm anion:
carboxylic và sulfonic
[5]
.
Các sulfosuccinate rất nhẹ đối với da. Chúng được sử dụng để sản xuất
những chất tẩy rửa dạng lỏng: nước rửa chén hoặc dầu gội đầu. Có mang một
nhóm ester, chúng rất nhạy với sự thủy phân, điều này yêu cầu công thức phải
có pH giữa 6 và 8
[6]
.
2.2.1.2 Các chất hoạt động bề mặt cation


Ngược lại, nếu nhóm có cực tích điện dương (-NR
1
R
2
R
3
+
), sản phẩm
được gọi là CHĐBM cation
[5]
. Cấu tạo tiêu biểu của các CHĐBM cation là:
các amine mạch thẳng, các dẫn xuất amide, các bazo mạch vòng, dị vòng và
dẫn xuất của chúng.
Các CHĐBM cation thường ít được sử dụng cho mục đích tẩy rửa vì hiệu

quả tẩy rửa ở môi trường trung tính không cao. Chức năng chủ yếu của
CHĐBM cation là phân tán, làm đều màu, chống tĩnh điện, tăng độ co giãn,
cầm màu thuốc nhuộm,
Các CHĐBM cation thường gặp:
 Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)
 Cetylpyridinium chloride (CPC)
 Polyethoxylated tallow amine (POEA)
 Benzethonium chloride (BZT)
 Benzalkonium chloride (BKC)
2.2.1.3 Các chất hoạt động bề mặt không ion (NI)


Các chất hoạt động bề mặt NI có nhóm hữu cực không ion hóa trong
dung dịch nước. Phần kỵ nước gồm dãy chất béo. Phần ưa nước chứa những
nguyên tử oxi, nitơ hoặc lưu huỳnh không ion hóa. Sự hòa tan của các
CHĐBM trong nước là do những cấu tạo liên kết hydro giữa các phân tử nước
và một số chức năng của phần ưa nước. Chẳng hạn như ete của nhóm
polyoxyethylene (hiện tượng hydrate hóa). Trong loại này người ta thấy chủ

+
Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 9 Hóa Học K36
yếu là các dẫn xuất của polyoxyethylene hoặc polyoxypropylene, nhưng cũng
cần phải thêm vào đây các este của đường, các alkanolamide
[5]
.
CHĐBM không ion được ứng dụng rộng rãi vì nó có thể hoạt động trong
môi trường có chứa lượng lớn các chất điện ly, trong môi trường nước cứng,
môi trường acid, môi trường có chứa các ion kim loại nặng.
Một số chất hoạt động bề mặt NI:

 Các rượu ethoxy hóa:
Công thức hóa học:
R-O-(CH
2
-CH
2
O)
n
H

 Rượu bậc 1:
R-CH
2
-OH

 Rượu bậc 2:
CH
OH
CH
3
R

 Các rượu – amide:
Công thức của chúng là:
R C
O
N
H
H
2

C CH
2
O
Alkyl monoethanolamide

Các monoethanolamine được sử dụng để tăng hoặc ổn định bọt trong
những công thức có gốc alkyl ether sulfate (nước rửa chén hoặc dầu gội dầu).
Chúng cũng có những đặc tính làm đặc sệt, làm óng ánh xà cừ hoặc làm mềm,
tùy theo dây carbon R
[6]
.
 Các copolymer oxit ethylene (OE) và oxit propylene (OP)
Công thức hóa học:
H (O CH
2
CH
2
)
m
O
(CH
2
CH O)
n
(O
CH
2
CH
2
)

m
H
CH
3

Luận văn đại học GVHD: Ts. Phạm Vũ Nhật
Nguyễn Thị Lợi – Lê Thị Thủy Tiên 10 Hóa Học K36
Đó là những polyols có được bằng cách thêm oxit propylene vào
propylene glycol, theo sau là thêm oxit etylene theo sơ đồ sau
[6]
:
a)
OH CH CH
2
OH
CH
3
CH
2
HC
O
H
3
C
HO (CH
CH
2
O)
n
H

CH
3
+ (n-1)
Propylene glycol
Oxit propylene

b)
HO (CH
CH
2
O)
n
H
CH
3
CH
2
H
2
C
O
+ 2m
H (O CH
2
CH
2
)
m
O
(CH

2
CH
2
O)
n
(O
CH
2
CH
2
)
m
H
CH
3

Rút gọn: HO (OE)
m
(OP)
n
(OE)
m
H
 Các alkyl polyglucoside (APG):
Công thức hóa học của chúng là:
O
OH
H
2
C

O
OH
H
O
OH
R
n
alkyl polyglucosit

Trong đó: n = 1,3 ÷ 2, và R = C
9
– C
13
.
Các CHĐBM này được dùng trong các công thức bột, nhưng thường là
trong các sản phẩm lỏng, nước rửa chén hoặc gel tắm vòi. Ưu điểm của các
CHĐBM này là: rất dịu với da tay, dễ phân giải sinh học trong điều kiện tự
nhiên và môi trường, phối hợp với dầu thông tạo ra một hợp chất có hoạt tính
cao đối với sự tẩy rửa các vết bẩn xăng dầu. Sự tổng hợp chúng được thực
hiện từ các sản phẩm hoàn toàn có thể tái sinh (rượu thiên nhiên, glucose)
[5]
.