Đồ án nghiên cứu về chất tẩy rửa nhà bếp

LỜI CẢM ƠN
-----Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn cô Lữ Thị Mộng Thy và các bạn đã tận tình
giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án. Cô đã truyền đạt cho em những kiến thức,
kinh nghiệm và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn Công Nghệ Hóa Học, Khoa Công Nghệ
Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình
giảng dạy, truyền đạt cho em nhiều kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báo.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, bạn bè, những người quan tâm
giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án.

Xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày…..tháng 1 năm 2016

1


MỤC LỤC

2


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Lịch sử phát triển của Zeolit qua các năm .........................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................

.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................22
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn Sodium Tripoly Phosphate...............................................................
.............................................................................................................................................27
Bảng 2.3 Tiêu chuẩn Sodium Sunfate................................................................................28
Bảng 3.1 Đơn phối liệu cho sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng..................................................30
Bảng 3.2 Đơn phối liệu của sản phẩm tẩy rửa dạng kem...................................................32
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu ngoại quan.......................................................................................34
Bảng 3.4 Các chỉ tiêu chất lượng........................................................................................34
Bảng 3.5 Danh mục các chỉ tiêu chất lượng và tính chất đặc trưng của chất tẩy rửa........35
Bảng 3.6 Đơn phối liệu nước rửa chén Mỹ Hảo................................................................35
Bảng 3.7 Đơn phối liệu nước lau sàn Sunlight...................................................................36

3


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Vấy bẩn do một vết bẩn béo lên bề mặt F.............................................................2
Hình 1.2 Gột tẩy vết bẩn có chất béo....................................................................................3
Hình 1.3 Phương thức Rolling Up........................................................................................4
Hình 1.4 Các phân tử chất HĐBM tại khu vực phân pha không khí – nước.......................7
Hình 1.5 Kem tẩy đa năng Cif...............................................................................................8
Hình 1.6 Nước rửa chén Mỹ Hảo..........................................................................................9
Hình 1.7 Nước lau sàn Sunlight............................................................................................9
Hình 2.1 Thủy phân những liên kết peptit..........................................................................25
Hình 2.2 Sự thủy phân các triglyceride bởi lipasa..............................................................26
Hình 2.3 Sự thoái hóa cellulose bởi cellulase.....................................................................27

4


CHĐBM
ABS

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chất hoạt động bề mặt
Alkylbenzene Sunfonate

5


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG SẢN PHẨM TẨY RỬA NHÀ BẾP
1.1. Lịch sử phát triển
Từ xưa con người đã biết dùng các phương tiện để làm sạch cơ thể và đổ đạc, vật
dụng của mình.
Lịch sử ghi chép rằng người Babilon đã phát minh ra xà phòng từ 2800 năm trước
công nguyên, còn người Phoenic cũng biết làm xà phòng từ năm 600 trước công nguyên.
Người Ai Cập ngay từ thế kỷ thứ 8 trước công nguyên đã biết dùng khoáng chứa soda làm
chất tẩy rửa. Một số nơi khác người ta cũng biết đốt rong biển để lấy tro có chứa chất
kiềm. Tuy nhiên loại chất tẩy rửa thông dụng nhất vẫn là chất kiềm chứa kali có trong tro
gỗ (hoặc tro thực vật nói chung) chủ yếu chứa kali cacbonat (K2CO3).
Trong thời kì đầu tiên xà phòng còn được dùng để trị bệnh.
Vào thế kỉ 13, Pháp trở thành nước sản xuất xà phong lớn nhất Châu Âu và Thế

Giới. Đến thế kỉ 14, sản xuất xà phòng lại được phát triển mạnh ở Anh. Khi đó xà phòng
cũng được sản xuất ở Nam Âu (Ý và Tây Ban Nha) và vùng phía nam nước Pháp với
nguyên liệu là dầu ô liu. Xà phòng từ dầu ô liu là loại xà phòng có chất lượng cao hơn các
loại xà phòng đi từ mỡ động vật mỡ cừu, bò, cá..., của các khu vực Bắc Châu Âu. Vào
các thế kỉ 17-18 xà phòng được sản xuất mạnh hơn và được dùng nhiều hơn cho mục đích
giặt tắm..
Xà phòng đi từ nước tro gỗ chính là xà phòng kali (xà phòng mềm).
Vào thế kỉ 19, bằng phương pháp Lơ Blăng (Leblanc) người ta có thể sản xuất được
xút (natri hydroxyt - NaOH) đi từ muối ăn. Từ đó xút được áp dụng sản xuất xà phòng
cứng (xà phòng natri) mà không cần bổ sung muối ăn như trước.
Xút được sản xuất theo công nghệ Lơ Blăng đã làm thay đổi đột ngột ngành công
nghiệp sản xuất xà phòng. Công nghệ sản xuất xà phòng giảm nhiều công đoạn (xử lý tro,
cô đặc nước tro, loại bỏ tạp chất trong nước tro...) điều này làm cho công nghiệp sản xuất
xà phòng phát triển mạnh, sản lượng tăng và mẫu mã đa dạng hơn.
Đầu thế kỉ 20, trong thời kì chiến tranh thế giới lần thứ I, bên cạnh xà phòng truyền
thống bắt đầu xuất hiện các loại chất giặt rửa tổng hợp. Trong những thập niên cuối thế kỉ
20 xà phòng được sản xuất rộng rãi ở quy mô công nghiệp với sự phát triển đa dạng của
chủng loại, mẫu mã từ các loại dùng trong công nghiệp (như công nghiệp dệt nhuộm, chế
tạo cơ khí, điện tử...đến các sản phẩm giặt rửa gia dụng và chăm sóc cá nhân).
Cuối thế kỉ 19 đầu thế kỉ 20 các xơ sợi nhân tạo, tổng hợp ra đời, chiếm ưu thế trong
ngành dệt, chúng đòi hỏi các chất giặt tẩy mới, thích hợp. Người ta đã tìm ra và tổng hợp
được nhiều chất tẩy rửa mới, gọi chung là chất tẩy rửa tổng hợp, có khả năng tạo bọt và
tẩy bẩn tốt hơn hẳn xà phòng với tên thương mại là Nekal. Từ đó các chất tẩy rửa tổng
hợp nối tiếp nhau xuất hiện.
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

6


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Nhu cầu sử dụng các chất tẩy rửa trong công nghiệp và sinh hoạt ngày càng cao, đòi hỏi
sản xuất ngày càng nhiều. Thế nhưng ở ngành công nghiệp hiện tại vẫn còn nhiều vấn đề
cần giải quyết như nạn ô nhiễm môi trường, đồng thời chất hoạt động bề mặt còn dư làm
ô nhiễm nguồn nước ngầm. Vì những lí do đó, việc tìm kiếm các chất giặt tẩy mới luôn
luôn là vấn đề thờ sự của các nhà hóa học ngày nay.
Trong thời gian gần đây, bắt đầu xuất hiện những chất tẩy rửa mới gọi chung là
“chất tẩy rửa thuộc thế hệ thứ 3”. Đó là những chất tẩy rửa tổng hợp có chứa men. Trong
thành phần hỗn hợp, men có tác dụng làm phân giải các chất bẩn (nhất là những chất
thuộc loại protein), men sẽ cắt chúng thành những phân tử đơn giản, dễ hòa tan trong
dung dịch giặt rửa. Men còn có tác dụng làm sạch các rác rưởi gây tắc cống thải và không
gây ra ô nhiễm môi trường. Các chất giặt rửa này ngày càng phát triển và có triển vọng
lớn trong tương laị.
Tất cả những điều này đều nhằm mục đích làm vừa lòng người tiêu dùng[8].
1.2. Định nghĩa và cơ chế tẩy rửa
1.2.1. Định nghĩa
Sự tẩy rửa được định nghĩa là “làm sạch bề mặt của một vật thể rắn, với một tác
nhân riêng biệt, theo một tiến trình lý hóa khác hẳn với việc hòa tan đơn thuần”.
1.2.2. Cơ chế tẩy rửa
Quá trình tẩy rửa của bất kì chất tẩy nào đều cần có cơ chế tối ưu để đạt được hiệu
quả cao nhất. Ở đây, chỉ xét cơ chế lấy vết bẩn khỏi bề mặt nhiễm bẩn đối với vết bẩn có
chất béo (dầu hoặc mỡ)[3].
1.2.2.1. Thuyết nhiệt động – phương thức Lanza
Xét đến một chất béo H (dầu) và một bề mặt rắn F. Việc nhiễm bẫn F do H có thể
được biểu diễn qua sơ đồ hình 1.1[3].

Hình 1.1 Vấy bẩn do một vết bẩn béo lên bề mặt F

Khi giọt dầu H (thể I) tiếp xúc với bề mặt F (thể II), thì giọt dầu trải ra cho đến khi
đạt một thế cân bằng với một gốc tiếp giáp, được xác định bởi bề mặt rắn F và đường tiếp
tuyến của giao diện dầu/khí. Năng lượng tự do của thể II có thể được viết theo phương
trình sau đây:
EFA = EFH + EHA. Cosθ (1)
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

7


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Trong đó:
EFA: năng lượng tự do bề mặt rắn/khí.
EFH: năng lượng tự do bề mặt rắn/dầu.
EHA: năng lượng tự do dầu/khí.
Năng lượng tự do tính trên một đơn vị diện tích thì bằng sức căng giao diện hay bề
mặt. Phương trình (1) trở thành:
γ

γ

γ

γ

γ

= FH + HA. Cosθ (2)
Công gắn chặt chất lỏng H vào chất nền F được biểu diễn bằng phương trình Dupre:
FA

γ

WFH = FA + HA - FH (3)
Theo phương trình (3), thấy rằng gây bẩn càng dễ dàng bao nhiêu thì công gắn chặt
chất lỏng WFH càng yếu đi bấy nhiêu.
Để được như thế, chỉ cần sức căng bề mặt F(

γ

FA

) hay sức căng bề mặt của H(

γ

HA

)

yếu đi. Gột tẩy vết bẩn có chất béo H khỏi bề mặt F, được biểu diễn bởi sơ đồ hình 1.2[3].
Hình 1.2 Gột tẩy vết bẩn có chất béo

Gột tẩy vết bẩn bao hàm đi từ thể II sang thể III. Tính công cần thiết để thay đổi thể
này.
Ở ban đầu thề II, năng lượng tự do biểu diễn bằng phương trình:
γ

γ

EII = HF + HE
Khi vết bẩn tách khỏi bề mặt F, trong thể III, năng lượng được biểu diễn bằng:
EIII =

γ

γ

FE

+2

γ

HE

(ta có 2 HE bởi vì trong thể III, người ta đã tạo nên một phân giới H/E phụ thêm).
Công cần thiết để đi từ thể II sang thể III bằng:
WA = EIII – EII =
hay WA =
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

γ

γ

EF + 2

FE

+
8

γ

γ

HF – (

HE

-

γ

γ

HF

HF +

(4)

γ

HE

)


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Theo phương trình này, thấy rằng khi công càng yếu hơn (do đó gột tẩy dễ hơn), thì
γ

hai biến số đầu

FE

và

γ
HE

cũng yếu hơn và biến số thứ ba

nhân bề mặt có tác dụng là làm giảm sức căng bề mặt (giảm

γ
HF

γ
FE

lại lớn hơn. Sự thêm tác

và

γ
HE

) và gia tăng sức

γ

căng giao diện HF nhờ sự hấp thụ của tác nhân bề mặt đó ở giao diện F/E và H/E.
Mặt khác, cũng có thể ghi nhận rằng trong trường hợp sợi polyeste (không phân
γ

cực) bị vấy bẩn bởi một chất béo (không phân cực), thì sức căng giao diện HF yếu.
Dựa vào những dữ kiện nhiệt động học, người ta có thể xác định những điều kiện
cần thiết để “gột tẩy tự phát” vết bẩn có chất béo. Để vết bẩn tự tẩy, năng lượng tự do ở
giai đoạn cuối (đã tẩy sạch) cần phải kém hơn giai đoạn đầu (bị vấy bẩn), nghĩa là:
EIII < EII
hay

γ

FE

+ 2

γ

γ

HE

γ

<

γ

HF

γ

+

γ

HE

hay FE + HE < HF.
Vậy nếu tác nhân bề mặt, do sự hấp phụ của nó trên bề mặt rắn và vết bẩn, làm giảm
được sức căng giao diện của chúng (so với nước) đến độ mà tổng của chúng trở thành
kém hơn sức căng giao diện bề mặt rắn/vết bẩn, lúc đó vết bẩn sẽ tự tẩy đi [3].
1.2.2.2. Cơ chế Rolling Up (cuốn đi)
Việc tẩy đi các vết bẩn béo cũng có thể được giải thích bởi thuyết “Rolling Up”,
được Stevenson nhắc đến vào năm 1953. Chúng ta hãy xem kỹ sơ đồ hình 1.3[3].

Hình 1.3 Phương thức Rolling Up

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

9


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Việc tẩy đi các vết bẩn thừ thể II sang thể IV, qua thể trung gian III. Khi cân bằng,
hợp lực của ba vectơ

γ

FE,

γ

HE,

γ
γ

HF

được biểu diễn bằng phương trình sau đây:
γ

γ

FE =
HF +

HE. Cosθ (5)
Suy ra: Cosθ = (6)
Để tẩy đi các vết bẩn, θ phải bằng 180o hay Cosθ = -1. Trong điều kiện này, phương
trình (6) thành:
-1 =

γ

γ

γ

hay HF = FE + HE (7)
Chất hoạt động bề mặt (HĐBM) do chúng được hút trên bề mặt rắn và vết bẩn, làm
γ

γ

giảm các sức căng giao diện FE và HE theo phương trình (6) được xác minh ở trên. Và
lúc đó, màng dầu (vết bẩn béo) sẽ cuốn lại và tách khỏi bề mặt rắn trong quá trình tẩy
rửa[3].
1.2.2.3. Cơ chế hòa tan hóa
Cơ chế “Rolling Up” chỉ liên quan đến các vết bẩn ở thể lỏng có chất béo và chủ yếu
nhờ chất HĐBM làm giảm sức căng giao diện. sau khi có nồng độ mixen tới hạn, thì
không còn sức căng giao diện nữa, cho nên hiệu ứng “Rolling Up” không tăng khi có
nồng độ này. Tuy nhiên, vì người ta thấy sự giặt tẩy gia tăng nhanh khi vượt quá nồng độ
mixen tới hạn (CMC), ta cần phải nhờ đến một cơ chế khác “sự hòa tan hóa”. Lý thuyết
này được đưa ra trước tiên bởi Mc Bam vào năm 1942, rồi lại được Ginn, Brown và
Harris kiểm chứng lại vào năm 1961.
Các phân tử của các tác nhân bề mặt kết hợp với nhau trong các dung dịch loãng để

hình thành các mixen ở một nồng độ nào đó được gọi là nồng độ mixen tới hạn. trong các
mixen, phần kỵ nước của phân tử chất HĐBM quay về phía trong, trong khi phần ưa nước
(nhóm ion – hóa hay Polyoxyetylen) lại hướng vào nước. nếu các phân tử hòa tan có cực
(chẳng hạn các Hydroxyl hay Cacboxyl) thì các phân tử đó, nói chung được tìm thấy ở
phần ưa nước của mixen.
Sự hòa tan hóa chỉ diễn ra khi nồng độ chất HĐBM cao hơn so với nồng độ mixen
tới hạn (CMC).
Tóm lại để tẩy rửa tốt không những cần giảm sức căng bề mặt (phương thức Lanza,
cơ chế “Rolling Up”) mà còn phải tăng nồng độ các hoạt chất để hình thành các mixen
(hòa tan hóa) và có được một số mixen đủ, tùy theo lượng vết bẩn béo hiện diện trong
dung dịch giặt rửa[3].
1.3. Quá trình làm sạch

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

10


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Trong đời sống và sản xuất, quá trình tẩy rửa và làm sạch luôn đi kèm với những
quá trình khác. Quá trình làm sạch có thể theo cơ chế vật lý (cơ học, nhiệt học...), hoá học
(các phản ứng hoá học làm thay đổi tính chất hoá học của các chất bẩn), hoặc hoá lý (hoà
tan bằng dung môi, tạo nhũ, tạo bọt...) trong nhiều trường hợp khó phân biệt được giới
hạn của quá trình làm sạch theo cơ chế nào, hoặc trong quá trình làm sạch có nhiều cơ chế
tác động[8].
1.3.1. Quá trình làm sạch vật lý
Bao gồm các quá trình lau chùi, mài, cạo, dùng nhiệt, sục không khí..., có cơ chế

dùng năng lượng cơ học, năng lượng nhiệt để loại bỏ chất bẩn khỏi bề mặt vật liệu rắn.
Quá trình này thuộc một lĩnh vực riêng không được xem xét ở đây [8].
1.3.2. Quá trình làm sạch hoá học
Bao gồm các quá trình áp dụng các phản ứng hoá học tác động vào chất bẩn, làm
thay đổi tính chất của chất bẩn để loại trừ các tính chất bất lợi của chúng hoặc loại trừ
chúng khỏi bề mặt vật liệu rắn.
Thông thường các phản ứng hoá học được sử dụng là các phản ứng oxy hoá khử
hoặc phản ứng tạo phức giữa chất bẩn và hoá chất trong chất tẩy rửa.
Các chất bẩn có các chứa chất mang màu, thường là các hợp chất hữu cơ, có tính
khử hoặc lẫn các hợp chất khoáng chứa kim loại có màu (một số trong chúng cũng có tính
khử). Người ta dùng một số chất oxy hoá mạnh để oxy hoá các vết bẩn có tính khử sau đó
rửa lại vật liệu bằng nước.
Các chất oxy hoá truyền thống được dùng trong các phản ứng tẩy trắng là khí Clo
(Cl2), nước Javel hay Natri Hypoclorit (NaOCl), thuốc tím hay Kali Pemanganat
(KMnO4), nước Oxy gà hay Hydro Peoxit (H2O2), Natri Peoxit (Na2O2), Kali Peborat
Tetra Hydrat (K3BO3.4H2O), Natri Peborat (NaBO2.H2O.3H2O), Natri Pecacbonat
(NaB2CO3.3H2O2). Cơ chế tẩy trắng của các chất này là sinh ra Clo nguyên tử hoặc Oxy
nguyên tử khi phân huỷ và các nguyên tố dạng nguyên tử này sẽ oxy hoá các chất khử
trong vết bẩn.
Các chất oxy hoá trên đây được dùng phổ biến trong tẩy rửa công nghiệp, nhất là đối
với ngành dệt nhuộm, sản xuất bột giấy và giấy.
Do hầu hết các chất oxy hoá ít bền trong dung dịch nước khi bảo quản, nên chỉ có
một số chất được sử dụng trong thành phần chất giặt rửa. Hoá chất thường được sử dụng
là Kali (hoăc Natri) Peborat. Cơ chế làm trắng của các chất oxy hoá mạnh là chúng oxy
hoá chất khử (có màu) và biến chúng thành chất không màu trong phổ ánh sáng thấy
được, đồng thời một số chất bẩn sau phản ứng oxy hoá khử cũng trở nên dễ hoà tan trong
nước hơn và dễ dàng bị loại bỏ khỏi vật liệu[8].
1.3.3. Quá trình làm sạch hoá - lý
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

11


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Bao gồm nhiều qua trình làm sạch liên quan đến quá trình tẩy rửa và làm sạch vật
liệu có sử dụng chế phẩm giặt rửa. Đó là các quá trình hoà tan, tạo hiệu ứng bề mặt (tạo
nhũ, tạo bọt...).
Đối tượng của quá trình làm sạch công nghiệp, gia dụng và làm sạch cơ thể chủ yếu
là các chất bẩn chứa dầu mỡ. Hầu hết các vật liệu tự nhiên và nhân tạo điều có ái lực
mạnh với các chất dầu mỡ, nên các chất bẩn chứa dầu mỡ có xu hướng bám chặc bề mặt
vật liệu, thậm chí ngấm sâu vào bên trong cấu trúc vật liêu.
Nước là dung môi thông dụng, dễ kiếm được dùng để hoà tan và tẩy rửa các chất
bẩn ưa nước (Hydro philic). Nhưng trong trường hợp dầu mỡ, nước không có tác dụng tẩy
rửa vì dầu mỡ thuộc loại kỵ nước (Hydro phobic). Các chất hoạt động bề mặt (HĐBM)
được đưa vào trong thành phần chất giặt rửa có tác dụng thu gom các chất dầu mỡ và lôi
cuốn chúng vào trong pha nước. Trên cơ sở đó có thể tiếp tục dùng nước để loại bỏ chất
bẩn.
Cơ chế thu gom và lôi cuốn các chất dầu mỡ của chất HĐBM có thể được mô tả
khái quát như sau: khi chất HĐBM hoà tan trong nước, phần đuôi kỵ nước của phân tử
hướng về phía bề mặt phân chia pha không khí - nước, trong khi đầu ưa nước của phân tử
lại hướng vào bên trong pha nước (hình 1.4). Trong quá trình tiếp xúc (giặt rửa) phần kỵ
nước (ưa dầu) sẽ liên kết với tạp chất chứa dầu mỡ. Kết quả là dầu mỡ (kèm chất bẩn) sẽ
bị lôi cuốn vào pha nước, hay nói cách khác là dầu mỡ (và chất bẩn) bị " nhũ hoá" và tan
trong nước, sau đó bị loại bỏ theo nước rửa[8].

Hình 1.4 Các phân tử chất HĐBM tại khu vực phân pha không khí – nước

Giới thiệu sản phẩm tẩy rửa nhà bếp trên thị trường
Chất tẩy rửa là chất được dùng để làm tăng tác dụng tẩy rửa 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
cuốn ra khỏi bề mặt dính bẩn, đi vào môi trường nước. Kết quả là tẩy sạch bề mặt dính
bẩn.
1.4.

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

12


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Sản phẩm tẩy rửa nhà bếp trên thị trường có rất nhiều chủng loại và nhiều dạng,
nhưng được quy về hai dạng chính là: dạng kem và dạng lỏng.
1.4.1. Dạng kem
Kem giặt là loại chất tẩy rửa tổng hợp được sản xuất nhiều trong những thập niên
giữa thế kỉ 20 tới nay. Đây là loại sản phẩm tương đối tiện dụng do có tính tẩy rửa tốt, dễ
sản xuất và giá thành rẻ. Tuy nhiên chi phí bao bì cao.
Chất lượng của kem giặt phụ thuộc rất nhiều vào: chất lượng, thành phần nguyên
liệu và công nghệ sản xuất. Loại kem giặt có chất lượng cao phải có tính tẩy rửa tốt, độ
pH vừa phải (pH = 8), sử dụng ít tiêu hao, giữ được trạng thái keo, không bị tách lớp và
kết tinh khi bảo quản lâu dài trong điều kiện thường.
Sản phẩm phải đạt được những yêu cầu sau: độ đồng nhất cao, không bị phân lớp,
không bị đóng rắn khi bảo quản, hòa tan tốt trong nước và có khả năng tẩy trắng cao [8].


Sản phẩm kem tẩy đa năng Cif

Hình 1.5 Kem tẩy đa năng Cif

Kem tẩy đa năng Cif giúp làm sạch mọi vết bẩn, ngay cả những vết bẩn cứng đầu
nhất như vết cháy thức ăn, bụi bẩn đóng lớp lâu ngày, vết dầu mỡ, vết rỉ sét, cặn xà
phòng… tạo vẻ sáng bóng cho gian bếp và phòng tắm.
Sản phẩm hoạt động hiệu quả cho mọi bề mặt, từ bề mặt gạch, men sứ, crôm, kính,
đá mài, nhựa cho đến thép không gỉ.
1.4.2. Dạng lỏng
Chất giặt rửa dạng lỏng đầu tiên được sử dụng là xà phòng lỏng do William
Shepphard phát minh vào tháng 8 năm 1865, tuy nhiên trong một thời gian dài chất tẩy
rửa dạng lỏng ít được chú ý cải tiến và sản xuất. Mãi đến cuối thế kỉ 20 dạng sản phẩm
này mời được chú ý và phát triển.
Năm 1980 hãng Minnetonka Corp. Giới thiệu mẫu xà phòng đầu tiên của mình,
được gọi là “Soft Soap”. Khoảng 20 năm gần đây chất tẩy rửa dạng lỏng đã được phát
triển mạnh và chiếm thị phần này càng lớn trên thị trường.

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

13


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Hiện nay thuộc nhóm chất tẩy rửa dạng lỏng có một loạt sản phẩm như: nước rửa
chén (bát), nước lau nhà, nước giặt đậm đặc...
Yêu cầu của sản phẩm phải có độ đồng nhất cao, trong suốt, không phân lớp, không

đóng rắn trong thời gian bảo quản và có khả năng tẩy trắng cao[8].

Sản phẩm nước rửa chén Mỹ Hảo

Hình 1.6 Nước rửa chén Mỹ Hảo

Nước rửa chén Mỹ Hảo hương chanh được chiết xuất từ vỏ chanh thiên nhiên kết
hợp với chất diệt khuẩn, ngoài tác dụng tẩy sạch các vết bẩn – dầu mỡ, khử sạch mùi tanh
bám trên ly, chén dĩa, xoong nồi…, còn có tác dụng diệt khuẩn rất hiệu quả và không làm
hại da ta. Giúp cho chén dĩa luôn sạch bóng, thơm mát khi sử dụng.

Sản phẩm nước nước lau sàn Sunlight

Hình 1.7 Nước lau sàn Sunlight

Làm sạch các vết bẩn lâu ngày với hương thơm từ thiên nhiên, không cần phải lau
lại bằng nước, với nhiều chũng loại và mẫu mã giúp cho bạn có nhiều sự lựa chọn. Sử
dụng được trên tất cả các loại bề mặt: đá mài, gạch men, simili, gỗ... tạo vẽ sáng bóng và
thơm mát cho sàn nhà.

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

14


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN PHẨM TẨY RỬA NHÀ BẾP

Tuỳ theo sản phẩm mà nguyên liệu để sản xuất các chất tẩy rửa khác nhau là tương
đối khác nhau về chủng loại và tính năng. Mỗi một loại nguyên liệu sẽ tạo cho sản phẩm
chất tẩy rửa một tính năng riêng biệt với công dụng riêng. Tuy nhiên có thể thấy các loại
nguyên liệu sau đây thường được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa.
2.1. Chất hoạt động bề mặt (HĐBM)
Chất HĐBM giữ vai trò quan trọng nhất trong thành phần chất tẩy rửa, nhiệm vụ của
nó là đảm bảo sự tẩy đi các vết bẩn và những chất lơ lững trong nước giặt để ngăn chặn
sự bám lại của chúng trên bề mặt.
Một phân tử chất HĐBM có hai đầu: một đầu kỵ nước (không tan trong nước), một
đầu ưa nước (tan trong nước). Các phân tử này tác động lớn vào góc giao diện không
khí/nước. Người ta gọi chúng là tác nhân bề mặt hay đơn giản là chất HĐBM [6].
Tùy theo tính chất mà chất HĐBM được phân theo các loại khác nhau. Có bốn loại
chất HĐBM:
•
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.
Kí hiệu của các chất hoạt động bề mặt:

2.1.1. Chất hoạt động bề mặt anion

Nếu nhóm có cực (phần ưa nước) được liên kết bằng liên kết cộng hoá trị với phần
kỵ nước của chất HĐBM mang điện tích âm (-COO-, -SO32-, -SO42- ), thì chất HĐBM gọi
là chất HĐBM anion.
Các chất HĐBM nhóm này có nhược điểm là rất nhạy với nước cứng do tạo thành
kết tủa với các ion Ca2+, Mg2+, tuy nhiên có thể hạn chế nhược điểm này bằng cách làm

giảm chiều dài mạch carbon[3].
Chất HĐBM anion được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong sản xuất chất tẩy rửa.
Các chất HĐBM anion thường gặp:
2.1.1.1. Alkylbenzene Sunfonate (ABS)
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

15


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Đây là chất HĐBM anion quan trọng nhất, được sử dụng nhất để sản xuất các chất
tẩy rửa, có hai loại ABS: ABS mạch nhánh và ABS mạch thẳng.
•
ABS mạch nhánh
ABS nhánh chỉ còn được sử dụng ở vài một quốc gia, do tốc độ phân giải chậm bởi
các vi sinh vật (khả năng phân giải sinh học[3]).
Công thức hóa học:

Alkylbenzene Sunfonate có nhánh ABS
Người ta triển khai một phản ứng oligome hóa của propylene, theo sau một ngưng tự
xúc tác acid với benzene và một sulfone hóa theo công thức:

ABS mạch thẳng (LAS: Linear Alkylbenzene Sulfonate)
Công thức phân tử: C18H29NaO3S
Công thức hóa học:
•

Linear Alkylbenzene Sulfonate
Tính chất: là chất bột màu trắng hay vàng sáng, tan trong nước. Với những tính chất
của chất tẩy rửa, chất làm ẩm, chất tạo bọt, nhũ trương và độ phân tán cao nên được sử
dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng nhu trong quá trình sản xuất chất tẩy rửa.
Ứng dụng: Là thành phần chính của sản phẩm tẩy rửa cao cấp và công nghiệp, làm
trắng da, loại bỏ vết bẩn, dầu và các vật liệu tĩnh điện, như là tác nhân nhũ hóa, hiệu quả
cho polymer hóa, chất kết dính, nhạy cảm với các áp lực.
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

16


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Có hai phương pháp điều chế cac Alkylate

2.1.1.2. Parafin Sulfonate

Hiện nay, các sản phẩm này chưa được sử dụng trong các thành phần bột giặt, vì giá
thành tương đối cao. Vì chúng có khả năng phân hủy sinh học cao, chúng có thể là nguồn
sản xuất các anion[2].
Công thức hóa học:

Parafin Sulfonate
2.1.1.3. Sulfate rượu bậc một (PAS: Primary Alcohol Sulfate)
Các sản phẩm ấy được chế tạo bằng cách sulfuate hóa các rượu no (thiên nhiên hay
nhân tạo) với hỗn hợp không khí /SO3 theo phản ứng sau:
R-OH + SO3 →

R-O-SO3Sự 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 tái sinh). α – Olefin Sunfonate (AOS).
Người ta có một hỗn hợp nhiều Acid Olefin Sunfonic. Chúng có đặc tính ít nhạy
cảm đối với nước cứng hơn là Alkylbenzene Sulfonate hoặc các Sulfonate rượu béo[3].
2.1.1.4. Alkyl Ether Sulfate
Công thức hóa học:
R-O-(CH2-CH2-O-)n-SO3Nếu R= lauryl, ta có Lauryl Ether Sulfate (LES).
Loại chất HĐBM này thường được sử dụng trong công thức lỏng (nước rửa chén,
nước giặt, dầu gội đầu...).

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

17


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Các ether sulfate khác alkyl sulfate bởi các đơn vị glycol ether nằm ở giữa dãy
carbon và nhóm sulfate:
R-O-SO3Na
Alkyl
Sulfate
R-O-(CH2-CH2-O)n-SO3Na
Alkyl Ether Sulfate
Các ether sulfanate được tổng hợp bằng hai giai đoạn[2]:
•
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 bazo khác: xút, amoniac, rượu amine...
Công thức hóa học:
R-O-( CH2-CH2-O)n-H + SO3 → R-O-(CH2-CH2-O)n-SO3H
Alkyl Ether Sulfonic Acid
Ether Sulfate thường dùng là Lauryl Ether Sulfate với n=2 hoặc n=3 (LES).
LES có nguồn gốc từ dầu dừa, giá thành thấp và khả năng tạo bọt tốt, khả năng hòa
tan tốt, làm đặc hiệu quả, khả năng tương thích rộng, chống nước cứng và khả năng phân
hủy sinh học cao. Được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá
nhân
2.1.1.5. Các Sulfosuccinate
Công thức hóa học:

Sulfosuccinate
Đó là các bán ester (hemiester) của acid succinic có hai nhóm anion: Carboxylic và
Sulfonic[3].
Các Sulfosuccinate rất nhẹ đối với da. Chúng được sử dụng để sản xuất các 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[2].
2.1.2. Chất hoạt động bề mặt cation
Ngược lại, nếu nhóm có cực tích điện dương (-NR1R2R3+), sản phẩm được gọi là
chất HĐBM cation. Cấu tạo tiêu biểu của các chất HĐBM cation là: các amine mạch
thẳng, các dẫn xuất amine, các bazo mạch vòng, dị vòng và dẫn xuất của chúng [3].
Các chất HĐBM 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 chất HĐBM cation là phân
tán, chống tĩnh điện, tăng độ co giãn, cầm màu thuốc nhuộm...
Các chất HĐBM cation thường gặp:

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

18


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB)
Cetyl Pyridinium Chloride (CPC)
Poly Ethoxylatedtallow Amine (POEA)
Benzethonium Chloride (BZT)
Benzalknium Chloride (BKC)
2.1.3. Chất hoạt động bề mặt không ion
Các chất HĐBM Ni có nhóm hữu cơ không ion hoá trong dung dich nước, phần kỵ
nước gồm các dãy chất béo, phần ưa nước chứa những nguyên tử Oxy, Nitơ hoặc Lưu
huỳnh không ion hoá. Sự hoà tan của các chất HĐBM 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
este của nhóm Polyoxyethylene (hiện tượng hydrat hoá). Trong loại này người ta thấy chủ
yếu là các dẫn xuất của Polyoxyethylene hoặc Polyoxypropylene, nhưng cũng cần phải
thêm vào đây các este của đường, các alkanolamide[3].
Các chất HĐBM không ion được ứng dụng rộng rãi vì nó có thể hoạt động trong
môi trường có chứa lượng lớn các chất điện ly, môi trường nước cứng, môi trường acid,
môi trường có chưa ion kim loại nặng.
Các chất HĐBM Ni thừơng gặp:
2.1.3.1. Các Rượu Ethoxy hóa
Công thức hóa học:
R-O-(CH2-CH2O)nH

Rượu bậc 1:

R-CH2-OH

Rượu bậc 2:
R-CH(OH)-CH3
2.1.3.2. Các rượu – amide
Công thức hóa học:
•
•
•
•
•

Alkyl Monoethanolamide
Các monoethanolamide được sử dụng để tăng hoặc ổn định bọt trong những công
thức có gốc alkyl ether sulfate (nước rửa chén hoặc dầu gội đầu). Chúng cũng có những
đặc tính làm đặc sệt, làm óng ánh xà cừ hoặc làm mền, tùy theo dây carbon R [2].
2.1.3.3. Các Copolymer Oxit Ethylene (OE) và Oxit Propylene (OP)
Công thức hóa học:
H-(O-CH2-CH2)m-O-[CH2-CH(CH3)-O)n-(O-CH2-CH2)mH
Đó là những polyols có được bằng cách thêm oxy propylene vào propylen glycol ,
theo sau là thêm oxit etylene theo sơ đồ sau[2]:

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

19


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

2.1.3.4. Các Alkyl Polyglucoside ( APG)

Công thức hóa học:

Trong đó: n=1,3-2 và R = C19 – C23.
Các chất HĐBM này dùng trong công thức bột, nhưng thường là trong các sản phẩm
lỏng, nước rửa chén hoặc gel tắm vòi. Ưu điểm của chất HĐBM này là: rất dịu với da tay,
dễ phân hủy 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 nhien,
glucose)[3].
2.1.3.5. Các dẫn xuất của Polyethyleneglycol ( PEG).
Công thức tổng quát:
R-O-(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-OH
R-O-(CH2-CH2-O)n-OH
R-COO-(CH2-CH2-O)n- CH2-CH2-OH
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

20


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Trong đó gốc R alkyl phần kỵ nước, còn gốc polyethyleneglycol là phần ưa nước tạo
nên khả năng hòa tan của chất HĐBM. Khi số nhóm –OH hoặc nhóm etylene oxit tăng
lên thì khả năng hòa tan tăng lên, điều này cho phép tăng chiều dài mạch carbon mà vẫn
đảm bảo khả năng hòa tan trong nước của chất HĐBM Ni.

2.1.4. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
Chất HĐBM lưỡng tính là những chất có một phân tử tạo nên một ion lưỡng cực[4].
Trong môi trường pH thấp chúng phân li như chất HĐBM cation, môi trừong pH
cao chúng thể hiện chức năng của chất HĐBM anion, còn trong môi trường trung tính
chúng vừa tích điện âm và tích điện dương. Các chất HĐBM được gọi là "zwitterionic" có
thể giữ một cấu trúc lưỡng cực trong một khoảng pH rộng[2].
Các chất HĐBM lưỡng tính tan trong nước nhưng tại điểm đẳng điện thì khả năng
tan kém nhất. Các chất HĐBM lưỡng tính có tính tương hợp tốt với các loại chất HĐBM
khác. Khả năng hoạt động bề mặt của các chất HĐBM lưỡng tính thay đổi trong khoảng
rộng và phụ thuộc vào khoảng cách giữa các nhóm mang điện, khả năng hoạt động bề mặt
cao nhất là tại điểm đẳng điện.
Các chất HĐBM lưỡng tính rất thích hợp cho da nhờ đặc tính dầu nhẹ, ổn định,
thường được sử dụng trong các sản phẩm CSCN và một số sản phẩm làm sạch gia dụng.
Trong nhóm này, các chất HĐBM lưỡng tính thường được sử dụng nhất là các Betaine.
Công thức hóa học:

Alkyl amido propyl betaine
Thường R= lauryl. Là chất HĐBM thường dùng cho các dầu gội đầu, nước tắm có
bọt,.. và kể cả nước rửa chén bát, do nó có tính tẩy rửa tốt, có khả năng tạo bọt và phù hợp
với da. Thuật ngữ anh là CAPB: Cocamidopropyl betaine.
Ngoài ra, còn có các chất HĐBM lưỡng tính có nhóm sulfonate thay vì nhóm
carboxylate và chất HĐBM này được gọi là Sulfobetaine. Người ta có những Sulfobetaine
sau đây:
Công thức hóa học của chúng:

Sulfonate Betaine
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

21

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Alkyl Amidopropyl Sulfobetaine

Bentaine Ethoxy hóa
Sự lựa chọn một chất HĐBM có thể khác nhau, song thành phần chất HĐBM trong
chất tẩy rửa cần có những đặc tính sau:

Hấp thụ chọn lọc.

Tách được các tạp chất.

Độ nhạy cảm với nước cứng thấp.

Có tính chất phân bố.

Có khả năng chống tái bám bẩn.

Tính thấm ướt tốt và hoà tan cao.

Có đặc tính tạo bọt mong muốn.

Mùi thích hợp, bảo quản được lâu, không độc hại với người sử dụng và ảnh
hưởng tới môi trường, nguyên liệu dễ kiếm.

Tính kinh tế.
2.2. Chất xây dựng

2.2.1. Chức năng
Các chất xây dựng đóng vai trò trung tâm trong suốt quá trình tẩy rửa. Chúng được
thêm vào chất tẩy để gia tăng hoạt tính tẩy rửa của các chất HĐBM, loại bỏ ảnh hưởng
của các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước và đôi khi trong thành phần chất bẩn và bề mặt
nhiễm bẩn, các chất xây dựng bao gồm một vài loại sau: các hợp chất kiềm như: Sodium
Carbonate (Na2CO3) và Sodium Silicate ( Na2SiO3), các phức hợp và các chất trao đổi ion.
Vai trò[6]:
 Loại bỏ ảnh hưởng của các kim loại kiềm thổ từ nước và chất bẩn.
 Có khả năng chống tái bám bẩn cao, ngăn cản sự ăn mòn bề mặt nhiễm bẩn.
 Tính thương mại: ổn định hoá học, không hút ẩm, màu và mùi dễ chịu, thích hợp
các thành phần khác nhau trong chất tẩy rửa, nguyên liệu dễ kiếm.
 Về mặt môi trường: phân huỷ sinh học tốt, không làm ô nhiễm nguồn nước, không
gây hại đến các sinh vật.
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

22


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

2.2.2. Chất xây dựng dùng trong tẩy rửa
2.2.2.1. Các tác nhân kiềm

Các tác nhân kiềm như Potassium Carbonate (K2CO3) và Sodium Carbonate
(Na2CO3) đã được sử dụng từ lâu để tăng cường khả năng tẩy rửa. Tác dụng của chúng
dựa trên cơ sở là các chất bẩn và bề mặt nhiễm bẩn dễ nhiễm điện âm hơn khi pH tăng
lên, kết quả làm tăng sự đẩy tương hỗ. Các chất kiềm cũng làm kết tủa các ion nước cứng.
Vào đầu thế kỉ 20, trong thành phần các chất tẩy rửa (trừ xà bông) đều chứa soda

(Na2CO3) và Silicate, chúng chiếm gần 50% tác dụng tẩy rửa. Những chất này vào những
năm 1930 đã được thay thế bởi Sodium Monophosphate. Hiện nay, các chất tẩy rửa hiện
đại sử dụng các hợp chất càng cua (Chelate) hay các hợp chất trao đổi ion.
Các chất kiềm thường gặp[2]:
•
Sodium Tripolyphosphate (pH=9,5) có khả năng đệm tốt, phức hợp hoá và
chống tái bám.
•
Sodium Perbonate (pH=10,5) là một tác nhân làm trắng thường phối hợp với
Tetraacetylethylene Diamine (TAED).
•
Natri Carbonate (pH >10) là tác nhân làm mềm nước phụ, tạo ra môi trường
kiềm thủy phân các chất bẩn thuộc loại dầu mỡ và là chất độn với giá thành
thấp.
•
Các Silicate (pH từ 10 đến >13) đóng vai trò chất chống ăn mòn nhưng chỉ có
thể đi đôi với zeolite với tỉ lệ thấp và không kết hợp với keo nhão dùng để tạo
bọt trong cột thổi vì tạo thành chất không tan.
2.2.2.2. Các tác nhân dùng trong nước cứng
Muốn tránh nước cứng gây ra hậu quả xấu đối với hiệu quả tẩy rửa, có ba phương
pháp thường được sử dụng[6]:

Sự phức hoá các ion Ca2+ và Mg2+.

Sự trao đổi giữa các ion Ca2+ và Mg2+ với những ion Na+.

Sự kết tủa các ion Ca2+ và Mg2+.
2.2.2.2.1.
Các tác nhân phức hoá
Tác nhân phức hoá là một thuốc thử hoá học tạo với ion kim loại thành những hợp

chất tan trong nước. Thuật ngữ phức hoá, chelate hoá được dùng để mô tả phản ứng này.
Trong dung dịch chất tẩy rửa có nhiều anion có thể kết hợp với canxi hay magiê trong
nước để tạo thành những muối kết tủa không mong muốn. Việc sử dụng các phức hợp có
đặc tính riêng do chúng có khả năng hoà tan các chất tẩy rửa ấy và sau đó tạo thành các
phức hợp tan. Trong một dung dịch nước tẩy rửa, các anion kết tủa từ Carbonate,
Alkylbenzene Sulfonate và xà phòng, trong lúc đó các anion phức hợp thì kết tủa từ
Tripolyphosphate (TPP), Pyrophosphate Ethylenediamine Tetra Acetic (EDTA)... đứng
đầu các tác nhân phức hoá là Tripolyphosphate.
GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

23


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Các phosphate
Từ thế chiến thứ II, các công thức tẩy rửa có chứa Polyphosphate (chủ yếu là TPP)
có những tỉ suất khác nhau thường từ 28% - 40%, nhưng cũng có thể lên đến 45%, thậm
chí là 60% - 65%. Nhưng vì vấn đề giá thành và thường là những vấn đề môi trường, các
tỉ suất Polyphosphate hiện nay vào khoảng 20%[2].
Các Polyphosphate là những tác nhân phức hoá, các Polyphosphate như
Tripolyphosphate (P3O10), Pyrophosphate (Diphosphate, P2O7) không chỉ là những tác
nhân phức hóa rất tốt mà còn có khả năng giữ chất bẩn lơ lửng trong dung dịch tốt. Khi
chất bẩn đã bị tách ra khỏi bề mặt sẽ bị lơ lửng trong dung dịch bởi lực đẩy tĩnh điện và
đo đó ngăn chất bẩn bám lại bề mặt.
Công thức hoá học của một số Phosphate chính có trong thành phần chất tẩy rửa.
•
Phức hợp của các Phosphate

•

Phức hợp là các phản ứng hoá học trong đó tác nhân phức hợp tạo cùng với ion kim
loại trong dung dịch những hợp chất tan trong nước. Tiêu biểu cho loại này gồm có:
Pyrophosphate, Tripolyphosphate.
Công thức hoá học của các phức với canxi như sau:

Pyrophosphate

Tripolyphosphate có hai khả năng cấu tạo

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

24


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Tp.Hồ Chí Minh

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Các Phosphate là các chất xây dựng rất tốt tuy nhiên chúng có nhược điểm là độc
hại, khả năng phân huỷ sinh học kém. Ngày nay, các Phosphate dần được thay thế bằng
các hợp chất hữu cơ có tác dụng tương đương và thân thiện với môi trừơng (các chất có
khả năng phân huỷ sinh học tốt).
•
Các phức hợp khác
Các tác nhân chính khác về phức hợp ngoài TPP là các chất sau đây:
Các Aminocarboxylate như Nitrilotriacetic Acid (NTA), EDTA là những chất tạo
phức tốt với hầu như tất cả các ion kim loại, hơn nữa chúng rất ổn định về mặt hoá học
đối với oxy hoá và khử và chúng không nhạy với acid và bazo. Nhưng một số chất trong

các Aminocarboxylate phân huỷ sinh học rất khó (chẳng hạn như EDTA, trong khi đó
NTA dễ phân huỷ sinh học).
công thức hóa học của chúng:

Nitrilo Triacetic Acid (NTA)

Etylen Diamin Tetra-Acetate (EDTA)
Các Hydrocarboxylate (Acid Citric, Acid Tartric, Acid Gluconic) rất thân thiện với
môi trường, dễ phân huỷ sinh học nhưng khả năng tạo phức của chúng kém hơn các
Amino Carboxylate.

Acid Citric và Acid Tartric

GVHD: LỮ THỊ MỘNG THY

25