Tổng quan về nhũ tương bitum và các phương pháp nghiên cứu chế tạo ổn định nhũ tương bitum

Đại học bách khoa

Mục lục
Lời mở đầu........................................................................................................3
Phần I. Tổng quan ...........................................................................................5
Chơng I : Tổng quan về dầu thực vật ở Việt Nam.......................................5
1. Thành phần.....................................................................................................5
2. Tính chất hoá học...........................................................................................6
Chơng III . Nhũ tơng Bitum............................................................................9
I. Lý thuyết chung về nhũ tơng bitum...............................................................9
1. Định nghĩa ................................................................................................9
2. Phân loại nhũ tơng....................................................................................10
2.1. Phân loại theo pha phân tán và môi trờng phân tán ...................10
2.2. Phân loại theo tính chất hoạt động bề mặt .................................10
2.3. Phân loại theo khả năng phân tách theo ASTM D997-86.....10
2.4. Phân loại theo Pháp NF T66-16..................................................11
2.5 Phân loại theo khả năng thi công theo Caltex.........................11
3. ứng dụng của nhũ tơng bitum .................................................................11
4.Ưu điểm của nhũ tơng bitum trong xây dựng đờng ôtô...........................13
II. Phơng pháp chế tạo nhũ tơng bitum.............................................................14
1. Phơng pháp ngng tụ..................................................................................14
2. Phơng pháp phân tán.................................................................................14
III. Chất nhũ hoá.................................................................................................14
1. Định nghĩa.................................................................................................14
2. Phân loại....................................................................................................15
2.1 Chất hoạt động bề mặt anion.............................................................15
2.2 Chất hoạt động bề mặt cation............................................................16
2.3 Chất hoạt động bề mặt mang hai dấu điện.......................................17
2.4 Chất hoạt động bề mặt không ion.....................................................18
IV. Vấn đề ổn định nhũ tơng.............................................................................18
1. Sức căng bề mặt của dung dịch chất nhũ hoá..........................................18

2. Cấu tạo lớp điện tích kép..........................................................................20
3. ổn định nhũ tơng.......................................................................................23
4. Hiện tợng tách nhũ....................................................................................23

Khúc Quang Trung

1


Đại học bách khoa
5. Hiện tợng bị đảo pha.................................................................................25
V. Một số chỉ tiêu quan trọng của nhũ tơng bitum trong chế tạo và kiểm định.....25
1. Độ nhớt của nhũ tơng bi tum....................................................................25
2. Độ ổn định của nhũ tơng bitum trong quá trình lu giữ, bảo quản...........27
3. Tốc độ phân tách và hiệu thế Zeta............................................................28
4. Tính bám dính ..........................................................................................29
5. Tính đồng nhất..........................................................................................30
V. Lựa chọn chất nhũ hoá..................................................................................30
VI. Công nghệ chế tạo nhũ tơng bitum.............................................................33
1. Qui trình chế tạo nhũ tơng bitum.............................................................33
2. Vấn đề chọn chất nhũ hoá cho phù hợp...................................................33
Phần II : Phơng pháp nghiên cứu .................................................................35
Chơng I : Quá trình tổng hợp chất nhũ hoá.................................................35
I. Quá trình thuỷ phân dầu ................................................................................37
II. Tổng hợp chất nhũ hoá .................................................................................40
Chơng II : Chế tạo nhũ tơng Bitum ..............................................................42
I. Chế tạo nhũ tơng Bitum..................................................................................42
II. Sơ đồ nghiên cứu ..........................................................................................50
Chơng III: Các phơng pháp đánh giá quá trình thuỷ phân , nghiên cứu
tổng hợp chất nhũ hoá và kiểm tra chất lợng nhựa Bitum.........................51

Chơng I: Hoá chất và thiết bị thực nghiệm...............................................57
Phần III: Kết quả và thảo luận .....................................................................59
Chơng 1: Giai đoạn tổng hợp chất nhũ hoá ................................................59
I . Quá trình thuỷ phân dầu ..............................................................................59
II. Kết quả tổng hơp chất nhũ hoá ...................................................................65
1. Kết quả ảnh hởng của nhiệt độ đến độ chuyển hoá của axít Oleic.........65
2. Kết quả phân tích định tính và định lợng ................................................67
Chơng 2 : Giai đoạn chế tạo nhũ tơng Bitum...............................................68

Khúc Quang Trung

2


Đại học bách khoa

Lời mở đầu
Hoà cùng khí thế phát triển mạnh mẽ của nớc ta trong thế kỷ mới thì
Bộ giao thông vận tải , Bộ khoa học công nghệ và môi trờng đã trực tiếp chỉ
đạo phải xây dựng đợc một mạng lới giao thông hoàn chỉnh , có chất lợng cao
góp phần quan trong thúc đẩy sự phát triển của các ngành khác nh thơng mại ,
du lịch , vận tải hành khách,. nhằm thu hút nguồn đầu t từ nớc ngoài . Đối
với một đất nớc đã phải trải qua chiến tranh, cơ sở hạ tầng còn yếu kém nh
nứoc ta, mạng lới giao thông vẫn cha đáp ứng nhu cầu cho vận tải lu thông
hàng hoá thì việc xây dựng và nâng cấp là rất cần thiết để phù hợp với xu thế
phát triển kinh tế và xã hội.
Để đạt đợc những chỉ tiêu trên thì khi xây dựng và phát triển chúng ta
phải đảm bảo đợc những yêu cầu cần thiết nh : mặt đờng phải nhẵn bóng bền
đẹp,có tính ổn định cao để đáp ứng nhu cầu giao thông đi lại . Chống chịu đợc áp lực của các luồng xe chạy liên tục ngày đêm, đảm bảo đợc lu thông an
toàn , kinh tế hiệu quả và các điều kiện khí hậu khắc nghiệt nh ở nớc ta : ma , gió , nắng ,bão

Chính vì vậy mà vấn đề thiết kế và đảm bảo vật liệu thi công trong điều
kiện cho phép hiện nay đóng một vai trò quan trọng . Tuỳ thuộc từng loại đờng mà kết cấu , vật liệu và khả năng thi công có thể khác nhau.
Tuy mới đợc áp dụng vào ngành giao thông từ Thế Kỷ 19 nhng Bitum
dầu mỏ đã trở thành một ngành nguyên liệu quan trọng hàng đầu trong công
nghệ làm đờng vì nó đáp ứng đợc mọi yêu cầu về kỹ thuật , cũng nh kinh tế .
Trong các công trình giao thông thì Bitum đợc sử dụng theo hai dạng
sau :
-

Công nghệ nhựa nóng : Trớc đây công nghệ này là chủ đạo , khi

thi công cần đun nóng nhựa lên nhiệt độ thích hợp để làm chúng chảy lỏng rồi
mới thi công đợc .

Khúc Quang Trung

3


Đại học bách khoa
-

Công nghệ nhựa nguội : Sử dụng nhựa đờng dạng nhũ tơng là

nhựa đờng ở trạng thái phân tán cao trong nớc đợc ổn định bởi chất nhũ hoá
làm cho nhựa đờng vẫn ở trạng thái lỏng ngay ở điều kiện bình thờng . Vì vậy
khi thi công nhựa đờng ở dạng nhũ tơng thì không cần phải đun nóng ,
Nhng với những đặc tính u việt của mình mà ngày nay công nghệ nhựa
nguội đã chiếm u thế hoàn toàn và dần dần lấn át công nghệ nhựa nóng . Và
nó đợc gọi dới một cái tên là nhũ tơng bitum

Ban đầu vào năm 1906 , Schade van Westrum đã phát minh và nhận
đợc bằng sáng chế về nhũ tơng . Nó trở nên phổ biến cho đến ngày nay bởi
khả năng bám dính với nhiều loại bề mặt rắn khác nhau của chúng.
Nhũ tơng Bitum đợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực nh duy tu bảo dỡng ,
sửa chữa , rải lớp láng mặt , lớp bám dính và lớp bảo dỡng chống thấm nhập .
Cũng nh tới thấm nhựa , gia cố và cấp phối ở dạng trộn nguội , và rải nguội.
Khi sử dụng nhũ tơng bitum thì việc thi công các công trình giao
thông sẽ rất dễ dàng ,thuận tiện. Không cần đun nóng , không gây ô nhiễm
môi trờng, an toàn cho công nhân và ngời đi đờng . Có thể cho phép tiến hành
thi công trên mặt đờng ẩm ớt vào mùa ma . Tiết kiểm đợc từ 15-30% so với
công nghệ nhựa nóng .Trong nhũ tơng bitum có chứa nớc nên khả năng lèn
chặt mặt đờng đợc dễ dàng hơn . Việc nghiên cứu và chế tạo nhũ tơng bitum
tai Việt Nam là rất cần thiết để đáp ứng đòi hỏi , yêu cầu hiện nay.
Trong đồ án này , em xin trình bày phần tổng quan lý thuyết về nhũ tơng bitum và các phơng pháp nghiên cứu chế tạo ổn định nhũ tơng bitum, sau
khi đã nghiên cứu kỹ các tài liệu đợc công bố trên thế giới đề phù hợp với
hoàn cảnh nớc ta trong bản luận văn này .

Khúc Quang Trung

4


Đại học bách khoa
Chơng 1 : Tổng quan về dầu thực vật tại Việt Nam
Bảng khảo sát về thành phần của một số dầu thực vật Việt Nam thông dụng
Dầu

Axit

Axit

Axit no

Axit

Axit

Axit

Palmitc

Steric

Khác

Oleic

Linoleic

Linolenic

(C18:0)
0,2-2

40-85

(C18:2)
3-4

(C18:2)

2-2,5

(C18:3)

Thầu dầu

(C16:2)
0,2-2

Bông(hạt)

20-25

1-2

0.5-2,5

25-35

40-50

Lạc

80-1

4,5-6

5-7

45-65

18-33

Đậu nành

6-10

2-5

0,5-1

25-32

50-60

Dừa

6-11

2-4

73-86

5-8

1-2,5

Cám

12-18

1-3

0,4-1

40-48

30-40

Sở

13-15

0,3-0,4

74-87

10-14

Vừng

8-9

43-4,7

0,4-0,8

37-49

37-47

Ngô

8-13

2-4

0,5-2

26-29

42-59

Dọc

55

44

2-3

4-8

Hớng duơng
Ô liu

6-9
7-14

2-6

2-4

1
0,1-0,3

25-35
10-84

55-65
4-12

Cọ(cùi)

32-43

2-6

1-2

40-52

10-14

Cọ (nhân)

7-9

1-7

69-82

4-18

1-2

Hạt cải

1-5

1-3

5-6

17-32

15-22

1-3

Hạt cao su

9-12

5-12

19-30

35-45

15-25

Lanh

6-6,3

2,5-4

15-25

15-25

45-55

Gai

5,8-9,1

1,7-5,6

6-16

36-50

15-28

Trẩu

3,7-4,2

1,2-2,5

5-10

10,3-11

0,2-0,7
75-82

1/ Thành phần
Triglyxerit là thành phần chiếm chủ yếu chiếm 95 ữ 98% của lipit và
hạt dầu. Về cấu tạo hoá học chúng là este của axit béo với rợu ba chức
glyxerin.

Khúc Quang Trung

5


Đại học bách khoa
Thành phần hoá học các axit béo của triglyxerit trong dầu thực vật có
hàng loạt tính chất đặc trng chung. Các axit béo trừ trờng hợp đặc biệt, đều là
các axit béo một chức, mạch thẳng và có số nguyên tử cacbon chẵn.
Chúng đợc phân chia thành:
Monoglyxerit là este của một phân tử glyxerin với một phân tử axit béo
một chức.
CH2OH

CHOH

CH2OCOR

CH2OH

CHOCOR

CH2OH

Diglyxerit là este của một phân tử glyxerin với hai phân tử axit béo một
chức.
CH2OCOR

CHOH

CH2OCOR

CH2OH

CHOCOR

CH2OCOR

Triglyxerit là este của một phân tử glyxerin với ba phân tử axit béo một
chức.
CH2OCOR

CHOCOR

CH2OCOR
R, R, R là các gốc hydrocacbon có thể giống hoặc khác nhau về
cấu trúc

Nếu R khác R, R thì glyxerit là loại Triglyxerit hỗn tạp.
Nhng axit béo phổ biến trong dầu thực vật là axit oleic.

Khúc Quang Trung

6


Đại học bách khoa
CH2OCOR

CHOCOR

CH2OCOR
Quá trình thuỷ phân dầu lạc và dầu sở chính là quá trình thuỷ phân
triglyxerit để thu đợc axit oleic
CH3 - (CH2)7 CH = CH - (CH2)7 COOH
Triglyxerit dạng tinh khiết không có màu, không mùi, không vị. Màu
sắc mùi vị khác nhau của dầu lạc là do sự có mặt của các chất kèm theo với
chất lipit tự nhiên thoát ra từ hạt cùng với triglyxerit.
Dầu thực vật do khối lợng phân tử tơng đối của các triglyxerit rất cao
nên không bay hơi cả trong điều kiện chân không. ở nhiệt độ trên 200ữ2500C
triglyxerit sẽ bị phân huỷ thành các sản phẩm bay hơi. Dới tác dụng của các
enzim thuỷ phân, khi có nớc và nhiệt độ, triglyxerit sẽ bị thuỷ phân thành axit
béo tự do và glyxerin.
2/ Tính chất vật lý và hoá học



Lý tính của glyxerit:

Glyxerit là những chất lỏng hoặc rắn, rất ít tan vào nớc lạnh, tan

nhiều hơn trong nớc nóng.
Glyxerit tan trong dầu mỡ và các dung môi hữu cơ.
Điểm sôi của glyxerit thấp hơn rợu và axit có cùng phân tử lợng
Glyxerit của một số dạng lỏng nhớt, một số khác ở dạng rắn


Hoá tính của glyxerit

Tác dụng với kiềm:

Khúc Quang Trung

7


Đại học bách khoa
Dung dịch kiềm cũng rất dễ dàng phân huỷ các liên kết este của dầu mỡ
để tạo thành xà phòng:
CH2OCOR

CHOCOR

CH2OCOR

+

3 NaOH

CH2OH

CHOH + 3 CH3 COONa

CH2OH

Phản ứng xà phòng hoá bằng kiềm xảy ra không thuận nghịch vì sản
phẩm tạo thành không phải là axit béo mà là muối của axit béo là một loại hợp
chất không tác dụng đợc với rợu để tạo este.
Muối kim loại kiềm của dầu béo tan tốt trong nớc tạo nhiều bọt và có
khả năng thấm ớt, nhng muối của kim loại nặng và kiềm thổ không tan trong
nớc. Xà phòng tạo thành ở trạng thái rắn hay lỏng đều phụ thuộc vào trạng
thái ban đầu rắn hay lỏng của các axit béo. Xà phòng Kali thờng bền hơn xà
phòng Natri. Xà phòng khan, tinh khiết nóng chảy ở 225ữ2500C nhng do
ngậm nớc nên thờng thấp hơn 1000C.


Tác dụng với nớc:

Glyxerit tác dụng với nớc tạo thành glyxerin và axit béo chính là phản
ứng thuỷ phân dầu lạc
CH2OCOR

CHOCOR

CH2OCOR

+

CH2OH

CHOH

CH2OH

3H2O

+ 3RCOOH

Phản ứng là thuận nghịch trong thực tế sự cân bằng có thể dịch chuyển
sang phải nếu sử dụng một lợng nớc , nhiệt độ và áp suất thích hợp (thờng là
cao), phản ứng xảy ra nhanh hơn khi có mặt xúc tác là axit hoặc bazơ.

Khúc Quang Trung

8


Đại học bách khoa

Chơng 2 : Nhũ tơng bitum
Trên thế giới lần đầu tiên mặt nhựa đờng đã ra đời vào năm 1175 do
ngời Đức thực hiện , rồi ngời Pháp cũng đa nhựa bitum vào để rải đờng vào
năm 1854 . Loại nhựa đợc dùng đầu tiên là cặn Gudron . Sau đó công nghiệp
hoá ngày càng phát triển , Nhựa bitum , một ít sản phẩm phụ của công nghiệp
hoá dầu , với tính công nghiệp cao hơn thế nhựa gudron
Ngày 9/5/1922 một nhà bác học ngời Anh là Hugh Alan Mackay đã
đợc cấp bằng sáng chế số 202021 về nhũ tơng nhựa bitum , sử dụng dới dạng
nhựa nguội hoặc ấm dễ dàng thi công cho công nhân , tạo ra một bớc ngoặt

mới trong lĩnh vực sử dụng bitum dầu mỏ.
Nhũ tơng Bitum là một hệ phân tán lỏng lỏng trong đó pha phân tán
là nhựa bitum đợc phân tán thành các hạt nhỏ mịn vào pha nớc dới tác dụng cơ
học và đợc ổn định bằng chất nhũ hoá.
Mặc dù trên thế giới công nghệ chế tạo nhũ tơng bitum đã rất phát triển
nhng ở Việt Nam chúng ta , thuật ngữ nhũ tơng bitum vẫn còn mới và
chính vì vậy các công trình nghiên cứu về phơng pháp chế tạo nhũ tơng bitum
còn ít , hầu hết còn dừng ở mức độ lý thuyết , cha đợc áp dụng vào trong thực
tế. Trong đề tài của mình , em muốn đi sâu nghiên cứu về nhũ tơng bitum để
có thể áp dụng vào trong thực tiễn
I.Lý thuyết về nhũ tơng
1. Định nghĩa
Nhũ tơng hỗn hợp của 2 chất lỏng không tan lẫn vào nhau. Trong đó
có một chất lỏng phân tán vào chất lỏng kia dới dạng những hạt nhỏ li ti , và
đợc gọi là pha phân tán , còn chất lỏng kia đợc gọi là môi trờng phân tán .
Kích thứơc của các giọt lỏng đợc biến đổi trong phạm vi rất rộng
Để nhũ tơng có tính ổn định ngời ta cho thêm vào một chất gọi là chất
nhũ hoá . Chất nhũ hoá sẽ hấp phụ trên bề mặt các giọt bitum làm giảm sức
căng bề mặt ở mặt phân chia pha giữa bitum và nớc . Đồng thời nó tạo ra trên

Khúc Quang Trung

9


Đại học bách khoa
bề mặt các giọt bitum một lớp màng mỏng kết cấu bền vững , có tác dụng
ngăn cản sự kết tụ của chúng làm cho nhũ tơng đợc ổn định
2 Phân loại nhũ tơng
Có rất nhiều cách để ngời ta phân loại nhũ tơng bitum , mỗi một nớc

hay hãng sản xuất lại có cách phân loại khác nhau , Có thể phân loại theo
các cách : loại nhũ tơng theo kiểu và loại , theo tốc độ phân tách , theo
hàm lợng nhựa chứa trong nhũ tơng
2.1 Phân loại theo pha phân tán và môi trờng phân tán
Chủ yếu là hai loại
-

Nhũ tơng thuận : pha phân tán là Bitum , môi trờng phân

tán là nớc
-

Nhũ tơng nghịch : pha phân tán là nớc , môi trờng phân tán

là bitum
2.2 Phân loại theo tính chất hoạt động bề mặt
Chủ yếu là 2 loại sau
- Nhũ tơng cation hoạt tính
+ Độ pH của nhũ tơng 1-6
+ Các chất hoạt động bề mặt là muối alkylamin , muối amoni bậc
4 , các muối amin axit
-

Nhũ tơng Amin hoạt tính

+ Độ pH của nhũ tơng 8-12
+ Các chất hoạt động bề mặt là các muối của các axit béo , các
muối sufua
-Nhũ tơng không ion
- Nhũ tơng loại bột nhão

2.3 Phân loại theo khả năng phân tách theo ASTM D997-86
Đợc phân theo 3 loai chính , trong mỗi loại có các mác tơng ứng
-

Nhũ tơng phân tách nhanh :RS

-

Nhũ tơng phân tách trung bình :MS

-

Nhũ tơng phân tách chậm :SS

Khúc Quang Trung

10


Đại học bách khoa
2.4 Phân loại theo Pháp NF T66-16
Đợc phân ra phụ thuộc vào loại hoạt tính chất hoạt động bề mặt
(Cation hoạt tính hoạc amin hoạt tính ) và tốc độ phân tách nhũ tơng
-

Nhũ tơng Cation hoạt tính , kí hiệu là C

-

Nhũ tơng Anion hoạt tính , kí hiệu là A

Có 4 loại nhũ tơng nh sau
-

Nhũ tơng phân tách chậm : EAL,ECL

-

Nhũ tơng phân tách nhanh : EAR,ECR

-

Nhũ tơng phân tách trung bình : ECM

-

Nhũ tơng siêu ổn định : EAS ,ECS

2.5. Phân loại theo khả năng thi công theo Caltex:
-

Premix grade : Là một công thức nhũ tơng có độ ổn định lớn hơn

so với loại spray grade , thích hợp để trộn với vật liệu đá có đờng kính danh
nghĩa lớn hơn hoặc bằng 3mm
-

Raped setting grade : Là một công thức nhũ tơng thích hợp để

trộn với các hạt khoáng mịn , hỗn hợp ở dạng vữa và tốc độ phân tách nhanh .

-

Spray grade : Là một công thức nhũ tơng thích hợp với thiết bị

phun cơ học dùng để xử lý bề mặt đờng (láng mặt , làm lớp dính bám ) và
không đạt yêu cầu trộn với vật liệu đá .
-

Stable mix grade : Là một công nhũ tơng thích hợp để trộn với

các hạt khoáng mịn , cát nghiền . Hỗn hợp ở dạng mịn và có tốc độ phân tách
chậm .
3. ứng dụng của nhũ tơng Bitum
Đợc phát minh ra ở châu Âu từ cách đây hơn 60 năm , ngày nay
nhũ tơng nhựa bitum đợc sản xuất và rải ra trên toàn thế giới.
Nớc Pháp là nớc tích cực nhất trong việc phát triển loại chất kết dính
này và nghiên cứu hoàn chỉnh các kỹ thuật thi công . Từ trớc đến nay nớc
Pháp vẫn là nớc đứng đầu trong danh sách những nớc sản xuất nhũ tơng nhựa
bitum trên thế giới , dù là tính về số lợng so với số dân , khối lợng so với diện
tích hay số lợng so với tổng lợng nhựa bitum dùng trên mặt đờng ôtô
Khúc Quang Trung

11


Đại học bách khoa
Bên cạnh nớc Pháp , nớc Anh , Nga , Mỹ và rất nhiều nớc khác trên
thế giới cũng đã đa vào sản xuất và ngày càng hoàn thiện công nghệ chế tạo
nhũ tơng nhựa bitum
Sở dĩ bitum nhũ tơng đợc các nớc sản xuất và sử dụng mạnh mẽ nh

vậy là vì nó có những ứng dụng hết sức to lớn vào các mục đính sau:
- Duy trì bảo dỡng , sửa chữa , rải lớp láng mặt của đờng ôtô và trong trờng
hợp này ta dùng loại nhũ tơng có độ phân tách nhanh , nhất là nhũ tơng
Cation hoạt tính.
-

Rải lớp thành mặt hoặc trộn đá tại nơi thi công , thờng dùng loại

nhũ tơng có độ phân tách thờng .
-

Trộn hỗn hợp cấp đá nhũ tơng ở trạm trộn , thờng sử dụng nhũ

tơng phân tách chậm.
-

Công nghệ vữa nhựa hạt thô rải nguội để khôi phục mặt đờng cũ

, thờng sử dụng nhũ tơng phân tách chậm hoặc siêu ổn định.
-

Làm dính bám giữa hai lớp móng và mặt , làm lớp tạo màng bảo

dỡng bêtông ximăng. Sử dụng gia cố đất nền , lớp bề mặt mới đắp ở đờng
đê bao hay đất nông nghiệp đợc cày xới rất dễ bị rửa trôi bề mặt hoặc sụt lở .
Do đó cần làm cho bề mặt đất ổn định bằng chất liên kết hoặc là tạo sự ổn
định của nền đất bằng cách trông thêm cây. Nhũ tơng đợc phun lên bề mặt
đất sẽ kết dính lớp đất mặt lại với nhau và giúp cho hạt nẩy mầm thuận lợi
hơn.
-

Công nghệ chống thấm đợc sử dụng để tạo ra màng chống thấm

giữa các lớp móng bêtông và phần kết cấu bêtông phía trên công trình xây
dựng , mục đích là giữ độ chắc của lớp bê tông đang đợc thi công ở phía trên
công trình , ngăn không cho nớc ở kết cấu bêtông phía trên thấm xuống kết
cấu móng phía dới . Lớp nhũ tơng ngăn không cho móng và kết cấu bêtông
phía trên đông kết liền nhau , vì đây là hai lớp bêtông có tuổi khác nhau , cờng
độ khác nhau , và qua đó ngăn ngừa đợc tình trạng bêtông phải chịu những
tải trọng bên trong kết cấu .

Khúc Quang Trung

12


Đại học bách khoa
-

Lớp phủ bảo vệ các công trình bêtông , đờng ống và các kết cấu

kim loại chôn ngầm dới đất . Để nâng cao tính bám dính của lớp chất liên kết
mỏng dạng cong , ngời ta sử dụng nhũ tơng cảI tiến bằng mủ cao su .
-

Trám khe hở và thấm nhập , nhũ tơng Bitum thờng sử dụng các

loại có chứa mủ cao su là loại vật liệu rẻ tiền và có hiệu quả để chèn các khe
hở trong các vật liệu gia cố Bitum để ngăn nớc xâm nhập vào bên trong các
lớp cấu trúc mặt đờng.

4.Những u điểm vợt trội của nhũ tơng Bitum trong xây dựng đờng
ôtô .
-

Khi thi công , sử dụng không cần phải đun nóng gia nhiệt do đó

đỡ tốn kém hơn.
-

Không gây nguy hiểm cho công nhân , không gây độc hại cho

những ngời công nhân trực tiếp dải đờng , ngời đi đờng , ngời dân sống quanh
nơi thi công công trình và cũng không gây ô nhiễm môi trờng , góp phần làm
xanh ,sạch , đẹp môi trờng và giúp môi trờng bền vững hơn.
-

Sau khi dải đờng các tính chất cơ bản của nhựa đờng lại đợc

nhanh chóng hồi phục , đảm bảo nhanh chóng trả lại mặt đờng láng mợt thông
thoáng cho các phơng tiện tham gia giao thông trên đờng.
-

Có khả năng thi công trên mọi địa hình , trong mọi điều kiện thời

tiết bất lợi và khí hậu khắc nghiệt nh ma , bão , giông tố thất thờng, giúp cho
tiến độ thi công luôn đợc đảm bảo hoàn thành theo đúng dự án kế hoạch ban
đầu mà không phải phụ thuộc vào bất cứ yếu tố nào.
-

Việc dự trữ , vận chuyển nhũ tơng nhựa bitum từ nơi sản xuất đến

nơi thi công cũng đặc biệt thuận lợi vì có thể tập kết ở kho gần , do đó giảm đợc tối đa chi phí vận chuyển , mang lại lợi nhuận cao hơn .
-

Thành phần dung môi thấp , lại là dung môi nớc , nên khá rẻ tiền

lại không gây độc hại gì cho môi trờng , hết sức thuận lợi.
II. Phơng pháp chế tạo nhũ tơng bitum.
Khúc Quang Trung

13


Đại học bách khoa
Có hai phơng pháp chế tạo nhũ tơng bitum : phơng pháp ngng tụ và phơng pháp phân tán .
1. Phơng pháp ngng tụ
Khi chất lỏng M đợc hoà tan vào chất lỏng N ở trạng thái quá bão hoà
nếu trạng thái quá bão hoà bị vỡ sẽ tạo thành nhũ tơng . Có thể phá vỡ trạng
thái quá bão hoà bằng cách hạ thấp nhiệt độ của dung dịch hoặc thay đổi
nồng độ của dung dịch để giảm độ hoà tan .
Phơng pháp này ít đợc sử dụng trong công nghiệp so với phơng pháp
phân tán .
2.Phơng pháp phân tán :
Phơng pháp phân tán để chế tạo nhũ tơng bitum gồm hai dạng . Quá
trình nhũ hoá xảy ra một cách tự nhiên với dầu có khả năng nhũ hoá hay hoà
tan , hoặc quá trình nhũ hoá xaỷ ra do có lực tác dụng bằng thiết bị nhũ hoá để
phân tán một pha lỏng thành những hạt nhỏ vào pha lỏng kia.
I. Chất hoạt động bề mặt

1. Định nghĩa

Có nhiều cách định nghĩa chất hoạt động bề mặt , về bản chất có thể
định nghĩa chất hoạt động bề mặt nh sau
Chất hoạt động bề mặt là hợp chất hoá học, khi hoà tan trong một chất
lỏng sẽ làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng ấy hoặc lực căng ở mặt tiếp
xúc của nó với một chất lỏng khác do quá trình hấp phụ vào chất này hay chất
kia ở bề mặt tiếp xúc.
Phân tử chất hoạt động bề mặt gồm hai phần có hai ái lực trái ngợc nhau:

- Phần thứ nhất có một ái lực đợc tạo ra bởi nhóm có cực, làm cho phân
tử có những tính chất háo nớc (nhóm a nớc).
- Phần thứ hai có một ái lực đợc tạo ra bởi một nhóm không có cực, làm
cho phân tử có những tính chất háo dầu (nhóm kị nớc). Nhóm này thờng là
các hydrocarbon mạch dài từ 14 đến 20 nguyên tử Carbon.

Khúc Quang Trung

14


Đại học bách khoa
Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt rất thấp, phân tử của nó phân bố rải
rác trong dung dịch. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt tăng sẽ dẫn đến hiện
tợng tạo các mixen bao gồm vài chục phân tử chất hoạt động bề mặt kết hợp
lại với nhau. Trong mỗi mixen, nhóm kị nớc sẽ định hớng vào bên trong giọt
bitum, còn nhóm a nớc sẽ định hớng ra bên ngoài.
Một ứng dụng quan trọng của chất hoạt động bề mặt là sử dụng làm
chất nhũ hoá. Nhũ tơng là một hệ không ổn định về mặt nhiệt động. Để nhũ tơng ổn định hơn phải pha vào hệ một cấu tử thứ ba, mục đích làm giảm năng
lợng bề mặt. Cấu tử thứ ba này là chất nhũ hoá. Chất nhũ hoá còn ngăn cản xu
hớng keo tụ phá vỡ hệ nhũ tơng.
2. Phân loại chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt đợc chia thành bốn loại chính dựa theo tính chất
điện tích:
- Chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm (anionic).
- Chất hoạt động bề mặt mang điện tích dơng (cationic).
- Chất hoạt động bề mặt mang cả hai dấu điện (ampholyte).
- Chất hoạt động bề mặt không mang dấu điện (nonionque).
2.1. Chất hoạt động bề mặt Anion.
Đây là những chất hoạt động bề mặt khi đợc hoà tan trong nớc sẽ cung
cấp những ion mang điện tích âm và những ion này là nguyên nhân của hoạt
tính bề mặt. Bao gồm :
- Các muối của những axit béo, gọi chung là xà phòng nh muối kiềm
của axit béo, muối kim loại của axit béo, muối gốc hữu cơ của các axit béo.
- Các muối sulfat của những axit béo: Đây là những chất hoạt động bề
mặt đã đợc sử dụng từ lâu và đợc dùng rộng rãi để làm gốc chế tạo các loại nớc gội đầu, các chất sáp tạo nhũ hoá, các chất tẩy rửa.
- Các dẫn xuất sulfon: Các chất sulfonat của dầu hoả, các chất
lignosulfat, các chất alkylarylsulfonat.

Khúc Quang Trung

15


Đại học bách khoa
- Các chất hữu cơ photpho: Công thức của những chất này hiện nay có
nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Các loại alkylphotphat là những chất đợc
ứng dụng nhiều nhất làm chất nhũ hoá, đặc biệt để chế tạo vi nhũ tơng.
Khi sử dụng chất hoạt động bề mặt anion, ta sẽ có nhũ tơng anion. Công
thức chung của các loại xà phòng anion là: RCOONa hoặc RCOOK. Với R là
mạch hydrocarbon đặc trng của axit béo và có tính háo dầu. Nhóm COONa
là phần có cực và háo nớc. Khi hoà tan vào nớc, là dung môi phân cực thì các

phân tử xà phòng trở nên mang điện, các ion Na +, K+ là những ion mang dấu
điện dơng, bị hấp thụ vào nớc, còn các ion RCOO mang dấu điện âm thì bị
hấp thụ vào các hạt nhựa nhỏ li ti.
2.2. Chất hoạt động bề mặt Cation.
Đây là những chất hoạt động bề mặt tự ion hoá khi pha trong nớc để
cung cấp những ion hữu cơ mang điện tích dơng và chịu trách nhiệm về hoạt
tính bề mặt.
Tuy chất hoạt động bề mặt Cation đã đợc điều chế từ lâu nhng chỉ mới
phát triển mạnh từ sau chiến tranh thế giới thứ hai.
Ngày nay, chúng đợc phát triển mạnh trong những lĩnh vực nh chống ăn
mòn, tác nhân tuyển quặng, dùng làm chất nhũ hoá và chất làm mềm sợi vải.
Lĩnh vực sử dụng của chúng đặc biệt là trên các vật liệu mang điện tích
âm. Ngoài một gốc hydrocarbon, phần lớn các phân tử này chứa một nguyên
tử Nitơ mang điện tích dơng, có thể là những chất hữu cơ hoặc là mạch hở
hoặc là những vòng phức tạp. Sự khác biệt này thờng dùng làm một chỉ tiêu
phân loại.
Với những đặc tính nh dễ sử dụng trên nhiều bề mặt cốt liệu, khả năng
tạo nhũ cao, bám dính tốt nên hiện nay, các chất nhũ hoá cation đợc tập trung
nghiên cứu và đợc ứng dụng rộng rãi
Các chất hoạt động thờng gặp là:
- Các muối alkylamin: Các chất này đợc dùng nhiều nhất để làm mềm
sợi vải.

Khúc Quang Trung

16


Đại học bách khoa
- Các muối amoni bậc 4 alkyl: Các phân tử này có khẩ năng diệt khuẩn

rất cao, vì vậy mà một số đợc sử dụng làm chất sát trùng.
- Các muối amoni bậc 4 có cấu hình phức tạp: Trong nhóm này có thể
kể làm ví dụ nh các chất setylpyridin bromua và setylpyridin clorua.
- Các dẫn xuất của hoá dầu.
- Các amin oxit: Các chất này đợc dùng chủ yếu làm mỹ phẩm.
- Các dẫn xuất không có Nitơ.
Các chất hoạt động bề mặt Cation có công thức chung là RN +H3Cl -.
Khi một nhũ tơng đợc tạo ra với một muối amin, cation tích điện dơng định vị
bám trên bề mặt giọt bitum, các ion Cl tích điện âm đợc hút vào bề mặt tích
điện dơng và cùng với nớc tạo ra một lớp điện tích kép. Tức là gốc RN +H3 bị
hấp thụ vào các hạt nhựa nhỏ li ti, gốc R là phần háo dầu chui vào bên
trong các hạt nhựa, còn nhóm N+H3 quay mặt tiếp xúc ra bên ngoài, tạo hệ
bitum nớc. Các ion âm bị hấp thụ và hoà tan trong nớc.
Chất hoạt động bề mặt Cation đợc tạo ra nh sau:
RNH2 + HCl

RN+H3Cl

2.3. Các chất hoạt động bề mặt mang cả hai dấu điện:
Các hợp chất này cũng tơng tự nh các oxyt, vừa có hiệu ứng kiềm vừa
có hiệu ứng axit. Đây là những chất hoạt động bề mặt có hai hoặc nhiều nhóm
chức năng và tuỳ theo điều kiện của dung môi có thể ion hoá trong dung dịch
nớc và tạo cho hợp chất này biểu hiện tính ion của mình tuỳ theo độ pH, là ion
khi ở điểm cân bằng điện.
Ngoài những chất tổng hợp bằng phơng pháp hoá học, trong nhóm này
còn có các axit của các axit amin hay các protein thực vật (nh chất lestin của
đậu tơng) hoặc động vật (nh casein trong sữa)
Khi đó tính anion trong môi trờng kiềm nh sau:
COO-M+
R

M+ có thể là Na+ hoặc K+.
NH2

Còn tính chất cation trong môi trờng axit sẽ có dạng:
COOH
Khúc Quang Trung

17


Đại học bách khoa
R

M có thể là Cl -.
N+H3M -

Loại chất hoạt động này bao gồm:
- Các dẫn xuất từ benzen nh alkylbetan, alkylaminobetan có khả năng
làm ớt, gây bọt vầ tẩy rửa, ít độc hại và có khả năng tự huỷ, không gây ô
nhiễm môi trờng. Các chất này chủ yếu dùng làm đồ mỹ phẩm.
- Các dẫn xuất từ imidazolin: Những chất này có khả năng nhũ hoá rất
mạnh.
- Các dẫn xuất của các axit amin: Các chất hoạt động bề mặt này đợc
dùng để gây bọt và diệt khuẩn.
2.4. Các chất hoạt động bề mặt không ion:
Các chất này có thể hoà tan đợc trong nớc là do thành phần cuả chúng
có những nhóm hoạt động rất háo nứơc, ở bất kì pH nào, chúng đều có thể tác
dụng với các chất hoạt động bề mặt ion. Có thể phân loại theo kiểu liên kết
giữa các nhóm háo nớc và háo dầu:

- Liên kết kiểu este: este glycol, glycol, este poly glycol, este
polyetylenglycol, este đờng sorbitol, este của các axit béo, dùng chủ yếu làm
dợc phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm.
- Liên kết kiểu ete: Thờng dùng để chế tạo nhũ tơng dùng cho công
nghiệp sơn và công nghiệp mỹ phẩm.
- Liên kết kiểu amit: Dùng trong công nghiệp mỹ phẩm và bột giặt.
- Các chất khác: Còn một số chất hoạt động bề mặt không ion nữa nh
nhựa đa phân tử alkylen oxyt, mercaptan và polyoxyety
IV. vấn đề ổn định nhũ tuơng
1. Sức căng bề mặt của dung dịch chất nhũ hoá

Giữa các phân tử chất lỏng hay chất rắn luôn có lực liên kết . Các phân
tử nằm bên trong chất lỏng có lực liên kết về mọi phía của phân tử . Các phân
tử chất lỏng nằm trên bề mặt có một phía không liên kết với các phân tử lỏng
khác , do đó có năng lợng cao hơn . Chất lỏng có xu hớng tạo thành hình cầu
sao cho diện tích tiếp súc nhỏ nhất , để có năng lợng thấp nhất .
Khúc Quang Trung

18


Đại học bách khoa
Sức căng bề mặt là khái niệm dùng để mô phỏng lực liên kết giữa các
phân tử tại bề mặt . Sức căng bề mặt của một pha là do các phân tử ở bề mặt
pha có năng lợng cao hơn pha kia . Lực liên kết giữa các phân tử của pha nào
lớn hơn sẽ có sức căng bề mặt lớn hơn
Khi hai chất lỏng A và B tiếp xúc nhau , giữa các phân tử của chúng
cũng có lực liên kết .Giả sử sức căng bề mặt của chất lỏng A là A, của chất
lỏng B là B , sức căng bề mặt giữa hai chất lỏng AB là AB thì
AB = A

+

B -2AB

AB là lực liên kết giữa phân tử Avà B
Khi lực liên kết giữa phân tử A và B rất lớn , sức căng bề mặt giữa
chúng nhỏ . Điều này nghĩa là năng lợng của chúng giảm do có sự tiếp xúc
giữa 2 pha . Do 2 chất lỏng dần bị phân tán vào nhau nhằm tăng diện tích tiếp
xúc .Giới hạn của quá trình phân tán này là 2 chất lỏng trộn lẫn vào nhau tạo
thành dung dịch A và B
Có thể giải thích cơ chế sức căng bề mặt giữa pha dầu và pha nớc dới
tác dụng của chất nhũ hoá nh sau : Trong dung dịch chất nhũ hoá , các phân tử
chất hoạt động bề mặt tập trung và bị hấp thụ ở bề mặt dung dịch , các nhóm
kị nớc hớng vào không khí , bề mặt dung dịch đợc bao phủ bởi các nhóm kị nớc. Do lực liên kết giữa các hydrocacbon nhỏ hơn giữa các phân tử nớc nên
sức căng bề mặt của dung dịch nớc ( bị bao phủ bởi nhóm kị nớc ) sẽ nhỏ hơn
sức căng bề mặt của nứơc. Nghĩa là dới tác dụng của chất hoạt động bề mặt ,
sức căng bề mặt của nớc giảm
Khi một chất hoạt động bề mặt đợc hấp thụ vào bề mặt dầu nớc , các
phân tử dầu và nớc không tiếp xúc trực tiếp với nhau mà qua phân tử chất hoạt
động bề mặt. Các nhóm kị nớc hớng vào dầu,các nhóm a nớc hớng vào nớc.
Lực liên kết giữa dầu và nhóm kị nớc cũng nh lực liên kết giữa nhóm a nớc và
nớc thờng lớn . Do đó chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt của
dầu và nớc .Nh vậy sự cân bằng giữa nhóm a nớc và nhóm kị nớc của chất nhũ

Khúc Quang Trung

19

Đại học bách khoa
hoá là một yếu tố quyết định sự hấp thụ của nó ở bề mặt lỏng lỏng .Khi sự
cân bằng giữa nhóm a nớc và nhóm kị nớc thích hợp , chất hoạt động bề mặt
hoạt động bề mặt hoạt động có hiệu quả và chỉ có một lợng nhỏ dầu tiếp xúc
trực tiếp với nớc , sức căng bề mặt giảm
Qua việc nghiên cứu sức căng bề mặt của hệ nhũ tơng bitum nớc
có thể đánh giá độ bền và độ ổn định của hệ . Sức căng bề mặt giữa 2 pha bị
ảnh hởng bởi hàm lợng chất hoạt động bề mặt , nhiệt độ và sự có mặt của các
muối
Bằng con đờng nhiệt động học , ta có phơng trình mô tả sự phụ thuộc
sức căng bề mặt vào kích thớc giọt lỏng
=


1+ 2l
r
ở đây Là sức căng bề mặt của giọt lỏng hình cầu có bán kính r
Là sức căng bề mặt của chất lỏng phẳng r=
l: Là đờng kính phân tử
2. Cấu tạo lớp điện tích kép
Các chât hoạt động bề mặt hấp phụ lên bề mặt giọt nhũ , nhóm kị nớc
hớng ra pha dầu , nhóm a nớc hớng vào pha nớc tạo nên một lớp màng giữa
hai pha . Nhũ tơng sẽ ổn định hơn khi lớp màng ở bề mặt phân chia giữa hai
pha tích điện . Lớp điện tích này có thể tạo đợc thành từ 3 cách :
+ Do quá trình oxy hoá
+ Do quá trình hấp phụ
+ Do sự tiếp xúc
Khi các chất nhũ hoá hấp phụ lên bề mặt các giọt nhũ thì các nhóm có
khả năng hoà tan trong nớc bị ion hoá tạo thành lớp điện tích kép bao bọc
quanh giọt nhũ .

Đối với nhũ tơng đợc ổn định bằng các hợp chất không ion thì lớp điện
tích tại bề mặt giọt nhũ sẽ không phải do sự hấp phụ các ion từ môi trờng phân
tán mà do ma sát khi tiếp xúc với nhau hay tiếp xúc với môi trờng phân tán mà
do ma sát khi các giọt tiếp xúc với nhau hay tiếp xúc với môi trờng phân tán .
Khúc Quang Trung

20


Đại học bách khoa
Điều này đã đợc nhiều tác giả nghiên cứu và chứng minh bằng thực nghiệm .
Một chất có hằng số điện môi cao sẽ tích điện khi tiếp xúc với một chất có
hằng số điện môi thấp hơn . Nh vậy , do nớc có hằng số điện môi cao nên
phần lớn nhũ tơng dầu nớc có điện tích âm còn nhũ tơng nớc dầu lại có điện

tích dơng
Hình 1 : Cấu tạo lớp diện tích kép
Lớp điện tích trên bề mặt giọt rất phức tạp . Khi các ion mang điện bao
quanh các giọt nhũ , các ion trái dấu sẽ nằm song song , tiếp xúc với lớp ion
trên tạo thành lớp điện tích kép .

Dầu

Nớc

Hình 2: Lớp điện tích kép ở bề mặt phân chia dầu nớc
Khúc Quang Trung

21

Đại học bách khoa

Lớp điện tích kép gồm 2 phần : một phần cố định nằm sát bề
mặt , phần khác phân tán tạo thành lớp phân tán . Mật độ điện của các
điện tích ở lớp phân tán giảm mạnh theo qui luật hàm số mũ
Khi không có mặt chất nhũ hoá , sự phân bố thế của lớp thế của
lớp điện tích kép đợc trình bày nh hình a , hệ nhũ tơng có xu hớng keo
tụ mạnh
Khi có mặt chất nhũ hoá , có sự thay đổi thế của lớp điện tích kép
(hình b) , thế Zeta đủ lớp để ổn định nhũ tơng . Giới hạn để ổn định nhũ
tơng là thế Zeta=100V
Dầu
V

Nớc

Dầu

Nớc

Dầu

Nớc

x


(a)

(b)

(c)

hình vẽ 3: lớp điện tích kép ở trên bề mặt phân chia pha dầu / nớc
(a) : không có chất hoạt động bề mặt .
(b): có chất hoạt động bề mặt .
(c): hàm lợng chất hoạt động bề mặt tăng và có mặt chất điện ly trong
pha nớc.
Khi thêm chất điện ly vào pha nớc, có sự thay đổi rõ ràng trong đờng
cong thế . Bán kính lớp phân tán sẽ giảm do sự tăng nồng độ ion ngợc dấu và
sự nén điện tích kép.
Lớp điện tích kép bao quanh giọt nhũ ý nghĩa rất lớn đối với sự ổn định
của hạt nhũ tơng , do nó ngăn cản các giọt nhũ tiến lại gần nhau kết tụ và phá
vỡ nhũ tơng.
Khúc Quang Trung

22


Đại học bách khoa

3. ổn định nhũ tơng
Để ổn định nhũ tơng một cách hiệu quả thì yêu cầu nhũ tơng đợc tạo ra
phải có một độ bền tơng đối cao , do vậy sau khi nhũ tơng đợc chế tạo thì cần
phải có thêm một công đoạn quan trọng nữa là làm bền nó . Độ ổn định của
nhũ tơng phụ thuộc vào bản chất của chất nhũ hoá , chất làm bền ,nhiệt độ ,
tốc độ khuâý trộn , thời gian khuấy trộn..
4.Hiện tợng tách nhũ
Để nhũ tơng có độ ổn định cao , kích thớc hạt nhũ phải nhỏ , sự phân bố

kích thớc giọt hẹp .Quá trình phá vỡ sự ổn định của nhũ tơng xảy ra nh sau :
Lắng đọng

Tập hợp các
giọt nhũ

Nhũ tương

Kết tụ

Tập hợp các
giọt nhũ

Tách nhũ

Lắng động

Ban đầu do có sự khác nhau về tỉ trọng giữa pha phân tan và môi trờng
phân tán , nhũ tơng bị phân tán làm 2 phần có nồng độ chất phân tán khác
nhau . Tốc độ lắng của nhũ đợc tính theo phơng trình stocke
2gr2(d1-d2)
U=
92
Trong đó: u
r

: Tốc độ lắng
: Bán kính giọt nhũ

d1,d2: Tỷ trọng của chát phân và môi trờng phân tán

2 : ::Độ nhớt của môi trờng phân tán
g

: gia tốc trọng trờng

Khúc Quang Trung

23


Đại học bách khoa
Từ phơng trình Stoke có thể thấy rằng để làm giảm quá trình lắng các
giọt nhũ , nhũ tơng phải có phân bố kích thớc giọt hẹp , kích thớc của các giọt
nhỏ , hoặc tỷ trọng giữa các pha tạo nên nhũ tơng phải xấp xỉ nhau , điều này
rất khó thực hiện đợc trong một số trờng hợp cụ thể .
Quá trình lắng đọng có thể trở lại dạng nhũ tơng ban đầu nhờ tác dụng
khuấy trộn mạnh .
Quá trình phá nhũ hoàn toàn xảy ra khi các giọt bitum kết hợp lại với
nhau thành các giọt bitum lớn hơn làm giảm số lợng giọt trong nhũ tơng . Quá
trình kết hợp này xảy ra liên tục , đến một lúc nào đó nhũ tơng bị phân tách
thành hai quá trình riêng biệt .
Quá trình kết tụ xảy ra theo hai bớc : Ban đầu các giọt nhũ có xu
hớng tập hợp lại , tạo thành một tập hợp giọt . Trong mỗi tập hợp giọt các giọt
nhũ tiếp xúc trực tiếp với nhau khi phân tử chất nhũ hoá trên bề mặt giọt nhũ
tơng bị khử hấp phụ . do đó mà chúng kết hợp lại tạo thành các giọt có kích
thớc lớn hơn . Lúc này nhũ tơng bị lắng đọng và phân tách nhanh chóng . Nh
vậy lực hấp thụ của chất nhũ hoá đối với pha phân tán có vai trò rất quan trọng
trong quá trình ổn định nhũ tơng , ngăn cản quá trình kết tụ của các giọt nhũ
lại với nhau.

Khúc Quang Trung

24


Đại học bách khoa

5. Hiện tợng bị đảo pha
Sự đảo pha trong nhũ tơng là một hiện tợng phổ biến vốn tồn tại lâu
nay trong tất cả các hệ nhũ . Khi ta đa chất nhũ hoá vào nhũ tơng , vừa đa ,
vừa khuấy mạnh một lợng thừa chất hoạt động bề mặt sẽ cho nhũ tơng ngợc
lại với nhũ tơng ban đầu . Nghĩa là pha phân tán (bitum) lúc này đã trở thành
môi trờng phân tán và ngợc lại môi trờng phân tán (nớc) đã trở thành pha phân
tán .
Ngoài ra hiện tợng đảo pha còn xảy ra do tác dụng cơ học lâu dài trong
một số điều kiện nhất định
Khi quan sát bằng kính hiển vi ngời ta thấy rằng trong quá trình đảo
pha sẽ bắt đầu bằng việc các giọt của pha phân tán bị kéo dài ra , chuyển
thành màng , rồi sau đó các màng mới đợc tạo thành này bao bọc lấy môi trờng phân tán của nhũ tơng ban đầu , dần dần đã biến môi trờng phân tán trỏ
thành pha phân tán . Một điều lý thú là do sự phân tán không đồng đều chất
nhũ hoá trong các khu vực nhỏ khác nhau của hệ mà trong sự đảo pha có thể

Khúc Quang Trung

25