Đang tải... (xem toàn văn)
Công nghệ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Đại học Bách Khoa TP HCM Chương 2 Tính chất hóa lý của chất hoạt động bề mặt trong dung dịch 2014 1 Lớp bề mặt t[.]
CƠNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT Chương 2: Tính chất hóa lý chất hoạt động bề mặt dung dịch PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Đại học Bách Khoa TP.HCM 2014 Lớp bề mặt giới hạn lỏng khí Γ: lượng chất HĐBM/ đơn vị diện tích bề mặt (mol/cm2 hay mol/m2) (a) Nồng độ chất HĐBM nhỏ (b) Nồng độ chất HĐBM đủ lớn Lớp bề mặt giới hạn lỏng khí Quan hệ độ hấp phụ Γ - nồng độ C: • Nồng độ C • Chiều dài mạch carbon • Giá trị tới hạn Γm Độ hoạt động bề mặt • Độ hoạt động bề mặt = biến thiên sức căng bề mặt theo nồng độ d d ; hay dc da • Đại lượng Gibbs G* = -d/dc Dd nước: chất tan có độ phân cực giảm -> G* tăng Độ hoạt động bề mặt Trong dãy đồng đẳng, độ hoạt động bề mặt biến đổi theo quy luật , dyn/cm (1) (2) 65 (3) 50 (1)HCOOH (2) CH3COOH (3) CH3CH2COOH (4) CH3(CH2) 2COOH (5)(CH3)2CHCH2 COOH (4) (5) 35 0,16 0,36 0,54 C, mol/l • Quy tắc Traube: Độ hoạt động bề mặt tăng 3-3.5 lần chiều dài mạch carbon tăng thêm nhóm CH2 Micelle Sự hình thành micelle dd nước: • Lực hút Van de Walls phần kỵ nước • Lực đẩy nhóm điện tích dấu • Lực hút phân tử nước Micelle Micelle hệ khác nhau: O/W, W/O Micelle Nồng độ micelle tới hạn (CMC) • Nồng độ micelle tới hạn (Critical Micelle Concentration: CMC) CMC= nồng độ dung dịch chất HĐBM mà hình thành micelle trở nên đáng kể Ap suất thẩm thấu Độ đục Sức căng bề mặt Độ dẫn điện CMC Nồng độ Yếu tố ảnh hưởng đến CMC • Chiều dài phần kỵ nước: tăng chiều dài-> CMC giảm • Nhiệt độ: nhiệt độ giảm -> giảm CMC • Chất điện ly: tăng chất điện ly -> CMC giảm • Chất hữu cơ: tùy thuộc chất -> CMC tăng hay giảm 10 HLB • Hydrophile-Lipophile Balance -HLB: Mối tương quan nước- dầu • Thang đo HLB: 1-20 • HLB lớn: tính nước cao, tính dầu thấp • Gia tăng HLB -> gia tăng tính nước • Độ phân tán khác dd nước -> HLB khác 14 HLB Mức độ phân tán HLB - Không phân tán nước 1-4 - Phân tán 3-6 - Phân tán sữa sau lắc 6-8 - Phân tán sữa bền 8-10 - Phân tán mờ đến 10-13 - Dung dịch > 13 15 HLB Cơng thức tính HLB: +Cơng thức Davies: HLB = + HLB nhóm nước - HLB nhóm kỵ nước + Cơng thức Kawakami: HLB = + 11,7 log ( Mn/Md) Mn : Khối lượng phần tử ưa nước phân tử Md : Khối lướng phần tử ưa dầu phân tử + Cơng thức tính ester acid béo rượu đa chức: HLB = 20 ( – S/A) S: Chỉ số xà phịng hóa ester A: Chỉ số acid acid béo 16 HLB Cơng thức tính HLB: Nếu ester khơng đo số xà phịng có cơng thức sau: HLB = (E + P) / E, P: phần trăm khối lượng EO rượu đa chức phân tử +Công thức Griffin: hỗn hợp có nhiều chất hoạt động bề mặt HLB hh = xi HLBi xi :phần khối lượng tổng lượng chất họat động bề mặt 17 HLB Chất hoạt động bề mặt Tween 18 Tween 81 Span 20 Span 40 Span 60 Span 80 Glycerol Stearat Span 65 Giá trị thực Giá trị tính tốn 15 10 8,6 6,7 4,7 4,3 3,8 2,1 15,8 10,9 8,5 7,0 5,7 5,0 3,7 2,1 18 HLB Để tạo nhũ O/W, thành phần dầu cần có giá trị HLB “cần thiết” Giá trị HLB “cần thiết” giá trị HLB chất nhũ hóa để giảm sức căng bề mặt thành phần dầu nước Nhóm Dầu thực vật Silicone oils Petroleum oils Các ester làm mềm da Acid rượu béo HLB “cần thiết” 8-12 10 12 14-15 19 HLB Chất hoạt động bề mặt nonionic sử dụng làm HLB chuẩn: HLB 8% SPAN®80 / 92% SPAN 85 HLB 88% SPAN80 / 12% SPAN 85 HLB 83% SPAN 80 / 17% TWEEN® 80 HLB 65% SPAN 80 / 35% TWEEN 80 HLB 10 46% SPAN 80 / 54% TWEEN 80 HLB 12 28% SPAN 80 / 72% TWEEN 80 HLB 14 9% SPAN 80 / 91% TWEEN 80 HLB 16 60% TWEEN 20 / 40% TWEEN 80 20