GIỚI THIỆU VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Định nghĩa
Chất hoạt động bề mặt, hay còn gọi là surfactant, là một loại chất làm ướt có khả năng giảm sức căng bề mặt giữa hai chất lỏng hoặc giữa chất lỏng và chất rắn Phân tử của chất này có cấu trúc phân cực, với một đầu ưa nước và một đuôi kị nước, giúp cải thiện khả năng hòa tan và tương tác giữa các chất.
Đặc điểm của chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt giúp giảm sức căng bề mặt của chất lỏng bằng cách làm giảm sức căng tại bề mặt tiếp xúc giữa hai chất lỏng không hòa tan Khi có nhiều hơn hai chất lỏng, chất hoạt động bề mặt sẽ tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng Khi hòa tan trong chất lỏng, các phân tử chất hoạt động bề mặt có xu hướng tạo thành đám micelle, với nồng độ tạo đám tới hạn là mức mà tại đó sự hình thành đám bắt đầu Trong nước, các phân tử sẽ chụm đuôi kị nước lại và quay đầu ưa nước ra, tạo ra các hình dạng khác nhau như hình cầu, hình trụ và màng Độ ưa kị nước của chất hoạt động bề mặt được đo bằng chỉ số HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance), với giá trị từ 0 đến 40; chỉ số HLB cao cho thấy hóa chất dễ hòa tan trong nước, trong khi chỉ số thấp cho thấy hóa chất dễ hòa tan trong dung môi không phân cực như dầu.
- Phần không tan trong nước thường là một mạch Hydrocacbon dài 8-21, ankyl thuộc mạch ankal, ankle mạch thẳng hay có gắn vòng clo hay bezene…
- Phần tan trong nước thường là một nhóm ion hoặc non-ionic là nhóm phân cực mạnh như Cacboxyl (COO-), Hydroxyl (-OH), Amin (-NH2), sulfat (-OSO3)…
Phân loại chất hoạt động bề mặt
Có nhiều cách phân loại chất hoạt động bề mặt, cụ thể như sau:
- Chất hoạt động bề mặt anion:
+ Trong dung dịch nước, phần thể hiện hoạt tính của chất hoạt động bề mặt được tích điện âm
+ Một số chất điển hình là xà phòng, alkylbenzene sulfonate và este sulfate rượu aliphatic
+ Được tạo thành từ xà phòng của một axit yếu và một bazơ mạnh
+ Vì dung dịch nước có tính kiềm nên chất hoạt động bề mặt anion không tan và lắng đọng dưới dạng xà phòng canxi trong nước cứng
Chất này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đóng vai trò quan trọng như một chất nhũ hóa, chất phân tán, chất tạo bọt và chất hòa tan, đặc biệt là trong các ứng dụng không chứa nước.
- Chất hoạt động bề mặt cation:
+ Trong dung dịch nước, phần thể hiện hoạt tính của chất hoạt động bề mặt được tích điện dương và các dẫn xuất amin khác nhau được sử dụng
+ Không được sử dụng chung với chất hoạt động bề mặt aninon vì chúng sẽ hình thành lên kết tủa không tan
- Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
+ Gồm cả nhóm ưa nước anion và nhóm ưa nước cation trong cùng một phân tử
+ Hình thành cation ở dung dịch pH dưới điểm đẳng điện tại điểm đẳng điện xấp xỉ pH 7
+ Khi độ pH của dung dịch chất hoạt động bề mặt lưỡng tính đạt đến điểm đẳng điện, độ hòa tan và hoạt động bề mặt bị suy giảm
+ Có thể sử dụng cùng với một số chất hoạt động bề mặt khác và ít độc hơn chất hoạt động bề mặt cation
+ Có khả năng diệt khuẩn, chống tĩnh điện, làm mềm vải và là chất nhũ hóa
- Chất hoạt động bề mặt không chứa ion
+ Chất hoạt động bề mặt không chứa ion không thể hiện tính ion dù có hòa tan trong nước nhưng thể hiện hoạt động bề mặt
+ Chất hoạt động bề mặt điển hình là các chất bổ sung polyethylen và este đường
+ Có thể sử dụng cùng chất hoạt động bề mặt anion, cation hoặc chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
Chỉ số HLB (hydrophilic lipophilic balance) từ 0 đến 40 giúp xác định tính ưa và kỵ nước của chất hoạt động bề mặt Giá trị HLB cao cho thấy hoạt chất dễ hòa tan trong nước, trong khi giá trị thấp cho thấy khả năng hòa tan tốt hơn trong các dung môi không phân cực Từ đó, chỉ số HLB là yếu tố quan trọng để đánh giá tính chất của chất hoạt động bề mặt.
+ Từ 1 – 3: Chất hoạt động bề mặt có tính phá bọt
+ Từ 4 – 9: Chất hoạt động bề mặt nhũ nước trong dầu
+ Từ 9 – 11: Chất hoạt động bề mặt thấm ướt
+ Từ 11 – 15: Chất hoạt động bề mặt nhũ dầu trong nước + Trên 15: Chất hoạt động bề mặt khuếch tán, chất phân tán.
Ứng dụng
Chất hoạt hóa bề mặt ứng dụng rất nhiều trong đời sống hàng ngày Ứng dụng phổ biến nhất là bột giặt, sơn, nhuộm
Ngoài ra những ứng dụng trong các lĩnh vực khác như
- Trong công nghiệp dệt nhuộm: Chất làm mềm cho vải sợi, chất trợ nhuộm
- Trong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa cho bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp
- Trong công nghiệp mỹ phẩm: Chất tẩy rửa, nhũ hóa, chất tạo bọt
- Trong ngành in: Chất trợ ngấm và phân tán mực in
- Trong nông nghiệp: Chất để gia công thuốc bảo vệ thực vật,
- Trong xây dựng: Dùng để nhũ hóa nhựa đường, tăng cường độ đóng rắn của bê tông
- Trong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoan
- Trong công nghiệp khoáng sản: Làm thuốc tuyển nổi, chất nhũ hóa, chất tạo bọt để làm giàu khoáng sản
TỔNG QUAN VỀ SODIUM LAUROYL SARCOSINATE
Sodium Lauroyl Sarcosinate là gì?
Sodium Lauroyl Sarcosinate là một muối natri được chiết xuất từ sarcosine, một axit amin tự nhiên có mặt trong cơ thể con người cũng như trong nhiều loại vật liệu sinh học từ động vật và thực vật Thành phần này kết hợp giữa một axit béo tự nhiên và sarcosine, mang lại những lợi ích nổi bật trong các ứng dụng chăm sóc da và sản phẩm làm sạch.
Sodium Lauroyl Sarcosinate là thành phần lý tưởng trong sản phẩm tẩy rửa, mang lại khả năng làm sạch và tạo bọt nhẹ nhàng mà không gây khô da hoặc tóc Với khả năng gây kích ứng thấp, sản phẩm này hiệu quả trong việc loại bỏ dầu nhờn và bụi bẩn trên bề mặt da và tóc.
Chất này thường xuất hiện trong dầu gội, sữa tắm và các sản phẩm làm sạch, đóng vai trò là chất tạo bọt, chất hoạt động bề mặt và dưỡng tóc Nó đặc biệt hiệu quả trong việc cải thiện độ mềm mượt của tóc, đặc biệt là cho tóc khô xơ và hư tổn Nhờ vào tính chất của chất hoạt động bề mặt, chất này có khả năng hòa tan với dầu nhờn, mang lại hiệu quả chăm sóc tóc tối ưu.
& bụi bẩn, từ đó giúp nước cuốn trôi đi các tạp chất này một cách dễ dàng.
Công thức hóa học
- Sodium Lauroyl Sarcosinate là muối natri của acyl sarcosine có công thức
CH3(CH2)10CON(CH3)CH2COONa
Hình 1: Cấu trúc của Sodium Lauroyl Sarcosinate
- Thành phần axit béo của Natri Lauroyl Sarcosinate thường là 95% C12, 3% C14, 0% - 1% C16, và 0% - 1% oleic acid
- Theo một số nhà cung cấp, Sodium Lauroyl Sarcosinate (30% hoạt tính), chứa
1 – 1,5% (max.) sodium laurate, 2,5% (max.) acid béo tự do, 0,2 – 0,5% (max.) muối vô cơ và 0,35% (max.) clorua.
Tính chất hóa học & tính chất vật lý
Sodium Lauroyl Sarcosinate được cung cấp trên thị trường dưới dạng dung dịch nước 30% không màu đến hơi vàng, cũng như ở dạng vẩy hoặc bột trắng khan với hàm lượng hoạt chất lên đến 97%.
- Hàm lượng hoạt tính: + bột trắng (hàm lượng hoạt tính ≥95%)
+ chất lỏng trong suốt (30% hoạt tính)
+ chất lỏng trong suốt, gần như không màu (29-31% hoạt tính)
+ chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt (30% hoạt tính)
- Phõn bố kớch thước hạt: