Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Trình bày khái niệm yếu tố ảnh hưởng đến sức căng bề mặt? Viết biểu thức tính sức căng bề mặt phương pháp đo chiều cao ống mao quản?  Khái niệm sức căng bề mặt: - “Lực tác dụng đơn vị chiều dài giới hạn (chu vi) bề mặt phân chia pha làm giảm bề mặt chất lỏng gọi sức căng bề mặt.” - Đơn vị: J/m2 g/cm2 Dym/cm N/m  Các yếu tố ảnh hưởng đến sức căng bề mặt: - Sức căng bề mặt phụ thuộc vào chất chất tiếp xúc Vd: sức căng bề nước nước khác với sức căng bề mặt nước benzene - Ảnh hưởng nhiệt độ đến sức căng bề mặt: + Khi nhiệt độ tăng sức căng bề mặt giảm xuống  Biểu thức tính sức căng bề mặt phương pháp đo chiều cao ống mao quản: Trong đó: h: chiều cao chất lỏng ống mao quản g: gia tốc trọng trường : khối lượng riêng chất lỏng - - - r: bán kính mao quản Nêu khái niệm cho ví dụ chất HĐBM, chất khơng HĐBM, chất khơng ảnh hưởng đến sức căng bề mặt độ hoạt động bề mặt? Chất hoạt động bề mặt: Là chất có khả làm giảm sức căng bề mặt dung mơi chứa Có khả hấp thụ bề mặt có độ tan tương đối nhỏ Vd: xà phòng hòa tan vào nước làm giảm SCBM nước Chất không hoạt động bề mặt: Là chất mà nồng độ dung dịch tăng lên sức căng bề mặt tăng lên Vd: Trong nước muối vô điện li, axit, bazo vơ khơng có phần kị nước Chất không hoạt động bề mặt hữu cơ: HCOOH, CH3COOH… Chất không ảnh hưởng đến SCBM: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Là chất phân bố đặn lớp bề mặt dung dịch, khơng ảnh hưởng nhiều đến SCBM dung môi Vd: đường saccarozo hịa tan vào nước khơng làm thay đổi SCBM giới hạn lỏng- khí - Độ hoạt động bề mặt: + Là biến thiên sức căng bề mặt theo nồng độ CHĐBM gọi đại lượng Gibbs - - + Độ hoạt động bề mặt chất dãy đồng đẳng biến đổi có quy luật Vd: dãy đồng đẳng axit có ≤ n ≤ 6, nồng độ tăng lên SCBM phân tử có mạch cacbon dài giảm nhanh + Theo định luật Trauber 1: “ Độ hoạt động bề mặt tăng lên từ - 3.5 lần tăng chiều dài mạch cacbon lên nhóm –CH2Trình bày tính chất vật lý quan trọng chất HĐBM? Tính giá trị HLB phân tử xà phịng oleate natri (CH 3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONa) Cho biết nhóm ưa nước: -COONa, có giá trị HLB 19,1, nhóm kỵ nước -CH 3, CH2; =CH 0,475?  Các tính chất vật lý quan trọng chất HĐBM: Hình thành Mixen: + Khi tăng nồng độ CHĐBM lớn đến nồng độ tồn dạng tập hợp với nhau, hướng đầu kỵ nước lại với tạo thành micelle (trong môi trường nước) Nồng độ Mixen tới hạn CMC: nồng độ dung dịch chất HĐBM mà hình thành Micelle trở nên đáng kể gọi nồng độ micelle tới hạn Điểm Kraft: nhiệt độ CHĐBM có độ tan CMC Điểm đục: nhiệt độ CHĐBM khơng ion khơng thể hịa tan, tách khỏi dung dịch làm dung dịch trởi nên đục HLB: + Tính ưa, kị nước cùa CHĐBM đặc trưng thông số độ cân ưa, kị nước KH HLB + HLB cho biết tỉ lệ tính ưa nước so với tính kỵ nước + HLB biểu diễn thang đo có giá trị từ 1-40 Vậy CHĐBM có HLB cao có tính ưa nước lớn + Cơng thức tính HLB: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  - - - HLB= 7+ HLB(nhóm ưa nước) – HLB(nhóm kỵ nước) Tính giá trị HLB phân tử xà phịng oleate natri (CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONa) Cho biết nhóm ưa nước: -COONa, có giá trị HLB 19,1, nhóm kỵ nước -CH3, -CH2; =CH 0,475? HLB= 7+ 19,1 – 0,475 = 25,625 Nêu khái niệm ví dụ hệ nhũ tương? Phân loại nhũ tương theo hệ phân tán môi trường phân tán? Các cách phân biệt hệ nhũ tương nước dầu? Hệ nhũ tương hệ phân tán cao cùa chất lỏng mà thơng thường khơng hịa tan tan với Là hệ pha phân tán môi trường phân tán Vd: hệ nhũ tương nước-dầu Nước pha phân cực Dầu pha không phân cực Phân loại nhũ tương theo hệ phân tán môi trường phân tán: + Hệ giọt dầu phân tán hệ liên tục nước Vd: kem sữa, mayonnasse (dầu nước) + Hệ mà giọt nước phân tán pha liên tục dầu Vd: bơ, marganne (hệ nước dầu) + Hệ nhũ tương dầu nước mà giọt phân tán có chứa nước (hệ nước dầu nước) gặp Cách phân biệt hệ nhũ tương nước-dầu: + Thêm nước vào để khảo sát thấm ướt bề mặt ưa nước Nếu nước thêm vào hòa tan hỗn hợp hệ hệ dầu nước, cịn nước khơng hịa tan tạo thành hạt hệ nước dầu + Thêm phẩm màu hịa tan pha Dùng kính hiển vi để quan sát khả trộn lẫn nhũ tương + Xác định độ dẫn điện nhũ tương Lấy mẫu nước đo độ dẫn điện nước với độ dẫn diện hệ dầu nước nước dầu Nếu độ dẫn điện gần độ dẫn điện nước hệ hệ dầu nước ngược lại Trình bày sở tính ổn định hệ nhũ tương? Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền nhũ? Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Xét hệ Benzen-nước: cho bezen nước vào lắc tạo thành hỗn hợp nhũ tương Để yên sau thời gian t (t thời gian sống hệ nhũ tương) tách lớp benzen/nước - Nhũ tương hệ thống khơng bền tập hợp có lượng bề mặt lớn - Các hạt nhũ tương tự ý lien kết lại thành tập hợp cuối tách thành lớp - Độ bền nhũ xác định thông qua thời gian t - Để hệ nhũ tương bền vững ta thêm vào chất nhũ hóa, chúng hấp phụ lên bề mặt hạt làm giảm sức căng bề mặt gây lực đẩy hạt - Độ bền hệ nhũ tương phụ thuộc vào chất nồng độ chất nhũ hóa chất nhũ hóa hấp thụ lên bề mặt hạt làm cản trở không cho hạt tự ý tập hợp lại với - Bản chất chất nhũ hóa định loại nhũ tương Nếu chất nhũ hóa hịa tan tốt dầu tạo thành nhũ tương dầu nước ngước lại nước dầu - Độ bền nhũ tương do: + Sự giảm sức căng bề mặt phân chia pha (hay giảm E) + Sự hấp phụ chất nhũ hóa lên bề mặt phân chia pha, có độ nhớt cao, khả hidrat hóa mạnh + Lớp điện tích kép + Tỷ lệ pha phân tán mơi trường phân tán Nêu khái niệm cho ví dụ loại chất hoạt động bề mặt? - Chất hoạt động bề mặt anion: + Là chất có nhóm hữu cực liên kết cộng hóa trị với phần kị nước với chất HĐBM tích điện âm COO-, SO3-, SO4- … Vd: xà Alkylbenzensunfonat nhánh (ABS) Linear alkyl benzensunfonat (LAS) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Secondary alkylsunfonat (SAS) Laurul etesunfat (LES) - Chất hoạt động bề mặt cation: + Là chất có nhóm hữu cực liên kết cộng hóa trị với phần kị nước CHĐBM tích điện dương, thường muối amin bậc 1, 2, 3, + VD: clorua dimethyl distearyl amoni - Chất hoạt động bề mặt không ion (NI) + Là CHĐBM có nhóm hữu cực khơng ion hóa trongdung dịch nước + Gồm phần kỵ nước dây béo, phần ưa nước chứa nguyên tử O, N, S + Hòa tan nước tạo liên kết hidro nhóm chức ete nhóm polyoxiete VD: + Rượu béo etoxy hóa: + Các nhóm amin: sản phẩm alkyl dimetylamin với oxi già: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Các alkylamin sản phẩm rượu béo axit béo với ammoniac: Từ Rượu béo Chế tạo nitril: + Các rượu amit sản phẩm kết tụ axit béo amin rượu - Chất HĐBM lưỡng tính: + Là chất có tồn dung dịch tích điện âm dương khoảng mơi trường pH định như: Alkyl amidopropylbetain, R= lauryl gọi cocoamido propylbetain (CAPB hay CAB) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Khoảng trung hịa điện tích thường rộng nhằm thể tính lưỡng tính chúng Thuyết minh cơng nghệ sản xuất chất HĐBM alkyl sunfat theo sơ đồ sau cho viết đặc điểm chế độ công nghệ q trình sản xuất? Bơm  Đặc điểm cơng nghệ: - Tác nhân sunfat hóa H2SO4 , amonisunfonic SO3 - Tốc độ phản ứng lớn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Tỏa nhiệt mạnh nên dễ dẫn đến gây nhiết cục bộ, thúc đẩy phản ứng phụ (tạo olefin, cacbonyl, nhựa) làm tối màu, giảm chất lượng sản phẩm - Cơ chế với tác nhân SO3 ROH + SO3 R+OH => ROSO2OH SO2 R: mạch cacbon dài từ 10 C trở lên, tùy theo cấu tạo chất  Chế độ công nghệ: - Làm lỗng SO3 khơng khí xuống nồng độ từ 4-7% - Khuấy trộn mạnh trực tiếp - Thực phản ứng màng - Làm lạnh nhanh nước muối ống chùm, phản ứng xảy khe ống (t0: 0-100C)  Thuyết minh quy trình: - Rượu, khơng khí, SO3 đưa liên tục đến thiết bị phản ứng dạng màng (1) - Khí từ thiết bị tách thiết bị (2), sau hấp thụ thiết bị (3)để làm khỏi khí SO3 - Alkyl sulfuric axit đưa qua thiết bị trung hịa (4) NaOH, có kèm theo thiết bị làm lạnh (5), t0 600C - Hỗn hợp trung hịa xác thiết bị (6) NaOH (pH=7) - Hỗn hợp qua thiết bị (7), khuấy trộn thêm phụ gia (photphat, soda, chất tẩy…) để tạo thành chất tẩy rửa - Hỗn hợp bơm qua thiết bị sấy phun (8) nhờ khơng khí nóng - Bột giặc thành phẩm thu xyclon (9) qua băng tải (10) để đóng gói Nêu thành phần cấu tạo, tính chất phản ứng xảy trong trình tổng hợp chất HĐBM Alkyl Aren Sunfonate (từ nguồn nguyên liệu parafin) thuyết minh dây chuyền tổng hợp theo sơ đồ sau: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  Thành phần cấu tạo: - Là chất có nhóm alkyl nối với nhân thơm (kỵ nước) phân ưa nước nhóm sunfonat SO2ONa - Cơng thức cấu tạo chung: R-C6H4-SO2ONa - R alkyl có số C = 10-16  Tính chất: - Là tinh thể rắn - Chúng hịa tan tốt nước nhóm alkyl có nhiều nhánh, giảm dần mạch alkyl dai nhánh  Các phản ứng xảy ra: R-H + Cl2  R-Cl + HCl R-Cl + C6H6  R-C6H5 + HCl R-C6H5 + H2SO4  R-C6H4SO4OH + H2O R-C6H4SO4OH + NaOH  R-C6H5SO2ONa + H2O  Thuyết minh dây chuyền tổng hợp: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Oxi hóa SO2 O2 khơng khí thành SO3 thiết bị (1) sau làm lạnh (2) ngưng tụ taị thiết bị (3) Tại dung dịch SO3 có nồng độ 10-15% SO2 lỏng - Dung dịch với dung dịch alkylaren vào thiết bị (4) thực trình phản ứng đồng thời tiến hành khuấy mạnh - Hỗn hợp khỏi thiết bị (4) 5-7% SO2 nên gia nhiệt (6) đưa qua lớp tháp tách (5) tách khí chưa phản ứng quay hoàn lưu sử dụng làm nguyên liệu, phần sản phẩm qua thùng chứa (7), bơm tiến hành công đoạn Viết cơng thức cấu tạo trình bày đặc điểm loại chất HĐBM cation? Viết phản ứng điều chế hợp chất HĐBM Imidazolin bậc bốn từ axit béo?  Công thức cấu tạo đặc điểm loại chất HĐBM cation: - Công thức cấu tạo: Trong đó: R1, R2, R3, R4 nhóm alkyl, X- nhóm halogenua hay CH3SO4- Nếu R có nhóm R mạch dài cịn lại ,etyl, ta có hợp chất có dây alkyl Loại có khả kháng khuẩn, hấp thu mạnh vào tóc, nên sử dụng sản xuất dầu xả - Nếu có R mạch dài, ta có hợp chất có dây alkyl Thường R gốc steayl ta có chất Disteary Dimetyl Amoni Clorua (DSDMAC) Loại tác dụng làm mềm sản phẩm phân hủy sinh học  Các phản ứng điều chế hợp chất HĐBM Imidazolin bậc bốn từ axit béo: - B1: tạo diamidoamit từ axit béo:  + 2H2O 10 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - B2: tách nước tạo dialkyl- imidazolin bậc 3:  - B3: tương tác với dimetylsulfat tạo dialkyl Imidazolin bậc 4: - + H2O + (CH3)2SO4 10.Trình bày đặc điểm, phương pháp tổng hợp chất HĐBM không ion? Cho biết công thức chung tính chất HĐBM Copolymer?  Cơng thức chung: RO-(CH2-CH2-O)n-H  Đặc điểm: Có khả hoạt động bề mặt không cao Êm diệu với da, lấy dầu Làm mềm bọt, tạo nhủ tốt Có khả phân giải sinh học tốt Ít chịu ảnh hưởng nước cứng pH mơi trường Có khả tạo phức với số ion kim loại nặng nước  Phương pháp tổng hợp: Phổ biến q trình etoxy hóa từ rượu béo với OE Các rượu béo có nguồn gốc thiên nhiên từ dầu thực vật, mỡ động vật thông qua phản ứng hidro hóa axit béo tương ứng VD: Hoặc loại rượu béo tổng hợp từ trình THHC  Tính CHĐBM copolime: HO-(OE)n-(OP)m-(OE)n-H HO-(OP)n-(OE)m-(OP)n-H 11 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Tỉ số OP/OE thay đổi 4-1 or 9-1;trọng lượng phân tử thấp 2000dvc;thông dụng loại n=2 m=30 - Chúng tạo bọt nên dùng phổ biến sản phẩm tẩy rửa chuyên dùng cho máy: máy rửa chén, máy giặc - Không gây hại cho mơi trường, độc tính yếu Tuy nhiên dùng lượng khơng lớn khả phân hủy sinh học chậm 11.Trình bày sở trình phản ứng tổng hợp chất HĐBM NI từ rượu béo? Viết phản ứng điều chế ancol béo ethoxy hóa từ etylen hợp chất cần thiết khác theo phương pháp Ziegler?  Cơ sở trình  Các phản ứng tổng hợp - Rượu béo etoxy hóa: - Từ Rượu béo  Các phản ứng điều chế ancol béo ethoxy hóa từ etylen hợp chất cần thiết khác theo phương pháp Ziegler: - Giai đoạn đầu thực cách tác động etylen trietyl-nhơm để có alkyl nhơm - Alkyl nhơm sau oxy hóa alcoolat nhơm: 12 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Alcoolat nhơm sau thủy phân môi trường axit rượu béo: - Các rượu từ phương thức Ziegler có dây béo với số nguyên tử cacbon chẵn 12.Viết cơng thức hóa học chung, đặc điễm phương pháp tổng hợp chất HĐBM NI copolymer OE OP ? - Công thức chung: HO-(OE)n-(OP)m-(OE)n-H HO-(OP)n-(OE)m-(OP)n-H - Tỷ số OP/OE thay đổi 4:1 9:1 - Trọng lương phân tử thấp 2000 - Thông dung loại n=2 m=30 - Chúng tạo bọt nên dùng phổ biến sản phẩm tẩy rửa chuyên dùng cho máy : máy rửa chén, máy giặc… - Không gây hại cho môi trường, độc tính yếu Tuy nhiên dùng lượng khơng lớn khả sinh học chậm - Các oxit amin, alkylamin, rượu amin, polyglycerolete, polyglucosit (APG)… + Rất ổn định với chất tẩy có clo, nước Javel, chất oxi hóa… + Thường dùng làm tác nhân nền, tăng tính ổn định bọt, làm sệt, tạ ánh xà cừ cho sản phẩm + Dễ bị phân hủy sinh học do: oxit amin, alkylamin, alkylmonoetanolamit, polyglycerolete, alkylpolyglucosit, sunfonatbetain, alkylaminopropylsunfobetain, betainetoxy hóa 13.Trình bày tác nhân làm tăng bọt chống bọt trình sản xuất chất tẩy rửa?  Tác nhân làm tăng bọt: - Quá trình làm tăng bọt phụ thuộc vào vấn đề: chọn chất HĐBM sử dụng phụ gia làm tăng bọt 13 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Chọn chất HĐBM: + CHĐBM hay hỗn hợp CHĐBM hình thành nên hệ thồng bọt + Tuy nhiên việc tạo nhiều hay bọt phụ thuộc vào phối hợp CHĐBM + Số lượng bọt tăng lên nồng độ đạt tối đa quanh điểm CMC + Vì vậy, yếu tố làm thay đổi CMC làm thay đổi lượng bọt nhiệt độ, chất điện giải cấu trúc phân tử CHĐBM - Dùng chất phụ gia: + Các chất phụ gia có vai trị làm thay đổi CMC CHĐBM + Thường chọn chất có dây cacbon thẳng có chiều dài với CHĐBM, cho bọt nhiều ổn định + Một số chất phụ gia làm tăng bọt: Eteglyxerol < etesunfonyl < amit < amit N thay + Thực tế thường dùng mono hay dietanol amit (DEA)  Tác nhân chống bọt: - Chống bọt khả loại trừ làm giảm lượng bọt sản phẩm, cách ngăn cản tạo bọt làm tăng tốc độ hủy bọt - Ta có hệ thống chống bọt: + Các ion vô cơ, đặc biệt Canxi + Các NI + Xà phòng + CHĐBM/NI/xà phòng (kém tác dụng với nước ngọt) + CHĐBM / NI/ dầu sáp (silicol, stearyl photphat)  Phương pháp tổng hợp: polyol có cách thêm oxit propylene vào propylene glycol, theo sau thêm oxit etylen 14 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 14.Thiết lập phân tích quy trình sản xuất bột giặt phương pháp sấy phun theo số nguyên liệu: Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), Alkyl Dietanol amit (DEA), Tripolyphotphat natri (TPP), Na2SO4, Na2CO3.3H2O2, NaOH, Na2Si2O5, Enzim, Cacboxylmetyl Celluloza natri (CMCNa), hương, nước -  Thành phần : Chất hoạt động bề mặt: DEA Chất tạo phức: Tripoly photphat Natri Chất tẩy trắng: Na2CO3.3H2O2 Chất chống tái bám : Cacboxylmetyl Celluloza natri (CMCNa) 15 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - - - - Chất trao đổi ion: Na2Si2O5 Phụ gia: nước, hương, emzym Chất làm đặc: Na2SO4 Chất trung hòa: NaOH Chất tăng bọt: alkyldietanolamit  Quy trình sản xuất: Tạo hỗn hợp nhão: + Các nguyên liệu rắn như: Tripolyphotphat natri (TPP), Na2SO4 , Na2Si2O5 , Cacboxylmetyl Celluloza natri (CMCNa)… phối trộn bồn số 1(chứa chất rắn) theo tỷ lệ + Các chất HĐBM (Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), Alkyl Dietanol amit (DEA), NaOH + nước) trung hòa bồn số (chứa chất lỏng) sau trộn với bồn số + Tại hỗn hợp khuấy trộn đều, thực trình kem nhão Tạo hạt: + Hỗn hợp kem nhão phun vào phía tháp phun bơm cao áp qua vịi phun có đường kính định + Dịng khí nóng (300-4000C) thổi từ lên, khơng khí nóng gia nhiệt cho hỗn hợp kem thành hạt rắn có đường kính khoảng 500-700µm + Bột làm nguội từ từ khơng khí Trộn phụ gia: Bột sau làm nguội đến nhiệt độ bình thường chuyển qua thiết bị trộn hạt, cho phụ gia cần thiết: enzim, Na2CO3.3H2O2, hương… vào trộn thiết khuấy ly tâm Đóng gói: Đóng gói thành phẩm theo yêu cầu khách hàng bao bì, hộp, thùng, nhãn mác… 15.Thiết lập phân tích sơ đồ quy trình sản xuất nước rửa chén bát theo số nguyên liệu: Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), Na2SO4, NaOH, Lauryl ete sunfate (LES), hương, nước?  Thành phần: 16 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Chất HĐBM: Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), Lauryl ete sunfate (LES) Chất làm đặc: Na2SO4 Chất trung hòa: NaOH Phụ gia: hương, nước  Sơ đồ sản xuất: Nước NaOH hòa tan với nước+ LAS LES T0= 60-700C pH= T= 60-700C Khuấy T0 thường Na2SO4 Khuấy Nước màu, hương, chất bảo quản Sản phẩm -  Quy trình sản xuất: B1: Trung hòa Las NaOH hòa tan nước nhiệt độ t0 = 60-700C Dùng giấy quỳ xác định độ pH xao cho pH = B2: Pha LES DEA với nước 600C B3: Hòa trộn LES LAS (trung hòa) 600C B4: Hòa tan Na2SO4 với nước thành dung dịch bão hòa B5: Cho dung dịch Na2SO4 bão hòa vào hỗn hợp bước (sau dung dịch để nguội) để tạo đặc cho hỗn hợp Cho Na2SO4 vào từ từ để điều chỉnh độ nhớt theo yêu cầu nhiệt độ thường Sau xác định lại độ pH 17 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - B6: Cho hỗn hợp dầu thơm, màu chất bảo quản vào Lưu ý hỗn hợp phải hòa tan vào nước 600C cho vào hỗn hợp 18