Cân Bằng ưa Nước Và Kị Nước HLB - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.pdf) (21 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ
>>
3. Hóa học - Dầu khí

Cân bằng ưa nước và kị nước HLB

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (682.06 KB, 21 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCMBỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌCTÍNH CHẤT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆUHLB VÀ ỨNG DỤNGLớp thứ 6Giáo viên hướng dẫn: XSinh viên nhóm 3: XTP. Hồ Chí Minh, Tháng 12/2016MỤC LỤCI. Tổng quan .............................................................................................................. 11. Giới thiệu chất hoạt động bề mặt .................................................................... 12. Hệ nhủ tương và chỉ số HLB............................................................................ 3II. Chỉ số HLB và vai trò trong đánh giá chất HDBM ......................................... 51. Chỉ số HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) ................................................ 52. Hệ nhũ tương O/W và W/O ............................................................................. 93. Vai trò của chỉ số HLB ................................................................................... 15TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 19HLB VÀ ỨNG DỤNGI. Tổng quan1. Giới thiệu chất hoạt động bề mặtỞ cuộc sống hiện đại, nhu cầu về các chất tẩy rửa ngày càng đượcquan tâm và trởthành một nhu cầu không thể thiếu được đối với con người. Ở bất kì đâu, bất kì aicũng đều sử dụng những sản phẩm như kem đánh răng,sửa tắm, xà phòng tắm, xàphòng giặt… Tất cả đã hình thành nên ngành công nghiệp sản xuất các chất tẩy rữa.Ngành công nghiệp này đặt trên việc sử dụng và phát triễn các chất hoạt động bề mặtvà phụ gia cho các chất hoặt động bề mặt.Chất hoạt động bề mặt (Surfactant, Surface active agent) đó là một chất làm ướtcó tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng. Là chất mà phân tử của nóphân cực: một đầu ưa nước và một đuôi kị nước.Đặc điểm: Chất hoạt động bề mặt được dùng giảm sức căng bề mặt của một chấtlỏng bằng cách làm giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc (interface) của hai chấtlỏng. Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa tan thì chất hoạt hóa bề mặt làm tăngdiện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó. Khi hòa chất hoạt hóa bề mặt vào trong mộtchất lỏng thì các phân tử của chất hoạt hóa bề mặt có xu hướng tạo đám (micelle),nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám được gọi là nồng độ tạo đám tới hạn.Nếu chất lỏng là nước thì các phân tử sẽ chụm đuôi kị nước lại với nhau và quay đầuưa nước ra tạo nên những hình dạng khác nhau như hình cầu (0 chiều), hình trụ (1chiều), màng (2 chiều). Tính ưa, kị nước của một chất hoạt hóa bề mặt được đặc trưngbởi một thông số là độ cân bằng ưa kị nước (Hydrophilic Lipophilic Balance - HLB),giá trị này từ 0 đến 20 (có thể lên đến 40). HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tantrong nước, HLB càng thấp thì hóa chất càng dễ hòa tan trong các dung môi khôngphân cực như dầu.Phân loại: Tùy theo tính chất mà chất hoạt hóa bề mặt được phân theo các loạikhác nhau. Nếu xem theo tính chất điện của đầu phân cực của phân tử chất hoạt hóabề mặt thì có thể phân chúng thành các loại sau:1Chất hoạt hóa ion: khi bị phân cực thì đầu phân cực bị ion hóa.Chất hoạt hóa ion dương: khi bị phân cực thì đầu phân cực mang điệndương, ví dụ: Cetyl trimetylammonium bromua (CTAB), Cetyl pyridiniumclorua (CPC), Polyethoxylated tallow amin (POEA)Chất hoạt hóa ion âm: khi bị phân cực thì đầu phân cực mang điện âm,ví dụ: Natri dodecyl sulfat (SDS), Amoni lauryl sulfat, Xà phòng và các muốicủa axit béoChất hoạt hóa phi ion: đầu phân cực không bị ion hóa, ví dụ: Ankyl poly(etylen oxit),Copolymers của poly(etylen oxit) và poly(propylen oxit), Octyl glucozit, Các rượu béoChất hoạt hóa lưỡng cực: khi bị phân cực thì đầu phân cực có thể mang điện âm hoặcmang điện dương tùy vào pH của dung môi, ví dụ: Dodecyl betain, Dodecyldimetylamin oxit, Coco ampho glycinatỨng dụng: Chất hoạt hóa bề mặt ứng dụng rất nhiều trong đời sống hàng ngày. Ứngdụng 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 trợnhuộmTrong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa cho bánh kẹo, bơ sữa và đồhộp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 rắncủa bê tôngTrong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoanTrong công nghiệp khoáng sản: Làm thuốc tuyển nổi, chất nhũ hóa, chấttạo bọt để làm giàu khoáng sản22. Hệ nhủ tương và chỉ số HLBKhái niệm: Nhũ tương là một hệ phân tán cao của hai hay nhiều chất lỏng khôngtrộn lẫn vào nhau, một trong hai có mặt dưới dạng những giọt nhỏ của pha bị phântán, pha còn lại dưới dạng pha liên tục. Trong hầu hết thực phẩm, các giọt nhỏ cóđường kính 0.1- 100µm.Phân loại nhũ tương: Nhũ tương thường được phân loại theo tính chất của tướngphân tán và môi trường phân tán hoặc theo nồng độ của tướng phân tán trong hệ.3Theo cách phân loại đầu, người ta chia thành chất lỏng không phân cực (hoặc phânyếu) trong chất lỏng phân cực là các nhũ tương loại 1 hay nhũ tương thuận kí hiệuO/W (oil/water). Ví dụ: mayonnaise, sữa, kem, sốt…. Và chất lỏng phân cực trongchất lỏng không phân cực là các nhũ tương loại 2 hay nhũ tương nghịch kí hiệu W/O(water/oil) .Ví dụ:bơ, magarin, các chất phết lên bánh…Theo cách phân loại thứ hai, nhũ tương được chia ra: nhũ tương loãng, đậm đặc, rấtđậm đặc hay gelatin.Nhũ tương loãng: là các nhũ tương chứa khoảng 0.1% tướng phân tán.Là nhũ tương có độ phân tán bé chế tạo bằng cách pha loãng nhũ tương đậmđặc. Các hạt trong nhũ tương loãng có kích thước rất khác với kích thước hạtcủa các nhũ tương đặc và rất đặc. các nhũ tương loãng là hệ phân tán cao cóđường kính hạt phân tán quanh 10-5 cm, thường được tạo nên mà không cầnthêm vào hệ các chất nhũ hóa đặc biệt.Nhũ tương đậm đặc: là những hệ phân tán lỏng- lỏng chứa một lượnglớn tướng phân tán, đến 74% thể tích. Kích thước các hạt tương đối lớn 0.11µm và lớn hơn. Các nhũ tương đậm đặc rất dễ sa lắng, đặc biệt là khi có sựkhác biệt về khối lượng riêng giữa tướng phân tán và môi trường phân tán càngcao.Nhũ tương rất đậm đặc: là các hệ lỏng- lỏng trong đó độ chứa của tướngphân tán vượt quá 74% thể tích.Ngoài ra ta còn có Nhũ phức: dầu có thể phân tán trong pha nước của nhũ W/O đểtạo ra hệ phức O/W/OChỉ số HLB - Hydrophile-Lipopile Balance: Mối tương quan ái nước - ái dầu.Thang đo HLB: 1-20.HLB lớn: Tính ái nước cao, tính ái dầu thấp.Gia tăng HLB -> gia tăng tính á nước.Độ phân tán khác nhau trong dd nước -> HLB khác nhau.4II. Chỉ số HLB và vai trò trong đánh giá chất HDBM1. Chỉ số HLB (Hydrophile-Lipophile Balance)Các tính chất của các chất hoạt động bề mặt liên quan đến mối tương quan giữa phầnái nước và phần kỵ nước. Nếu phần ái nước tác dụng mạnh hơn phần kỵ nước thì chấthọat động bề mặt dễ hòa tan trong nước hơn, ngước lại nếu phần kỵ nước tác dụng mạnhhơn phần ái nước thì chất họat động bề mặt dễ tan trong pha hữu cơ hơn. Từ đó dựa vàomối tương quan giữa phần kỵ nước và ái nước mà chất họat động bề mặt được sử dụngvào các mục đích khác nhau. Mối tương quan giữa phần ái nước và kỵ nước được đặctrưng bằng giá trị HLB ( cân phần ái nước-ái dầu).HLB cho biết tỷ lệ giữa tính ái nước so với tính kỵ nước, được biểu thị bằng thangđo có giá trị từ 1-20. Các chất họat động bề mặt có tính ái nước thấp sẽ có HLB nhỏ,các chất họat động bề mặt có tính ái dầu thấp sẽ có HLB lớn. Sự gia tăng HLB tươngứng với sự gia tăng của tính ái nước.Có thể ứơc lượng sơ bộ giá trị HLB dựa trên tính chất hòa tan trong nước hay tínhphân tán của chất họat động bề mặt trong nước.Ứng với độ phân tán khác nhau thì giátrị HLB khác nhau.Bảng: Ước tính HLB tán của chất hoạt động bề mặt trong nước dựa trên mức độphân.Mức độ phân tánHLBKhông phân tán trong nước1-4Phân tán kém3-6Phân tán như sữa sau khi lắc6-8Phân tán như sữa bền8-10Phân tán trong mờ đến trong10-13Dung dịch trong>13 Công thức tính HLB:+ Công thức của Davies:HLB = 7 + ∑ HLB nhóm ái nước - ∑ HLB nhóm kị nước.Davies đã chuyển cấu trúc chất họat động bề mặt thành các nhóm thành phần để xácđịnh HLB. Giá trị HLB của các nhóm cho trong bảng dưới đây:5Nhóm ái nướcHLBNhóm kị nướcHLBSO4Na38.7-CH tính chất ưa dầu hơn ưa nước. Chúngdễ dàng tan trong dầu và trong nhũ tương nước trong dầu (w/o) để hình thành micellesngược.Ứng dụng:Bánh mì: Giúp tăng cường khả năng ổn định quá trình lên men của bột.Monoglyceride + amylose => tăng cường thời gian bảo quản của bánh mì.Làm cho ruột bánh mì được mềm mại. Giảm sự nổi cục của bánh mì khi chuẩn bịvới bột mì chất lượng thấp.Bánh ngọt: Làm tăng độ rỗng của bột nhão Làm giảm độ cứng của ruột bánh.17 Dạng gel – monoglyceride có thể được làm bền theo nhiều cách: - Nồng độchất nhũ hóa - Sự có mặt của các chất α-tending, co-emulsifiers (PGMS,PGE), chất HĐBM anionic Margarines & spreads:Margarine => nhũ nước trong dầu với hàm lượng chất béo khoảng từ 60-80%.Monoglyceride đã bão hòa, bền hóa nhũ nước trong dầuMonoglyceride giúp phân phối triệt để các giọt nước vào trong pha dầu, thu đượccác dạng paste mịn và bền vững, cấu trúc tinh thể vững chắc. KemMonoglyceride => tăng khả năng giải hấp phụ của các protein trong sữa trên bề mặttương tác => làm giảm độ bền và độ co giãn giữa các bề mặt => giảm phá nhũ và sựtích tụ lại của các giọt béo trong quá trình làm lạnh.Bảng: Các chất hoạt động bề mặt trong sucrose ester% monoester% diester% triester% tetraesterGiá trị HLB712450156130811350361221146391329,5424214283349162618TÀI LIỆU THAM KHẢO1. />C6%B0%E1%BB%9Bc_-_%C6%B0a_b%C3%A9o/2. />19

Tài liệu liên quan

• Báo cáo " Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn kháng sinh tổng hợp các chất hoạt động bề mặt" potx
  • 7
  • 572
  • 0
• Chương 3- Phân loại và Ứng dụng các chất hoạt động bề mặt pps
  • 7
  • 742
  • 3
• Bài giảng : XỬ LÝ NƯỚC CẤP - Chất hoạt động bề mặt part 1 docx
  • 6
  • 407
  • 0
• Bài giảng : XỬ LÝ NƯỚC CẤP - Chất hoạt động bề mặt part 2 pptx
  • 6
  • 362
  • 0
• nghiên cứu khả năng hấp phụ hỗn hợp nhũ tương dầu trong nước (ow) bằng vỏ trấu được xử lí với chất hoạt động bề mặt cetyl trymetyl ammonium bromide (ctab) đồ án tốt nghiệp
  • 81
  • 659
  • 0
• Nghiên cứu xử lý chất hoạt động bề mặt trong nước thải bằng hệ xúc tác quang học
  • 51
  • 657
  • 1
• CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG THỰC PHẨM
  • 9
  • 2
  • 45
• CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT VÀ ỨNG DỤNG CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG THỰC PHẨM
  • 16
  • 599
  • 1
• Nghiên cứu khả năng hấp phụ kháng sinh trên silica biến tính bằng chất hoạt động bề mặt và polyme mang điện tích
  • 81
  • 762
  • 0
• Nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt lignosulfomat từ nước thải công nghiệp giấy ứng dụng trong gia công thuốc bảo vệ thực vật
  • 73
  • 587
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(682.06 KB - 21 trang) - Cân bằng ưa nước và kị nước HLB Tải bản đầy đủ ngay ×