Chất hoạt động bề mặt là gì? Phân loại và ứng dụng?

Các bề mặt được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống như bột giặt, dầu gội… nhưng không phải ai cũng hướng tới chúng. Vậy hoạt động bề mặt là gì? Cơ chế hoạt động? Có những chất bề mặt nào? Những ứng dụng của hoạt chất này trong cuộc sống. Để tìm hiểu về vấn đề này hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

1. Hoạt động bề mặt là gì?

Chất hoạt động bề mặt là những chất làm giảm sức căng bề mặt giữa 2 chất lỏng hoặc giữa chất rắn và chất lỏng hoặc giữa không khí và chất lỏng. Chất hoạt động bề mặt được phân loại là hợp chất hữu cơ và có tính chất lưỡng tính.

Đây là sản phẩm linh hoạt nhất của ngành hóa chất. Chúng được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, từ chất tẩy rửa gia dụng đến bùn, thực phẩm cho đến dược phẩm.

Chất hoạt động bề mặt là gì?

2. Cơ chế hoạt động của chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt bao gồm các phần kỵ nước và ưa nước. Đuôi kỵ nước là hydrocarbon, fluorocarbon hoặc Siloxane. Tại thiết bị phân tách, các chất hoạt động bề mặt tự sắp xếp sao cho phần kỵ nước ở trong không khí (hoặc dầu) và nước ưu tiên ở trong nước.

Để đơn giản, chúng ta xét trường hợp giữa không khí và nước. Lực liên kết giữa các phân tử nước rất mạnh làm cho sức căng bề mặt của nước cao. Khi chất hoạt động bề mặt hấp thụ, chúng sẽ phá vỡ các tương tác này. Lực liên phân tử giữa chất hoạt động bề mặt và phân tử nước thấp hơn nhiều so với giữa hai phân tử nước. Do đó, sức căng bề mặt sẽ giảm. Khi nồng độ bề mặt cao, chúng tạo thành hỗn hợp.

Ví dụ, xà phòng là chất hoạt động bề mặt quan trọng, chủ yếu thu được từ chất béo gọi là glyceride với các axit béo có axit cacboxylic chuỗi dài. Nếu không có hoạt tính bề mặt thì việc giặt giũ sẽ khó khăn, vệ sinh các thiết bị gia dụng vì các vết bẩn sẽ không được làm sạch hoàn toàn do sức căng bề mặt cao.

Cơ chế hoạt động của chất hoạt động bề mặt

3. Phân loại chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt được phân loại dựa trên đầu phân cực của chúng vì các đuôi kỵ nước thường giống nhau.

– Nếu đầu không có điện tích thì chất hoạt động bề mặt gọi là không ion.

– Nếu đầu mang điện tích âm hoặc dương thì phần tương ứng gọi là anion hoặc cation.

– Nếu nhóm thứ nhất chứa cả nhóm dương và nhóm âm thì hoạt tính bề mặt lưỡng cực.

3.1. Hoạt động bề mặt ion

– Hoạt chất dương: Khi phân cực thì đầu phân cực là dương. Các chất thông dụng như Cetyl Trimthyloni Bromide (CTAB), Polyethoxylated Tallow Amin (Poea), Benzethonium Chloride (BZT)…

– Hoạt chất âm: Khi phân cực, đầu phân cực âm như sunfat, sulfonate, photphat và cacboxylat… các chất phổ biến như natri dodecyl sunfat (SDS), Ankyl benzen sulfonate, amoni lauryl sunfat và muối Ankyl Sulfate. ..

3.2. Chất hoạt động bề mặt ion

Có một đầu phân cực không bị ion hóa. Chúng bao gồm ankyl poly (ethylene oxit), rượu cetyl, decyl maltosit, cocamite Mea, cocamit dea, poly copolyme (ethylene oxit) và poly (propylene oxit)…

Phân loại chất hoạt động bề mặt

3.3. Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực

Tùy thuộc vào độ pH của dung môi mà khi phân cực, đầu phân cực có thể âm hoặc dương. Các chất thông dụng như coco amphpho glycinat, dodecyl betain, dodecyl dimetylamin oxit, cocamidopropyl betain…

4. Ứng dụng chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt như chất nhũ hóa, chất tạo bọt và chất dưỡng ẩm được sử dụng tùy theo lĩnh vực sử dụng. Trong đó, chất hoạt động bề mặt anion và không ion cho đến nay là những chất hoạt động bề mặt được sử dụng nhiều nhất trong ngành.

Dưới đây là một số ứng dụng của chất hoạt động bề mặt

– Dùng trong các sản phẩm tẩy rửa như bột giặt, kem đánh răng, sữa tắm, mỹ phẩm, dầu gội… Nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc làm sạch, làm ướt, tán, nhũ hóa, tạo bọt và chống tạo bọt.

– Trong các công thức hóa chất nông nghiệp như thuốc diệt cỏ (một số), thuốc trừ sâu, diệt khuẩn (diệt khuẩn) và diệt tinh trùng…

– Làm chất ướt và trong công nghiệp thực phẩm.

– Trong lửa và đường ống (các chất làm giảm cản trở của chất lỏng). Các polyme bề mặt có tính kiềm cũng được sử dụng để huy động dầu trong các giếng dầu.

– Thêm nhiều vào dầu nhớt động cơ ô tô để giữ cho các hạt không bám vào các bộ phận của động cơ.

Ứng dụng hoạt động bề mặt

Trên đây là những thông tin cơ bản về chất hoạt động bề mặt. Nếu có thắc mắc, bạn có thể liên hệ với chúng tôi theo số hotline hoặc tham khảo các bài viết trên egroup.edu.vn.

Chuyên mục: Hóa chất
Nguồn: EGroup Chemicals

Nguyễn Lân Dũng

Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.