Đang tải... (xem toàn văn)
Chất hoạt động bề mặt được dùng giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng bằng cách làm giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc (interface)của hai chất lỏng. Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa tan thì chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó. Khi hòa chất hoạt hóa bề mặt vào trong một chất lỏng thì các phân tử của chất hoạt hóa bề mặt có xu hướng tạo đám (micelle, được dịch là mixen), 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 đầu ưa nước ra tạo nên những hình dạng khác nhau như hình cầu (0 chiều), hình trụ (1 chiều), màng (2 chiều). Tính ưa, kị nước của một chất hoạt hóa bề mặt được đặc trưng bởi một thông số là độ cân bằng ưa kị nước (tiếng Anh: Hydrophilic Lipophilic BalanceHLB), giá trị này có thể từ 0 đến 40. HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tan trong nước, HLB càng thấp thì hóa chất càng dễ hòa tan trong các dung môi không phân cực như dầu.
Chương Đánh giá kỹ thuật CHĐBM 2.1 Khả tạo nhũ 2.2 Khả tẩy rửa 2.3 Khả tạo bọt 2.4 Các tiêu đánh giá khác 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.1 Khái niệm Nhũ tương hệ có pha phân tán mơi trường phân tán dạng lỏng Pha phân cực: n hay w Pha không phân cực: d hay o 2.1.2 Phân loại a Phân loại theo tính chất pha phân tán môi trường phân tán n/d hay w/o: nước dầu, nhũ tương loại hay nhũ tương thuận d/n hay o/w: dầu nước, nhũ tương loại hay nhũ tương nghịch 2.1 Khả tạo nhũ b Dựa vào kích thướt pha phân tán Macroemulsions: >400 nm (0,4 µm) Nanoemulsions: [0,1 ; 0,4] µm Microemulsions: < 100 nm (0,1 µm) c Theo nồng độ pha phân tán Nhũ tương loãng: nồng độ pha phân tán < 0,1% thể tích, đường kính khoảng 10 µm, có tích điện Nhũ tương đậm đặc: pha phân tán đến 74% thể tích, đường kính hạt khoảng µm Nhũ tương đậm đặc: pha phân tán > 74% thể tích, có hình đa diện ngắn cách tổ ong, có tính chất học giống gel 2.1 Khả tạo nhũ Nhận biết phân biệt loại nhũ tương phương pháp sau : + Thêm nước vào hệ nhũ tương Nhậnmàu biết nhũcó tương? + Thêm chất khả tan vào loại chất lỏng + Đo độ dẫn điện nhũ tương 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.3 Chất nhũ hóa a Khái niệm: chất làm giảm sức căng bề mặt trì ổn định cấu trúc hệ b Phân loại Theo tính chất phần kỵ nước + Sự đa dạng chiều dài gốc hydrocarbon + Độ bất bão hòa gốc hydrocarbon + Sự phân nhánh gốc hydrocarbon + Sự có mặt vị trí nhóm aryl gốc hydrocarbon 2.1 Khả tạo nhũ Theo điện tích + Cationic + Anionic + Nonionic + Lưỡng tính (amphoteric) 2.1 Khả tạo nhũ c Vai trò chất nhũ hóa hình thành nhũ Nó tồn giống lớp film CHĐBM Tạo ra sức căng bề mặt nội Tos Tws Nếu giá trị HLB cao (lớn 10) Tos dài Tws Lực bên mạng lưới tương ứng có xu hướng làm cong bề mặt pha dầu, pha dầu trở thành pha phân tán Hiện tượng cho thấy cần thiết phải có đủ chất nhũ hóa diện để hình thành lớp đơn CHĐBM bao phủ lên bề mặt giọt lỏng pha phân tán 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.4 Độ bền vững tập hợp nhũ tương Bản chất hàm lượng chất nhũ hóa có ảnh hưởng nhiều đến độ bền loại nhũ tương Độ bền vững nhũ tương - Sự giảm sức căng bề mặt phân chia pha - Sự hấp phụ chất nhũ hóa lên bề mặt phân chia pha, có độ nhớt cao, có khả hydrat hóa mạnh (o/w) - Lớp điện tích kép - Tỷ lệ pha phân tán môi trường phân tán 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.5 Điều chế phá vỡ nhũ tương – đảo nhũ Điều chế nhũ tương Khuấy trộn hay sóng siêu âm kết hợp với chất nhũ hóa Phá vỡ nhũ tương - Nhũ tương o/w: với CHĐBM anionic sử dụng ion kim loại nặng, với CHĐBM nonionic sử dụng muối điện ly nồng độ cao - Sử dụng CHĐBM thích hợp - Có thể phá vỡ nhũ tương ly tâm, lọc, đun nóng, … Sự đảo nhũ - Sự đảo nhũ thay đổi qua lại hai loại nhũ 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.6 Các biện pháp làm bền nhũ a Cơ sở tính ổn định nhũ tương dầu + nước => lắc hay khuấy mạnh => tạo nhũ tương => kết tụ lại nhanh tạo thành lớp Quan điểm học + Giai đoạn 1: hạt pha tiến lại gần => có va chạm tạo kết hợp + Giai đoạn 2: hạt tiến lại gần => có lực hút phân tử chúng => mức độ kết tụ tăng dần theo kích thướt hạt Quan điểm nhiệt động học Diện tích tiếp xúc lớn => hệ bền với lượng cực tiểu => kết tụ tạo hạt lớn giải phóng lượng 2.1 Khả tạo nhũ b Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền nhũ Ảnh hưởng tích điện - Đối với chất nhũ hóa ionic: tích điện bề mặt giọt dầu, giúp chống lại trình kết tụ, điều kiện ổn định lý tưởng toàn lớp màng phân cách bao bọc điện tích - Đối với chất nhũ hóa khơng ionic: xuất chất lỏng có số điện mơi khác bị trộn lẫn, chất có số điện mơi cao mang điện tích dương ngược lại 2.1 Khả tạo nhũ Lượng chất nhũ hóa:ít lượng vừa đủ chất nhũ hóa để tạo lớp phủ bề mặt giọt phân tán, cải thiện lượng chất tạo nhũ vượt mức độ cần thiết tối thiểu Kích thướt pha phân tán: Tỷ lệ dầu nước: pha phân tán chiếm tỷ lệ cao => va chạm có hiệu tăng lên, điều làm gia tăng khả kết tụ Nhiệt độ: Độ nhớt môi trường phân tán: làm giảm khả va chạm pha phân tán 2.1 Khả tạo nhũ c Các biện pháp làm bền nhũ Sự lựa chọn giá trị HLB tối ưu Độ ẩm: Nhiệt độ sản phẩm, mức độ tiếp xúc với khơng khí độ ẩm tương đối khơng khí Glyceryl, sorbital, propylen glycol Etylen glycol khơng an tồn bị oxi hóa acid oxalic gây sỏi thận hấp phụ qua da Glyceryl xem có khả hút ẩm từ da Phương thức sản xuất: Sự định hướng nhũ phụ thuộc vào cánh khuấy tốc độ khuấy Với thể tích pha nhau, tốc độ khuấy cao, pha nặng có khuynh hướng pha liên tục 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.7 Một số CHĐBM ứng dụng làm chất nhũ hóa hệ o/w ... chất nhũ hóa có ảnh hưởng nhiều đến độ bền loại nhũ tương Độ bền vững nhũ tương - Sự giảm sức căng bề mặt phân chia pha - Sự hấp phụ chất nhũ hóa lên bề mặt phân chia pha, có độ nhớt cao, có... thiết phải có đủ chất nhũ hóa diện để hình thành lớp đơn CHĐBM bao phủ lên bề mặt giọt lỏng pha phân tán 2.1 Khả tạo nhũ 2.1.4 Độ bền vững tập hợp nhũ tương Bản chất hàm lượng chất nhũ hóa có... lẫn, chất có số điện mơi cao mang điện tích dương ngược lại 2.1 Khả tạo nhũ Lượng chất nhũ hóa:ít lượng vừa đủ chất nhũ hóa để tạo lớp phủ bề mặt giọt phân tán, cải thiện lượng chất