BÀI GIẢNG - HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT (Bài giảng chuyên đề cao học hóa hữu cơ) - Nguyễn Đình Triệu (Full)
28 thg 3, 2026 | 00:00

BÀI GIẢNG - HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT (Bài giảng chuyên đề cao học hóa hữu cơ) - Nguyễn Đình Triệu (Full)


Các chất hoạt động bề mặt (HĐBM) là những hợp chất hóa học có khả năng làm thay đổi tương tác pha (phase) và năng lượng ở mặt ranh giới tiếp giáp “lỏng-không khí", “lỏng-rắn” và “dầu-nước” …v.v. Phần lớn các chất hữu cơ trong điều kiện nào đó đều có thể biểu hiện ra là chất HĐBM. Tác dụng này xuất hiện do cấu tạo phân tử, ví dụ tính phân cực và do các điều kiện bên ngoài gây ra như nhiệt độ, dung môi, nồng độ… Th¬ực tế tuỳ thuộc vào điều kiện bên ngoài mà hợp chất có thể là chất HĐBM ở các mức độ khác nhau.

Chất HĐBM có khả năng nằm ở trên lớp bề mặt dung dịch có độ hấp phụ Г > 0 tức là có sự hấp phụ dương. Nó có các đặc điểm sau:
• Có sức căng bề mặt σ bé hơn của dung môi vì như thế nó mới nằm ở lớp bề mặt, do tính chất nhiệt động học. Từ đó dẫn đến sức căng bề mặt của dung dịch σdd  nhỏ hơn sức căng bề mặt của dung môi σdm .
• Có độ tan tương đối nhỏ vì nếu không nó có xu hướng rời khỏi bề mặt dung dịch vào trong chất lỏng.
Ngược lại, các chất không phải là chất HĐBM, chúng có xu hướng rời khỏi bề mặt dung dịch để tan vào trong dung dịch, có độ hấp phụ Г < 0, tức là có độ hấp phụ âm. Nó có các đặc điểm trái ngược như sau:
• Có sức căng bề mặt σ lớn hơn sức căng bề mặt của dung môi, từ đó dẫn đến sức căng bề mặt của dung dịch σdd  lớn hơn sức căng bề mặt của dung môi σdm .
• Có độ tan cao vì thế chất tan mới có thể rời khỏi bề mặt đi vào trong dung dịch.
Một số ít chất HĐBM như đường khi hòa tan vào dung dịch thì sức căng bề mặt của dung dịch không khác sức căng bề mặt của dung môi là mấy.       
Thông thường chất HĐBM là một phân tử hữu cơ chứa gốc hiđrocacbon và một hay nhiều nhóm hoạt động.
Phần hiđrocacbon (được gọi là lipophin hay hiđrophop) có thể là parafin, isoparafin, benzen, ankylbenzen, naphtalen, vòng ngưng tụ hidrocacbon có mạch nhánh. Các nhóm chức chứa oxi( COOH, -OH), chứa nitơ (nitro, amin, amit, imit…), các nhóm chứa lưu huỳnh(sunphat, sunphonat), photpho(photphat, cacboxylat)… đều được gọi là hidrophin.

NỘI DUNG:

Chương 1.  Định nghĩa và ý nghĩa của các chất hoạt động bề mặt 3
1.1. Định nghĩa về các chất hoạt động bề mặt 3
1.2. Phân loại các chất hoạt động bề mặt theo sử dụng 4
1.3. Ứng dụng của các chất hoạt động bề mặt trong sản xuất và đời sống 7
Chương 2.  Phân loại và cấu tạo các chất hoạt động bề mặt 9
2.1. Phân loại các chất hoạt động bề mặt theo cấu tạo. 9
2.2. Chất HĐBM anionic. 9
2.3. Chất HĐBM cationic. 11
2.4. Chất HĐBM không ionic. 12
2.5. Chất HĐBM ampholit (amphotere) phân tử chứa cả nhóm bazơ và nhóm axit. 15
2.6. Chất HĐBM đa điện tích 17
2.7. Chất HĐBM polime. 22
Chương 3. Một số tính chất của các chất hoạt động bề mặt 23
3.1. Sức căng bề mặt. 23
3.2. Sự liên quan giữa cấu tạo và tính chất của chất HĐBM. 28
3.3. Giản đồ pha của chất lưỡng tính trong dung dịch nước. 34
Chương 4. Cân bằng hiđrophin/lipophin (ưa nước/ưa dầu) HLB-RHLB 38
4.1. Cân bằng hiđrophin/lipophin (HLB) 38
4.2. Phương pháp xác định RHLB của nhũ tương và HLB của chất nhũ hóa. 40
Chương 5. Năng lượng tương tác        hidrophin và lipophin 46
5.1. Khái niệm Winsor về sự tương tác trong hệ nhũ tương. 46
5.2. Các ví dụ của sự biến đổi năng lượng tương tác. 51
5.3. Sự lựa chọn các chất đồng hoạt động bề mặt (cotensio-actif) (chất phù trợ) 53
5.4. Một số ví dụ đơn giản ứng dụng thực tế. Khái niệm winsor. 58
5.5. Một số ví dụ về ứng dụng chất đồng hoạt động bề mặt. 60
Chương 6. Nhũ tương và vi nhũ tương 62
6.1. Nhũ tương. 62
6.2. Vi nhũ tương. 66
Chương 7.  Phương pháp tổng hợp các chất hoạt động bề mặt 72
7.1. Tổng hợp các chất HĐBM anionic. 72
7.2. Tổng hợp các chất HĐBM cationic. 77
7.3. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt không ionic. 80
7.4. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt dựa trên cacbohidrat. 82
7.5. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính điện tích. 86
7.6. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt polime. 88
Chương 8. Các chất giặt rửa tổng hợp 91
8.1. Thành phần các chất giặt rửa tổng hợp. 91
8.2. Công thức pha chế các chất tẩy rửa. 96
8.3. Dầu gội đầu 99
8.4. Kem đánh răng. 102
Chương 9. Phụ gia dầu, mỡ bôi trơn 106
9.1. Dầu gốc. 106
9.2. Phụ gia dầu, mỡ bôi trơn. 107
Chương 10.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115





Các chất hoạt động bề mặt (HĐBM) là những hợp chất hóa học có khả năng làm thay đổi tương tác pha (phase) và năng lượng ở mặt ranh giới tiếp giáp “lỏng-không khí", “lỏng-rắn” và “dầu-nước” …v.v. Phần lớn các chất hữu cơ trong điều kiện nào đó đều có thể biểu hiện ra là chất HĐBM. Tác dụng này xuất hiện do cấu tạo phân tử, ví dụ tính phân cực và do các điều kiện bên ngoài gây ra như nhiệt độ, dung môi, nồng độ… Th¬ực tế tuỳ thuộc vào điều kiện bên ngoài mà hợp chất có thể là chất HĐBM ở các mức độ khác nhau.

Chất HĐBM có khả năng nằm ở trên lớp bề mặt dung dịch có độ hấp phụ Г > 0 tức là có sự hấp phụ dương. Nó có các đặc điểm sau:
• Có sức căng bề mặt σ bé hơn của dung môi vì như thế nó mới nằm ở lớp bề mặt, do tính chất nhiệt động học. Từ đó dẫn đến sức căng bề mặt của dung dịch σdd  nhỏ hơn sức căng bề mặt của dung môi σdm .
• Có độ tan tương đối nhỏ vì nếu không nó có xu hướng rời khỏi bề mặt dung dịch vào trong chất lỏng.
Ngược lại, các chất không phải là chất HĐBM, chúng có xu hướng rời khỏi bề mặt dung dịch để tan vào trong dung dịch, có độ hấp phụ Г < 0, tức là có độ hấp phụ âm. Nó có các đặc điểm trái ngược như sau:
• Có sức căng bề mặt σ lớn hơn sức căng bề mặt của dung môi, từ đó dẫn đến sức căng bề mặt của dung dịch σdd  lớn hơn sức căng bề mặt của dung môi σdm .
• Có độ tan cao vì thế chất tan mới có thể rời khỏi bề mặt đi vào trong dung dịch.
Một số ít chất HĐBM như đường khi hòa tan vào dung dịch thì sức căng bề mặt của dung dịch không khác sức căng bề mặt của dung môi là mấy.       
Thông thường chất HĐBM là một phân tử hữu cơ chứa gốc hiđrocacbon và một hay nhiều nhóm hoạt động.
Phần hiđrocacbon (được gọi là lipophin hay hiđrophop) có thể là parafin, isoparafin, benzen, ankylbenzen, naphtalen, vòng ngưng tụ hidrocacbon có mạch nhánh. Các nhóm chức chứa oxi( COOH, -OH), chứa nitơ (nitro, amin, amit, imit…), các nhóm chứa lưu huỳnh(sunphat, sunphonat), photpho(photphat, cacboxylat)… đều được gọi là hidrophin.

NỘI DUNG:

Chương 1.  Định nghĩa và ý nghĩa của các chất hoạt động bề mặt 3
1.1. Định nghĩa về các chất hoạt động bề mặt 3
1.2. Phân loại các chất hoạt động bề mặt theo sử dụng 4
1.3. Ứng dụng của các chất hoạt động bề mặt trong sản xuất và đời sống 7
Chương 2.  Phân loại và cấu tạo các chất hoạt động bề mặt 9
2.1. Phân loại các chất hoạt động bề mặt theo cấu tạo. 9
2.2. Chất HĐBM anionic. 9
2.3. Chất HĐBM cationic. 11
2.4. Chất HĐBM không ionic. 12
2.5. Chất HĐBM ampholit (amphotere) phân tử chứa cả nhóm bazơ và nhóm axit. 15
2.6. Chất HĐBM đa điện tích 17
2.7. Chất HĐBM polime. 22
Chương 3. Một số tính chất của các chất hoạt động bề mặt 23
3.1. Sức căng bề mặt. 23
3.2. Sự liên quan giữa cấu tạo và tính chất của chất HĐBM. 28
3.3. Giản đồ pha của chất lưỡng tính trong dung dịch nước. 34
Chương 4. Cân bằng hiđrophin/lipophin (ưa nước/ưa dầu) HLB-RHLB 38
4.1. Cân bằng hiđrophin/lipophin (HLB) 38
4.2. Phương pháp xác định RHLB của nhũ tương và HLB của chất nhũ hóa. 40
Chương 5. Năng lượng tương tác        hidrophin và lipophin 46
5.1. Khái niệm Winsor về sự tương tác trong hệ nhũ tương. 46
5.2. Các ví dụ của sự biến đổi năng lượng tương tác. 51
5.3. Sự lựa chọn các chất đồng hoạt động bề mặt (cotensio-actif) (chất phù trợ) 53
5.4. Một số ví dụ đơn giản ứng dụng thực tế. Khái niệm winsor. 58
5.5. Một số ví dụ về ứng dụng chất đồng hoạt động bề mặt. 60
Chương 6. Nhũ tương và vi nhũ tương 62
6.1. Nhũ tương. 62
6.2. Vi nhũ tương. 66
Chương 7.  Phương pháp tổng hợp các chất hoạt động bề mặt 72
7.1. Tổng hợp các chất HĐBM anionic. 72
7.2. Tổng hợp các chất HĐBM cationic. 77
7.3. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt không ionic. 80
7.4. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt dựa trên cacbohidrat. 82
7.5. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính điện tích. 86
7.6. Tổng hợp các chất hoạt động bề mặt polime. 88
Chương 8. Các chất giặt rửa tổng hợp 91
8.1. Thành phần các chất giặt rửa tổng hợp. 91
8.2. Công thức pha chế các chất tẩy rửa. 96
8.3. Dầu gội đầu 99
8.4. Kem đánh răng. 102
Chương 9. Phụ gia dầu, mỡ bôi trơn 106
9.1. Dầu gốc. 106
9.2. Phụ gia dầu, mỡ bôi trơn. 107
Chương 10.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115




M_tả

M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: