Chất Hoạt Động Bề Mặt là Gì?

Chất hoạt động bề mặt, nguyên liệu phổ biến trong cuộc sống như bột giặt, dầu gội đầu… nhưng không phải ai cũng biết về chúng. Vậy chất hoạt động bề mặt là gì? Cơ chế tác dụng của chúng ra sao? Có những nhóm chất hoạt động bề mặt nào? Hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!

1. Chất Hoạt Động Bề Mặt là Gì?

Chất hoạt động bề mặt là loại chất có khả năng làm giảm sức căng bề mặt giữa hai chất lỏng hoặc giữa chất rắn và chất lỏng hoặc không khí và chất lỏng. Chất hoạt động bề mặt được chia thành hai loại chính là hợp chất hữu cơ và hợp chất lưỡng tính.

Đây là một trong những thành phần quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa chất. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, từ chất tẩy rửa gia dụng cho đến bùn khoan và thực phẩm, thậm chí cả dược phẩm.

2. Cơ Chế Hoạt Động của Chất Hoạt Động Bề Mặt

Cấu tạo của chất hoạt động bề mặt bao gồm phần kỵ nước và ưa nước. Phần kỵ nước của chất hoạt động bề mặt bao gồm hydrocarbon, fluorocarbon hoặc siloxane. Tại mặt phân cách, các chất hoạt động bề mặt tự sắp xếp sao cho phần kỵ nước nằm trong không khí hoặc dầu và phần ưa nước nằm trong nước.

Đơn giản để hiểu, hãy cùng xem 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 tăng cao. Khi chất hoạt động bề mặt hấp thụ, chúng phá vỡ sự liên kết này. Lực liên kết giữa chất hoạt động bề mặt và phân tử nước thấp hơn rất nhiều so với giữa hai phân tử nước. Do đó, sức căng bề mặt sẽ giảm. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt cao, chúng tạo thành một lớp màng trên bề mặt.

Ví dụ, xà phòng là một loại chất hoạt động bề mặt quan trọng, được sản xuất chủ yếu từ chất béo, như glyceride với axit béo có chuỗi dài. Nếu không có chất hoạt động bề mặt, việc giặt giũ sẽ trở nên khó khăn. Đồ gia dụng trong nhà bếp không thể làm sạch hoàn toàn do sức căng bề mặt cao.

3. Phân Loại Các Nhóm Chất Hoạt Động Bề Mặt

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

• Nếu đầu không mang điện tích, chúng được gọi là chất hoạt động bề mặt không ion.

• Nếu đầu mang điện tích âm hoặc dương, chúng được gọi lần lượt là chất hoạt động bề mặt anion hoặc cation.

• Nếu nhóm đầu chứa cả nhóm dương và âm, chúng được gọi là chất hoạt động bề mặt lưỡng cực.

3.1. Chất Hoạt Động Bề Mặt Ion

• Chất hoạt động bề mặt hóa dương: khi bị phân cực, đầu phân cực mang điện dương. Một số chất hoạt động bề mặt phổ biến như Cetyl trimêtylamôni bromide (CTAB), Polyethoxylated tallow amin (POEA), Benzethonium chloride (BZT)…

• Chất hoạt động bề mặt hóa âm: khi bị phân cực, đầu phân cực mang điện âm như hợp chất sulfat, sulfonat, photphat và cacboxylat… Một số chất hoạt động bề mặt phổ biến như Natri dodecyl sulfat (SDS), Ankyl benzen sulfonat, amoni lauryl sulfat và các muối ankyl sulfat khác…

3.2. Chất Hoạt Động Bề Mặt Không Ion

Chất hoạt động bề mặt không ion không bị ion hóa ở đầu phân cực. Chúng bao gồm Ankyl poly(etylen oxide), rượu cetyl, Decyl maltosit, Cocamit MEA, cocamit DEA, Copolymers của poly(etylen oxide) và poly(propylen oxide)…

3.3. Chất Hoạt Động Bề Mặt Lưỡng Cực

Đầu phân cực có thể mang điện âm hoặc mang điện dương tùy thuộc vào độ pH của dung môi. Một số chất hoạt động bề mặt lưỡng cực phổ biến như Coco ampho glycinat, Dodecyl betain, Dodecyl dimetylamin oxide, Cocamidopropyl betain…

4. Ứng Dụng của Chất Hoạt Động Bề Mặt

Chất hoạt động bề mặt có thể được sử dụng như chất nhũ hóa, chất tạo bọt và chất làm ẩm trong các lĩnh vực khác nhau. Chất hoạt động bề mặt anion và không ion hiện đang là những loại chất hoạt động bề mặt được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp.

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 và dầu gội đầu… Chất hoạt động bề mặt có vai trò quan trọng trong việc làm sạch, thấm ướt, phân tán, nhũ hóa, tạo bọt và chống tạo bọt.

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

• Làm chất làm ướt và trong công nghiệp thực phẩm.

• Trong chữa cháy và đường ống (chất làm giảm lực cản của chất lỏng). Polyme chất hoạt động bề mặt kiềm cũng được sử dụng để huy động dầu trong giếng dầu.

• Được thêm vào chất bôi trơn động cơ ô tô để giữ cho các hạt không dính vào các bộ phận của động cơ.

Trên đây là những thông tin cơ bản về chất hoạt động bề mặt. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào, hãy liên hệ với chúng tôi qua số hotline 0826 010 010 hoặc tham khảo thêm trên HEFC