Bài giảng Hóa học 12 (Cánh diều) - Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa học 12 (Cánh diều) - Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

1. BÀI 2 XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP
2. CHẤT GIẶT RỬA Khái niệm chất giặt rửa Tính chất giặt rửa Khái niệm liên quan Đặc điểm cấu trúc phân tử muối sodium của acid béo Cơ chế hoạt động 2
3. CHẤT GIẶT RỬA – KHÁI NIỆM Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các chất bẩn bám trên các vật rắn mà không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó. Từ cổ xưa con người đã biết dùng các chất giặt rửa trực tiếp từ thiên nhiên: bồ kết, bồ hòn. Người ta cũng đã biết nấu xà phòng từ dầu mỡ với các chất kiềm. 3
4. CHẤT GIẶT RỬA – KHÁI NIỆM Ngày nay, người ta tổng hợp nhiều chất không phải là muối sodium (hoặc potassium) của các acid béo, nhưng có tác dụng như xà phòng.Chúng là chất giặt rửa tổng hợp, và được chế thành bột giặt, kem giặt, Một số chất giặt rửa thường gặp 4
5. CHẤT GIẶT RỬA Một số khái niệm liên quan Chất tẩy màu làm sạch các vết bẩn nhờ những phản ứng hóa học, như: Nước Javel, Chất ưa nước là những chất tan tốt trong nước, thường kị dầu mỡ ( không tan trong dầu mỡ) như : methanol, ethanol, acid acetic, muối acetate kim loại kiềm. Chất kị nước là những chất hầu như không tan trong nước, ưa dầu mỡ (tan tốt vào dầu mỡ), như: hydrocarbon, dẫn xuất halogen, 5
6. CHẤT GIẶT RỬA Cấu trúc của phân tử muối sodium của acid béo O 1 C (-) (+) O Na Cấu trúc phân tử muối sodium stearate :công thức cấu tạo thu gọn nhất 6
7. CHẤT GIẶT RỬA Đặc điểm cấu trúc phân tử muối sodium của acid béo 1 Phân tử muối sodium của acid béo gồm một “đầu” ưa nước là nhóm COO-Na+ nối với một “đuôi” kị nước, ưa dầu mỡ là nhóm - CxHy (thường x 15). Cấu trúc hóa học gồm một đầu ưa nước gắn với một đuôi dài ưa dầu mỡ là hình mẫu chung cho “phân tử chất giặt rửa” 7
8. CHẤT GIẶT RỬA: CƠ CHẾ Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa a) Sự định hướng các phân tử sodium stearate khi tiếp xúc với nước và chất bẩn; 8 b) Các hạt dầu rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử sodium stearate phân tấn vào nước
9. CHẤT GIẶT RỬA Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa Lấy trường hợp sodium stearate làm thí dụ, nhóm CH3[CH2]16 -, “đuôi ” ưa dầu mỡ của phân tử sodium stearate thâm nhập vào vết dầu bẩn, còn nhóm COO-Na+ ưa nước lại có xu hướng kéo ra phía các phân tử nước. Kết quả là vết dầu bị phân chia thành những hạt rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử sodium stearate không bám vào vật rắn nữa mà phân tán vào nước rồi bị rửa trôi đi. 9
10. XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA ❖ Xà phòng ❖ Chất giặt rửa tổng hợp ❖ Một số đặc điểm khác biệt 10
11. XÀ PHÒNG Khái niệm Cơ chế giặt tẩy Sử dụng xà phòng Quy trình sản xuất 11
12. XÀ PHÒNG – KHÁI NIỆM Xà phòng là hỗn hợp của muối sodium hoặc potassium của acid béo. Chúng ta sẽ xem xét kĩ hơn về các thành phần cấu tạo nên xà phòng: acid béo, dung dịch kiềm và một số chất phụ gia. 12
13. XÀ PHÒNG – KHÁI NIỆM Acid béo: Đó là các acid hữu cơ có nguồn gốc từ dầu thực vật và mỡ động vật ,có nguồn gốc Hydrocarbon dài và thẳng) 1 Ví dụ: Acid Panmitic (C15H31COOH) Acid Oleic ( C17H33COOH) 13
14. XÀ PHÒNG – KHÁI NIỆM Dung dịch kiềm: dung dịch KOH, NaOH. 1 Nếu dùng dd NaOH ta thu được xà phòng cứng. Còn dùng dd KOH ta thu được xà phòng mềm. Chất phụ gia: Chất tạo màu, chất tạo mùi thơm, chất tạo bọt và chất độn. 14
15. XÀ PHÒNG: CƠ CHẾ TẨY RỬA Bất kì phân tử xà phòng nào cũng có cấu tạo gồm 2 phần: 1 Phần ưa nước: chính là nhóm –COO-, dễ dàng bị các phân tử nước “lôi kéo”. Phần kị nước: là phần gốc Hydrocarbon. Chúng15 không tan trong nước mà tan trong dầu mỡ.
16. XÀ PHÒNG: CƠ CHẾ TẨY RỬA 1 16
17. XÀ PHÒNG: SỬ DỤNG XÀ PHÒNG Ưu điểm: xà phòng dùng trong tắm gội, giặt giũ,... không gây hại cho da, cho môi trường (vì dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật có trong thiên nhiên). 1 Nhược điểm: Tạo kết tủa calcium stearate, calcium panmitate,... trong nước cứng (nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+) giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng vải sợi. 17
18. XÀ PHÒNG: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 1 18
19. XÀ PHÒNG: QUY TRÌNH SẢN XUẤT Máy sản xuất xà phòng Nhà máy sản xuất xà phòng 19
20. XÀ PHÒNG: QUY TRÌNH SẢN XUẤT Phương pháp phổ biến nhất để sản xuất xà phòng hiện nay là tiến hành phản ứng xà phòng hóa chất béo (ester của Glycerine và các acid béo) Khi đun chất béo với dung dịch kiềm ta sẽ thu được xà phòng thô. Sản phẩm phụ là nước và Glycerine. 20