Chất hoạt động bề mặt là gì và ứng dụng trong đời sống

Theo thống kê mỗi năm thì có khoảng 15 triệu tấn chất hoạt động bề mặt được sản xuất để đáp ứng nhu cầu cho các lĩnh vực như công nghiệp, mỹ phẩm làm đẹp.  Vậy chất hoạt động bề mặt là gì và công dụng của chất hoạt động của chúng như thế nào? Cùng dành thời gian đọc bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn nhé!

Khái niệm và thành phần chất hoạt động bề mặt

1. Chất hoạt động bề mặt là gì?

Chất hoạt động bề mặt hay còn có tên gọi là surfactants hay surface-active-agent. Chất hoạt động bề mặt là các phân tử có công dụng làm giảm sức căng bề mặt giữa hai chất lỏng. Nó hoạt động như là một chất có tác dụng tẩy rửa, làm ướt, chất nhũ hóa và chất tạo bọt hoặc chất phân tán.

2. Thành phần và cấu trúc

Chất hoạt động bề mặt là các hợp chất hữu cơ lưỡng tính, chứa cả nhóm kỵ nước (đuôi) và nhóm ưa nước (đầu). Do đó, chất hoạt động bề mặt chứa cả thành phần không tan trong nước (có thể tan trong dầu) và thành phần tan trong nước.

Các chất hoạt động bề mặt sẽ khuếch tán trong nước và hấp phụ tại các mặt phân cách giữa không khí và nước hoặc tại mặt phân cách giữa dầu và nước, trong trường hợp nước có lẫn dầu. Nhóm kỵ nước không tan trong nước có thể kéo dài ra khỏi pha nước lớn, vào không khí hoặc vào pha dầu, trong khi nhóm đầu hòa tan trong nước vẫn ở trong pha nước.

Mỗi năm chất hoạt động bề mặt dự kiến được sản xuất khoảng 15 triệu tấn và nửa trong số đó là sản xuất xà phòng. Các chất hoạt động bề mặt khác được sản xuất ở quy mô đặc biệt lớn là alkylbenzen sunfonat mạch thẳng (1,7 triệu tấn / năm), lignin sulfonat (600.000 tấn / năm), ethoxylate cồn béo (700.000 tấn/ năm) và alkylphenol ethoxylate (500.000 tấn/ năm).

Ứng dụng của chất hoạt động bề mặt

Trong công nghiệp vệ sinh, chất hoạt động bề mặt được sử dụng để làm chất tẩy rửa, làm sạch.

Trong công nghệ dệt nhuộm thì chất hoạt động bề mặt có khả năng làm mềm cho sợi vải cực kì tốt và có thể sử dụng làm chất trợ nhuộm cùng với các thành phần khác.

Đối với lĩnh vực mỹ phẩm thì chất hoạt động bề mặt có thể sử dụng để làm chất tẩy rửa như trong sữa rửa mặt hay tẩy da chết, nhũ hóa hoặc chất tạo bọt. Chất hoạt động bề mặt rất nổi bật trong việc được sử dụng để làm chất tạo bọt trong sản phẩm sữa rửa mặt hoặc dầu gội đầu.

Theo như nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng người tiêu dùng thường rất thích những sản phẩm tạo ra bọt hơn. Mặc dù nhiều bọt hay ít bọt cũng không ảnh hưởng và tác dụng gì đến quá trình làm sạch của sản phẩm hết. Chất hoạt động về mặt đóng vai trò là tác nhân tạo bọt tạo cho sản phẩm có thể chất bọt thay vì dạng lỏng.

Trong ngành công nghiệp xây dựng chất hoạt động bề mặt được dùng để nhũ hóa nhựa đường, tăng cường độ đóng rắn và sự chắc chắn, sức bền của bê tông.

Phân loại chất hoạt động bề mặt

Trong ngành công nghiệp, chất hoạt động bề mặt được phân chia thành 4 nhóm như sau: anionic, cationic, lưỡng tính và non – ionic. Trong đó, anionic và non-ionic là hai loại chủ yếu dùng trong chất tẩy rửa bề mặt kim loại.

• Chất hoạt động bề mặt Anionic

Hoạt chất khi cho vào trong nước sẽ phân ly thành ion âm, nhóm ưa nước liên kết với nhóm kỵ nước bằng liên kết cộng hóa trị. Vì vậy, chúng có khả năng làm sạch bề mặt rất mạnh, khả năng lấy dầu cao, tạo bọt nhiều.

Đây là loại chất hoạt động bề mặt được sử dụng nhiều nhất trong các chất tẩy rửa vì hỗ trợ quá trình tẩy rửa được dễ dàng hơn do đặc tính tạo bọt làm các chất bẩn không tan bị đẩy lên, lơ lửng trên bề mặt bọt.

• Chất hoạt động bề mặt Non-ionic

Các chất hoạt động bề mặt có nhóm phân cực không bị ion hóa trong dung dịch nước. Phần ưa nước chứa những nguyên tử oxi, nitơ hoặc lưu huỳnh không ion hóa. Sự hòa tan xảy ra do cấu tạo những liên kết hydro giữa các phân tử nước và một số chức năng của phần phân cực bao gồm nhóm ancol và este.

Phần kỵ nước là mạch hydrocacbon dài, không bị ion hóa nên không tích điện. Do đó, hoạt chất ít bị ảnh hưởng bởi nước cứng và pH của môi trường. Tuy nhiên hoạt chất có khả năng lấy dầu ít và tạo bọt kém.

Như vậy, thông qua bài viết này có lẽ bạn đã có thể hiểu rõ hơn về chất hoạt động bề mặt là gì và những ứng dụng của chất hoạt động bề mặt trong nhiều lĩnh vực rồi phải không. Trước khi sử dụng bất kì một thành phần hay sản phẩm nào, hãy đọc thật kĩ thông tin và cách sử dụng để tránh xảy ra những trường hợp xấu nhất nhé!

Xem thêm: 7 thành phần trong kem dưỡng da mặt hàng ngày, bạn biết được bao nhiêu