MỤC LỤC
I. Lời nói đầu 1
II. Tổng quan về chất tẩy rửa 3
1. Khái nim...............................................................................................................3
2. Lịch sử hình thành chất tẩy rửa..............................................................................3
3. Cơ chế hot đng ca cht ty ra..........................................................................3
4. Thành phn ca các sn phm cht ty ra.............................................................4
5. Phân loi cht hot đng b mt.............................................................................4
5.1 Chất hoạt động bề mặt ion: 4
5.1.1. Disodium laureth sulfosuccinate (DLS).....................................................4
5.1.2. Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES).........................................................5
5.1.3. Sodium Dodecyl Sulfate (SLS)..................................................................5
5.2 Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực: 6
5.2.1. Cocamidopropyl betaine (CAB)................................................................6
5.2.2. Dodecyl dimethylamine oxide (DDAO)....................................................6
5.3.1. Decyl Glucoside.........................................................................................7
5.3.2. Alkyl Polyglucosides (APGs)....................................................................8
III. Các sản phẩm chất tẩy rửa nguồn gốc từ tự nhiên. 8
1. Saponin...................................................................................................................9
1.1. Nguồn gốc 9
1.2. chế 11
2. Than hot tính.......................................................................................................11
3. Citric acid.............................................................................................................13
3.1. Tổng quan 13
3.2. chế 13
3.4. Ứng dụng 14
4. Coconut fatty acids...............................................................................................14
4.1.1. Ngun gc................................................................................................14
4.1.2 Cu to......................................................................................................14
IV. Kết luận 16
Tài liệu tham khảo 17
I. Lời nói đầu
Trong cuộc sống hiện nay, hóa chất tẩy rửa một trong những sản phẩm không
thể thiếu trong mọi gia đình, tổ chức, nhà hàng hay bất kỳ địa điểm nào. Điều này
hoàn toàn sự thật! Bạn thấy đó, từ việc lau dọn nhà cửa, rửa bát, giặt giũ hay đến
những vấn đề trong công nghiệp đều phải dùng hóa chất tẩy rửa. Chính thế, hóa chất
tẩy rửa vai trò cùng quan trọng trong đời sống của con người. Tuy nhiên nhiều
người tiêu dùng khi mua sản phẩm tẩy rửa gia dụng, thường chỉ lưu tâm sản phẩm
“làm sạch, tiện lợi, rẻ tiền”. Điều này khiến các nhà sản xuất thường sử dụng công
thức thành phần nhiều hóa chất để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng không chú
trọng yếu tố sức khỏe. Ý thức được mức độ nghiêm trọng của việc sử dụng chất tẩy
rửa tới sức khỏe môi trường, nhu cầu sử dụng các sản phẩm tẩy rửa "xanh" của
người dân ngày một tăng cao. Những năm gần đây, các sản phẩm tẩy rửa chiết xuất từ
thành phần thiên nhiên càng được người tiêu dùng ưa chuộng hơn. Với tiêu chí đặt sức
khoẻ lên hàng đầu, các chất tẩy rửa từ thiên nhiên khắc phục được những nhược điểm
của các chất tẩy rửa thông thường. Các sản phẩm được sử dụng từ các thành phần từ tự
nhiên an toàn, hại, dịu nhẹ không gây độc hại cho người sử dụng.
Chính do đó nên nhóm chúng tôi Nhóm 24 Hai Bốn Không Trốn Deadline
đã chọn đề tài “Các sản phẩm chất tẩy rửa có nguồn gốc từ thiên nhiên” để mọi người
thể thông qua môn học Giới Thiệu Ngành hiểu hơn về hoá học cũng như Ngành
Công Nghệ Kỹ Thuật Hoá Học. Trong bài báo cáo này nhóm chúng tôi sẽ giới thiệu về
chất tẩy rửa, thành phần thiên nhiên nổi bật trong sản phẩm chất tẩy rửa. Bài báo cáo
giúp người đọc hiểu hơn về các sản phẩm tẩy rửa từ thiên nhiên xung quanh chúng
ta, ngoài ra chúng tôi muốn hướng đến việc tận dụng các lợi ích của chúng bằng cách
sử dụng chúng thay các chất tẩy rửa thông thường. Đó cũng một cách để chúng ta
đóng góp cho việc bảo vệ môi trường, cùng chung tay để bảo vệ môi trường sức
khỏe của chúng ta.
Đặc biệt, nhóm xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc24 Hai Bốn Không Trốn Deadline
chân thành nhất đến Thầy Phạm Hoàng Quân - Mentor trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo
tận tình cũng những định hướng tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để nhóm hoàn
thành công trình thực hiện đề tài. Giảng viên hướng dẫn đã luôn theo t từng giai
đoạn những hỗ trợ, vấn kịp thời để tạo nên sản phẩm cuối cùng của nhóm.
Mặc dù, nhóm đã nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất,
song công trình nghiên cứu khó tránh khỏi thiếu sót. Nhóm 24 xin gửi lời cảm ơn đến
Quý Thầy đã đưa ra những ý kiến cùng quý báu giúp cho nhóm khắc phục được
những thiếu sót trong công trình góp phần nâng cao chất lượng đào tạo.
Xin chân thành cảm ơn!
2
II. Tổng quan về chất tẩy rửa
1. Khái niệm
Chất tẩy rửa chất hoạt tính bề mặt (hoặc một hỗn hợp gồm nhiều chất
hoạt động bề mặt) với đặc tính làm sạch trong dung dịch loãng [1].
2. Lịch sử hình thành chất tẩy rửa
Các loại chất tẩy rửa đầu tiên được sử dụng saponin phòng (hoặc chính
xác hơn muối acid béo). phòng được làm từ dầu thực vật hoặc chất béo động vật
được thủy phân bởi xút để tạo ra muối axit béo glycerol; quá trình này đã được sử
dụng từ thời cổ đại Babylon Ai Cập, đã được hoàn thiện bởi các nhà hóa học
trong thời kỳ trung cổ đầu Trung Đông. Saponin chất tẩy rửa tự nhiên thể được
chiết xuất từ các loại thực vật, dụ từ “Phì tảo thảo” ( ) hoặc “BồSaponaria officinalis
hòn” ( ). Sau đó, các chất tẩy rửa tổng hợp đầu tiên đã được phát triển sửSapindus
dụng trong Thế chiến thứ nhất tại Đức, khi phòng khan hiếm. Chất tẩy rửa tổng hợp
đã thay thế phòng trong nhiều ứng dụng gia đình kể từ đó. Hầu hết các chất tẩy rửa
được sử dụng trong các ứng dụng phòng thí nghiệm ngày nay ban đầu đã được phát
triển như thành phần của các chất tẩy rửa giặt hoặc công nghiệp [2].
3. chế hoạt động của chất tẩy rửa
Làm giảm sức căng bề mặt của nước làm cho bề mặt được thấm ướt hoàn toàn.
Mỗi phân tử của chất hoạt động bề mặt 1 đầu ưa nước, hòa tan chất bẩn phân
cực 1 đầu không ưa nước (kỵ nước) hòa tan chất bẩn kém phân cực [3].
Hình 1. Cấu tạo chế hoạt động của chất hoạt động bề mặt.
3
4. Thành phần của các sản phẩm chất tẩy rửa.
Chất tẩy rửa hỗn hợp của chất hoạt động bề mặt (giảm sức căng bề mặt giữa
nước các chất bẩn tính dầu), chất mài mòn (để cọ rửa), chất chelat - chelating
agents (để chống lại tác dụng của các ion góp phần m cứng nước), chất oxy hóa (để
tẩy trắng), enzyme (để phân hủy chất béo, protein hoặc carbohydrate phức tạp), màu
sắc, hương liệu, chất tăng trắng quang học, chất đệm (để ổn định độ pH) một số
thành phần ổn định khác, dụ, để thay đổi đặc tính tạo bọt hoặc ức chế sphát triển
của vi khuẩn hoặc nấm [2].
5. Phân loại chất hoạt động bề mặt
5.1 Chất hoạt động bề mặt ion:
5.1.1. Disodium laureth sulfosuccinate (DLS)
- CAS No [5]: 39354-45-5 / 40754-59-4 / 42016-08-0 / 58450-52-5 / 68815-56-5
- Danh pháp IUPAC [6]:
Disodium;4-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]-4-oxo-3-sulfonatobutanoate
- Cấu trúc hóa học:
- Hàm lượng sử dụng: Dao động từ 0,06%-10% trong các sản phẩm, hàm
lượng sử dụng cao nhất của DLS trong các sản phẩm dầu gội - noncoloring [5].
Sự dao động hàm lượng phụ thuộc vào mỗi loại sản phẩm mục đích tẩy rửa
khác nhau [7]:
+ Dầu gội dịu nhẹ: 2-4%
+ Dầu gội em bé: 6-10%
+ Sữa tắm bọt: 6-8%
Ưu điểm: chất hoạt động bề mặt nhẹ, anion không gây kích ứng tạo bọt tốt,
được dùng làm chất tẩy rửa dịu nhẹ cho da nhạy cảm trẻ sinh. Mang lại cho
chất tẩy rửa an toàn, hiệu quả không gây kích ứng do hợp chất DLS sulfate
ion đã được thay thế bằng sulfonate ester [7].
Nhược điểm: DLS gây kích ứng với mắt ảnh hưởng tới những người bị
mẫn cảm da mãn tính [4].
4
5.1.2. Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES)
- Tên viết tắt: SLES
- CAS No: 68585-34-2
- Cấu trúc hóa học:
- Hàm lượng [19]: 5-15 %
Ưu điểm: SLES chất hoạt động bề mặt dịu nhẹ hơn SLS thường được sử
dụng cho những người da nhạy cảm.
Nhược điểm: Tương tự như các chất hoạt động bề mặt khác, SLES thể gây
kích ứng da hoặc mắt [20].
5.1.3. Sodium Dodecyl Sulfate (SLS)
- Danh pháp IUPAC: Sodium Dodecyl Sulfate
- Tên viết tắt: SLS
- CAS No: 151-21-3
- Công thức phân tử: CH (CH ) OSO Na
3 2 11 3
- Cấu trúc hóa học:
- Hàm lượng:
Nồng độ thông thường của thay đổi từ 0,5 đến 2%, được sử dụng làm chất tẩy
rửa trong các sản phẩm tẩy rửa, rửa chén phòng trong nhà [8].
- Phương pháp sản xuất:
SLS được sản xuất bằng cách cho rượu lauryl phản ứng với lưu huỳnh trioxide để
tạo ra lauryl sulfate, sau đó được trung hòa bằng sodium hydroxide để tạo ra SLS.
Phản ứng giữa rượu lauryl lưu huỳnh trioxide tạo ra hỗn hợp lauryl sulfate axit
sunfuric, hỗn hợp này phải được trung hòa cẩn thận để tạo ra SLS [9].
Ưu điểm:
5
+ một chất hoạt động bề mặt với công dụng chính tạo bọt . thể dễ dàng
tiêu diệt các loại vi khuẩn cũng như bụi bẩn trên da cùng khả ng làm sạch,
giúp nhũ hoá đánh bay mọi nhờn để từ đó làm sạch sâu n da dưỡng
ẩm cho da.
Nhược điểm: Nếu sử dụng chúng với nồng độ cao trong thời gian dài thể dẫn
đến những tác hại như:
+ Gây khó chịu cho mắt khi tiếp xúc dưới dạng nguyên liệu thô [9].
+ Phá vỡ chức năng hàng rào tự nhiên của da [10][11].
+ Những người tiền sử da nhạy cảm, da dễ bị kích ứng bệnh nhân mắc các
bệnh về da như viêm da dị ứng (chàm), bệnh rosacea bệnh vẩy nến tốt nhất
nên tránh các sản phẩm chứa SLS [12].
5.2 Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực:
5.2.1. Cocamidopropyl betaine (CAB)
- Khái niệm: một loại acid béo, thành phần chủ yếu trong dầu dừa, chất
hoạt động bề mặt lưỡng tính được sử dụng trong các sản phẩm như dầu gội đầu,
dầu xả.
- Công thức phân tử: C
19
H
38
N
2
O
4
- Cấu trúc hóa học:
- Hàm lượng: <3% [34].
Ưu điểm:
+ khả năng dưỡng tóc, dưỡng da.
+ Tăng khả năng tạo bọt tăng độ nhớt của chất tẩy rửa.
Nhược điểm:
+ thể gây kích ứng da.
5.2.2. Dodecyl dimethylamine oxide (DDAO)
-CAS No [27]: 1643-20-5
-Công thức phân tử [27]: C NO
14
H
31
- Cấu trúc hóa học:
6
- Đặc điểm màu sắc: trong suốt hoặc màu vàng nhạt mùi nhẹ.
- Độ pH phù hợp: 6-8% [26].
- Liều lượng trong các sản phẩm tẩy rửa: 1% -> 10%.
-Cơ chế hoạt động: DDAO thể đóng 2 vai trò: chất hoạt động bề mặt; chất nhũ hóa
[26].
+ Chất hoạt động bề mặt: DDAO mang tính lưỡng cực. Khi hòa tan vào nước,
DDAO mang cả điện tích dương âm, điều đó làm cho DDAO khả năng
giảm sức căng bề mặt của nước, làm cho các thành phần khác dễ trộn vào nhau,
giúp tăng khả năng tẩy rửa
+ Chất nhũ hóa: DDAO giữ các thành phần gốc dầu nước trộn vào nhau, từ đó
thể tạo ra bọt dày phủ lên trên 1 vùng rộng giúp làm sạch tóc da.
Ưu điểm [26]:
+ DDAO thể làm sạch tóc da không loại bỏ các lớp dầu tự nhiên trên da
tóc; thể tạo bọt nhẹ, không gây kích ứng da;
+ DDAO khả năng tạo bọt dạng kem ổn định giúp các thành phần tẩy rửa khác
dễ sử dụng tăng hiệu quả làm sạch, tẩy tế bào chết trên da.
5.3. Chất hoạt động bề mặt không ion:
5.3.1. Decyl Glucoside
- Tên viết tắt: Polyglucose
- Tên đầy đủ: Decyl Glucoside
- CAS No: 68515-73-1
- Công thức phân tử: C
16
H O
32 6
- Cấu trúc hóa học:
- Hàm lượng: 2-50%
Ưu điểm:
7
+ khả năng tạo nên bọt mịn dày, thể làm sạch trên bề mặt da
cùng hiệu quả không mang đến các tác dụng phụ như khô da, kích
ứng.[17]
+ Không chỉ giữ ổn định kích thước phân tử của các hoạt chất, giảm thiểu
nguy kích ứng, viêm, ngứa còn giúp dưỡng ẩm tốt.
- Nhược điểm:
+ Vẫn thể gây dị ứng một số địa trường hợp đặc biệt nhưng các
trường hợp này không phổ biến [18].
5.3.2. Alkyl Polyglucosides (APGs)
- Tên đầy đủ: Alkyl Polyglucosides
- CAS No: 110615-47-9
- Công thức hóa học:
- Hàm lượng sử dụng [33]:
+ Chất tẩy rửa chuyên dụng: 0.5-1.5%
+ Chất tẩy rửa gia dụng: 4-9%
Ưu điểm:
+ khả năng tương tác tổng hợp tốt với các chất hoạt động bề mặt anion.
+ Khả năng tạo bọt, độ nhớt tốt.
Nhược điểm:
+ khả năng gây viêm da tiếp xúc dị ứng cho người làn da nhạy cảm.
III. Các sản phẩm chất tẩy rửa nguồn gốc từ tự nhiên.
Trong đời sống ngày nay, các sản phẩm chất tẩy rửa đóng vai trò cùng quen
thuộc với mỗi người. Trong đó các sản phẩm nguồn gốc từ thiên nhiên 100%,
thể kể đến “Dầu gội bưởi rừng Mộc Nhan” chứa Saponin, “Nước rửa chén bồ hòn”
của The Moshav Fam chứa Coconut Fatty Acids.
8
Hình 2. Một số sản phẩm tẩy rửa nguồn gốc từ tự nhiên
1. Saponin
Saponin các hợp chất glycosid gồm phần aglycon kị nước liên kết với phần ưa
nước các nhóm đường monosaccharide. Saponin tính chất chung khi hoà tan
vào nước c dụng làm giảm sức căng bề mặt, tạo nhiều bọt, có tác dụng nhũ hoá
tẩy sạch. Saponin được xếp vào nhóm chất hoạt động bề mặt không ion [24,25].
1.1. Nguồn gốc
- Bồ kết:
+ Tên khoa học: Hemsley thuộc họ VangGleditschia australis
(Caesalpiniaceae).
+ Hàm lượng: phần hạt bồ kết không chứa saponin, phần vỏ chứa lượng
saponin vào khoảng 25.83% [22].
- Mướp đắng:
9
+ Tên khoa học: thuộc họ Bầu (Cucurbitaceae).Momordica charantia
+ Hàm lượng momordicosid-g dao động từ 0,595-0,637mg/g; hàm lượng
goyaglycosid-d dao động từ 0,508-0,609 mg/g [23].
- Bồ hòn:
+ Tên khoa học: thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae)Sapindus saponaria
+ Quả bồ hòn chín màu vàng óng chuyển màu nâu sẫm theo thời
gian. Lớp vỏ cùi của quả bồ hòn chiếm khoảng 56% khối lượng quả,
phần còn lại hạt. Lớp vỏ cùi này thường chứa hàm lượng saponin
khoảng 6-18% tùy thuộc vào giống nơi trồng [22].
Hình 3. Công thức cấu tạo của saponin trong quả bồ hòn [2].
10
1.2. chế
một chất hoạt động bề mặt không ion nguồn gốc từ tự nhiên, dễ phân hủy
sinh học ( tức khả năng phân hủy các vi sinh vật, vi khuẩn nấm,….) , khả năng
làm giảm sức căng bề mặt giúp các phân tử nước rửa trôi các vết bẩn đặc tính tạo
bọt giống như phòng.
Hình 4. Hợp chất saponin
Saponin khi tan trong nước tạo môi trường acid yếu. Quá trình thủy phân của
glycosid trong nước được cho nguyên nhân gây ra tính acid yếu của saponin. Do vậy
thích hợp cho việc làm sạch vải lụa tằm, vải len dễ bị phân hủy trong môi trường
kiềm của phòng [24,25].
- Đặc tính: Chống nấm, kháng khuẩn, kháng viêm.
2. Than hoạt tính
Than hoạt tính ( tiếng anh activated carbon) 1 carbon độ xốp cao, được
xử để những lỗ rỗng bé, thể tích nhỏ khả năng hấp phụ [29].
Hình 5. Than hoạt tính
11
2.1. Phân loại, nguồn gốc
Than hoạt tính 2 loại:
+ Than tre hoạt tính: nguồn gốc từ thân cây, cành tre tre
+ Than hoạt tính gáo dừa: nguồn gốc từ gáo dừa khô
Ngoài ra, các than hoạt tính còn nguồn gốc từ gỗ, than đá, các mỏ khoáng
sản vỏ dừa.
2.3. Cấu trúc
- Cacbon than hoạt tính diện tích bề mặt rất lớn từ 1500->3000 m /g [29].
2
- Được cấu tạo từ 1 dạng carbon cấu trúc định hình, độ xốp cao trên 1
phạm vi rộng các lỗ rỗng, từ các vết nứt kẽ hở kích thước phân tử.
Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng kính hiển vi điện tử để khám phá ra cấu
trúc carbon bề mặt than hoạt tính. Người ta đã nung than hoạt tính nhiệt độ
2000
o
C người ta phát hiện ra các vòng ngũ giác trên bề mặt than hoạt tính.
Qua đó, các nguyên tử cacbon hoạt tính sẽ liên quan đến cấu trúc của
FULLERENE. Từ đó, ta thể kết luận rằng cấu trúc của fullerene góp phần giải
thích các tính chất của than hoạt tính [28].
Hình 6. Cấu trúc phân tử của fullerene
2.4. chế
Than hoạt tính các vết nứt, lỗ nhỏ nên rất dễ dàng hấp phụ vật các tạp chất,
bụi bẩn các chất gây ô nhiễm như Clo, benzen trong nước hay các khí SO , CO ,
2 2
H
2
S trong không khí, khiến các chất này bám dính trên bề mặt của than.
Diện tích bề mặt than hoạt tính càng lớn thì khả năng hấp phụ vật các chất ô
nhiễm càng tốt.
2.5. Ứng dụng
Than hoạt tính được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm chăm sóc da mặt, tóc,
răng nhiều sản phẩm làm sạch khác…
12
3. Citric acid
Citric acid hợp chất tricacboxylic acid (acid hữu yếu) công thức phân tử
C
6
H O
8 7
.H
2
O gồm ba nhóm cacboxyl [30]. Được tìm thấy trong hầu hết các loại trái
cây [31].
Hình 7. Tinh thể citric acid
3.1. Tổng quan
Citric acid hợp chất acid tricacboxylic công thức phân tử C
6
H O
8 7
.H O
2
gồm ba nhóm cacboxyl [30].
Nguồn cung cấp citric acid:
- Các loại trái cây thuộc Chi của Họ Rutaceae: chanh, cam, bưởi..Citrus
- Chanh: Quả chanh khi chia theo màu sắc vỏ quả thì hai loại chính vỏ xanh
vàng. Nhưng hàm lượng citric acid của chúng tương đối giống nhau
khoảng 5,7g/100 mL [32].
3.2. chế
thể tạo phức với nhiều kim loại bằng s chelat hóa các ion kim loại có trong
nước cứng làm mềm nước. Khi đó việc tạo bọt của chất tẩy rửa sẽ dễ dàng chất
lượng làm sạch tốt hơn [30].
13
3.4. Ứng dụng
Trong công nghiệp, citric acid được thêm vào như phụ gia trong một số chất tẩy
rửa giúp làm mềm nước cứng tăng hiệu quả của chất tẩy. Đối với công nghiệp xử
nước citric acid cũng góp phần to lớn [30].
4. Coconut fatty acids
Coconut fatty acids tập hợp các acid béo o hòa không bão hòa tự nhiên
mặt trong dầu dừa, được chiết xuất từ thịt của quả dừa. Coconut fatty acids thể
được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa như một nguồn nguyên liệu hoá học.
Chúng cung cấp một loạt các acid béo hữu ích trong việc làm sạch loại bỏ bụi bẩn
[13].
Hình 8. Dầu dừa
4.1. Tổng quan
Phân loại: chất hoạt động bề mặt không ion.
4.1.1. Nguồn gốc
Coconut fatty acids nguồn gốc từ dầu dừa, được sản xuất từ cơm dừa (Cocos
nucifera), được sử dụng rộng rãi các vùng nhiệt đới cận nhiệt đới trên thế giới với
mục đích thực phẩm công nghiệp [13].
4.1.2 Cấu tạo
Coconut fatty acids hỗn hợp các acid béo nguồn gốc từ dầu dừa, dầu dừa
được coi một loại dầu o hòa. Từ bảng 1 bên dưới, thể thấy rằng dầu dừa
khoảng 92% acid béo bão hòa, từ caproic đến stearic, chỉ khoảng 8% axit béo
không bão hòa, bao gồm acid oleic acid linoleic [16]:
14
Bảng 1.Thành phần acid béo của dầu dừa
STT Acid béo CTPT Hàm lượng (%)
1 Caproic C
6
H
12
O
2
0.2- 0.8
2 Caprylic C
8
H
16
O
2
6-9
3
Capric C
10
H
20
O
2
6-10
4 Lauric C
12
H
24
O
2
46- 50
5 Myristic C
14
H
28
O
2
17- 19
6 Palmitic C
16
H
32
O
2
8- 10
7 Stearic C
18
H
36
O
2
2- 3
8 Oleic C
18
H
34
O
2
5- 7
9 Linoleic C
18
H
32
O
2
1- 2.5
4.2. Công dụng
Coconut fatty acid được dùng trong chất tẩy rửa các chất hoạt động bề mặt
thường tính kiềm (pH lớn hơn 7,0), bằng cách giảm độ pH bằng coconut fatty acid,
sản phẩm sẽ ít bọt hơn nên dễ dàng rửa chất hoạt động bề mặt, vết bẩn bụi bẩn
nhưng vẫn mang lại hiệu quả trong tẩy rửa. Ngoài ra, coconut fatty acid được coi
chất an toàn trong mỹ phẩm đặc tính kháng khuẩn giữ ẩm phù hợp cho các
sản phẩm chăm sóc thể (dầu gội, sữa tắm,...) [14,15].
Một số sản phẩm phổ biến chứa acid béo dừa bao gồm [13]:
+ phòng
+ Bột giặt
+ Chất tẩy rửa
+ Chất nhũ hóa trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng công nghiệp
+ Phụ gia tạo mùi
+ Mỹ phẩm
+ Ứng dụng dược phẩm
+ Ứng dụng chăm sóc nhân
+ Ứng dụng thực phẩm
15
Hình 9. Một số sản phẩm chất tẩy rửa thành phần dầu dừa
IV. Kết luận
Qua đề tài này nhóm chúng tôi đã tìm hiểu được các thông tin cung cấp các kiến
thức về các chất hoạt động bề mặt, các chất tẩy rửa, đặc biệt các sản phẩm chất tẩy
rửa nguồn gốc từ tự nhiên. Với ưu điểm của các sản phẩm này thường nguồn
gốc từ thành phần tự nhiên nên không gây hại cho môi trường có khả ng phân
hủy sinh học, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đối với hệ sinh thái; đồng thời mang
lại hiệu quả vệ sinh tốt an toàn cho môi trường so với các sản phẩm hóa chất truyền
thống. Tuy nhiên chất tẩy rửa từ thiên nhiên thể giá thành cao n không luôn
hiệu quả tốt nhất trong việc loại bỏ các vết bẩn khó.
16
Tài liệu tham khảo
[1] IUPAC. (2014, February 24). detergent.
[2] Linke, D. (2009, November 3). Chapter 34 Detergents: An Overview.
[3] William H. Brown, . Organic Chemistry (2017, Brooks Cole); (p. 1210).et al
[4] Ataman Chemicals. (n.d.). Disodium Laureth Sulfosuccinate.
[5] Johnson Jr, (2015). International journal of toxicology. et al. Safety Assessment of
Alkyl PEG Sulfosuccinates as Used in Cosmetics, 70S-83S.
[6] Special Chem. (n.d.). Disodium Laureth Sulfosuccinate.
[7] Tyagi, V. K. (2006). Sulfosuccinates as mild surfactants. ,Journal of Oleo Science
429-439.
[8] The Yin and Yang of Sodium Lauryl Sulfate Use for Oral and Periodontal Health:
A Literature Review. (n.d.). NCBI.
[9] Cara AM Bondi, J. L. (2015, November 17). Human and Environmental Toxicity
of Sodium Lauryl Sulfate (SLS): Evidence for Safe Use in Household Cleaning
Products.
[10] Berne, B. (2008, May). Skin barrier disruption by sodium lauryl sulfate-exposure
alters the expressions of involucrin, transglutaminase 1, profilaggrin, and kallikreins
during the repair phase in human skin in vivo. PubMed.
[11] Uter, W. (2014, July). Skin irritability to sodium lauryl sulfate is associated with
increased positive patch test reactions. PubMed.
[12] Mohammed, Y. (2019, December 9). What is sodium lauryl sulfate and is it safe
to use? Faculty of Medicine - University of Queensland.
[13] Burnett, C. L., (2011). et al. Final Report on the Safety Assessment of Cocos
nucifera (Coconut) Oil and Related Ingredients. International Journal of Toxicology,
30(3_suppl), 5S-16S.
[14] Busch, S. (2020, June 10). Coconut fatty acid.
[15] Cosmeticsinfo.org. (n.d). .Hydrogenated Coconut Acid.
[16] Gervajio, G. C. (2013). Fatty acids and derivatives from coconut oil. Kirk-Othmer
Chemical Technology of Cosmetics, 445-482.
[17] Marilee Nelson. (2022, November 16). Decyl Glucoside: What Is It & Is It Safe
for Your Skin? Branch Basics.
[18] Sritama Dutta. (2020, October 31). What is Decyl glucoside? Uses and Benefits
for Skin. Minimalist.
[19] Dorota Ziółkowska, . Determination of SLES in Personal Care Products by et al
17
Colloid Titration with Light Reflection Measurements.
[20] N. Van Haute, A. Dooms-GoossensShampoo dermatitis due to cocobetaine and
sodium lauryl ether sulphate.
[21] Phạm Hoàng Danh, . Tẩy màu dịch chiết từ quả Bồ hòn (Sapindus saponaria et al
L.) ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm tẩy rửa. Vol 4 No 1 (2021): Tạp chí Khoa
học Công nghệ - Trường ĐH Nguyễn Tất Thành.
[22] Phượng, N. T. (2002). Khảo sát hóa học Saponin Triterpenoid từ vỏ trái bồ kết,
Gleditschia Australis Hemsley, Caesalpiniaceae.
[23] Đinh Thị Quỳnh Anh, (2021). ĐỊNH LƯỢNG SAPONIN TRONG QUẢ et al.
MƯỚP ĐẮNG (Momordica charantia) BẰNG HPLC-PDA. Tạp chí Khoa học
Công nghệ Trường Đại học Hùng Vương. 24, 3, 79–85.
[24] Basu, A., . (2015). Optimization of evaporative extraction of naturalet al
emulsifier cum surfactant from Sapindus mukorossi - Characterization and cost
analysis. Industrial crops and products, 77, 920-931.
[25] Almutairi, M.S. and Ali, M., 2015. Direct detection of saponins in crude extracts
of soapnuts by FTIR. , 29(13), 1271-1275.Natural product research
[26] Jun Xie. (2023, 1 13). Understand the Benefits of Lauramine Oxide in Hair and
Skin Care Products.
[27] National Center For Biotechnoloy Information. (2021, 2 28). pubchem.
[28] Peter J F Harris, Z. L. (2008, 8 12). IOPscience.
[29] National Institute of Technology (NIT). (2013). Lecture 11, 1.Activated carbon.
[30] National Center for Biotechnology Information. (2023). PubChem Compound
Summary for CID 311.
[31] Nguyễn Minh Ngọc, T. H. (2022, 4 12). Tạp chí Khoa Học-Công Nghệ.
[32] Đạt, H. T., . (2021). Đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của một số loại chanhet al
(Citrus sp.) Long An. , (CĐ Công nghệ thựcTạp chí Khoa học Đại học cần Thơ 57
phẩm), 170-176.
[33] Hill, K., . (1996). et al Alkyl Polyglycosides, 125-126.
[34] Jacob, S. E. (2008). Cocamidopropyl Betaine. In S. E. Jacob, (pp.Dermatitis
Vol.19, No.3).
18

Preview text:

MỤC LỤC I. Lời nói đầu 1
II. Tổng quan về chất tẩy rửa 3
1. Khái niệm............................................................................................................... 3
2. Lịch sử hình thành chất tẩy rửa..............................................................................3
3. Cơ chế hoạt động của chất tẩy rửa..........................................................................3
4. Thành phần của các sản phẩm chất tẩy rửa.............................................................4
5. Phân loại chất hoạt động bề mặt.............................................................................4
5.1 Chất hoạt động bề mặt ion: 4
5.1.1. Disodium laureth sulfosuccinate (DLS).....................................................4
5.1.2. Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES).........................................................5
5.1.3. Sodium Dodecyl Sulfate (SLS)..................................................................5
5.2 Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực: 6
5.2.1. Cocamidopropyl betaine (CAB)................................................................6
5.2.2. Dodecyl dimethylamine oxide (DDAO)....................................................6
5.3. Chất hoạt động bề mặt không ion: 7
5.3.1. Decyl Glucoside.........................................................................................7
5.3.2. Alkyl Polyglucosides (APGs)....................................................................8
III. Các sản phẩm chất tẩy rửa có nguồn gốc từ tự nhiên. 8
1. Saponin................................................................................................................... 9 1.1. Nguồn gốc 9 1.2. Cơ chế 11
2. Than hoạt tính....................................................................................................... 11
2.1. Phân loại, nguồn gốc 12 2.3. Cấu trúc 12 2.4. Cơ chế 12 2.5. Ứng dụng 12
3. Citric acid............................................................................................................. 13 3.1. Tổng quan 13 3.2. Cơ chế 13 3.4. Ứng dụng 14
4. Coconut fatty acids............................................................................................... 14 4.1. Tổng quan 14
4.1.1. Nguồn gốc................................................................................................ 14
4.1.2 Cấu tạo...................................................................................................... 14 4.2. Công dụng 15 IV. Kết luận 16 Tài liệu tham khảo 17 I. Lời nói đầu
Trong cuộc sống hiện nay, hóa chất tẩy rửa là một trong những sản phẩm không
thể thiếu trong mọi gia đình, tổ chức, nhà hàng hay bất kỳ địa điểm nào. Điều này
hoàn toàn là sự thật! Bạn thấy đó, từ việc lau dọn nhà cửa, rửa bát, giặt giũ hay đến
những vấn đề trong công nghiệp đều phải dùng hóa chất tẩy rửa. Chính vì thế, hóa chất
tẩy rửa có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống của con người. Tuy nhiên nhiều
người tiêu dùng khi mua sản phẩm tẩy rửa gia dụng, thường chỉ lưu tâm sản phẩm
“làm sạch, tiện lợi, rẻ tiền”. Điều này khiến các nhà sản xuất thường sử dụng công
thức thành phần nhiều hóa chất để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng mà không chú
trọng yếu tố sức khỏe. Ý thức được mức độ nghiêm trọng của việc sử dụng chất tẩy
rửa tới sức khỏe và môi trường, nhu cầu sử dụng các sản phẩm tẩy rửa "xanh" của
người dân ngày một tăng cao. Những năm gần đây, các sản phẩm tẩy rửa chiết xuất từ
thành phần thiên nhiên càng được người tiêu dùng ưa chuộng hơn. Với tiêu chí đặt sức
khoẻ lên hàng đầu, các chất tẩy rửa từ thiên nhiên khắc phục được những nhược điểm
của các chất tẩy rửa thông thường. Các sản phẩm được sử dụng từ các thành phần từ tự
nhiên an toàn, vô hại, dịu nhẹ và không gây độc hại cho người sử dụng.
Chính vì lý do đó nên nhóm chúng tôi – Nhóm 24 Hai Bốn Không Trốn Deadline
đã chọn đề tài “Các sản phẩm chất tẩy rửa có nguồn gốc từ thiên nhiên” để mọi người
có thể thông qua môn học Giới Thiệu Ngành mà hiểu hơn về hoá học cũng như Ngành
Công Nghệ Kỹ Thuật Hoá Học. Trong bài báo cáo này nhóm chúng tôi sẽ giới thiệu về
chất tẩy rửa, thành phần thiên nhiên nổi bật trong sản phẩm chất tẩy rửa. Bài báo cáo
giúp người đọc hiểu rõ hơn về các sản phẩm tẩy rửa từ thiên nhiên xung quanh chúng
ta, ngoài ra chúng tôi muốn hướng đến việc tận dụng các lợi ích của chúng bằng cách
sử dụng chúng thay vì các chất tẩy rửa thông thường. Đó cũng là một cách để chúng ta
đóng góp cho việc bảo vệ môi trường, cùng chung tay để bảo vệ môi trường và sức khỏe của chúng ta.
Đặc biệt, nhóm 24 Hai Bốn Không Trốn Deadline xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
và chân thành nhất đến Thầy Phạm Hoàng Quân - Mentor trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo
tận tình cũng những định hướng và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để nhóm hoàn
thành công trình thực hiện đề tài. Giảng viên hướng dẫn đã luôn theo sát từng giai
đoạn và có những hỗ trợ, tư vấn kịp thời để tạo nên sản phẩm cuối cùng của nhóm.
Mặc dù, nhóm đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất,
song công trình nghiên cứu khó tránh khỏi thiếu sót. Nhóm 24 xin gửi lời cảm ơn đến
Quý Thầy Cô đã đưa ra những ý kiến vô cùng quý báu giúp cho nhóm khắc phục được
những thiếu sót trong công trình và góp phần nâng cao chất lượng đào tạo. Xin chân thành cảm ơn! 2
II. Tổng quan về chất tẩy rửa 1. Khái niệm
Chất tẩy rửa là chất có hoạt tính bề mặt (hoặc là một hỗn hợp gồm nhiều chất
hoạt động bề mặt) với đặc tính làm sạch trong dung dịch loãng [1].
2. Lịch sử hình thành chất tẩy rửa
Các loại chất tẩy rửa đầu tiên được sử dụng là saponin và xà phòng (hoặc chính
xác hơn là muối acid béo). Xà phòng được làm từ dầu thực vật hoặc chất béo động vật
được thủy phân bởi xút để tạo ra muối axit béo và glycerol; quá trình này đã được sử
dụng từ thời cổ đại ở Babylon và Ai Cập, và đã được hoàn thiện bởi các nhà hóa học
trong thời kỳ trung cổ đầu ở Trung Đông. Saponin là chất tẩy rửa tự nhiên có thể được
chiết xuất từ các loại thực vật, ví dụ từ “Phì tảo thảo” (Saponaria officinalis) hoặc “Bồ
hòn” (Sapindus). Sau đó, các chất tẩy rửa tổng hợp đầu tiên đã được phát triển và sử
dụng trong Thế chiến thứ nhất tại Đức, khi xà phòng khan hiếm. Chất tẩy rửa tổng hợp
đã thay thế xà phòng trong nhiều ứng dụng gia đình kể từ đó. Hầu hết các chất tẩy rửa
được sử dụng trong các ứng dụng phòng thí nghiệm ngày nay ban đầu đã được phát
triển như là thành phần của các chất tẩy rửa giặt hoặc công nghiệp [2].
3. Cơ chế hoạt động của chất tẩy rửa
Làm giảm sức căng bề mặt của nước làm cho bề mặt được thấm ướt hoàn toàn.
Mỗi phân tử của chất hoạt động bề mặt có 1 đầu ưa nước, hòa tan chất bẩn phân
cực và 1 đầu không ưa nước (kỵ nước) – hòa tan chất bẩn kém phân cực [3].
Hình 1. Cấu tạo và cơ chế hoạt động của chất hoạt động bề mặt. 3
4. Thành phần của các sản phẩm chất tẩy rửa.
Chất tẩy rửa là hỗn hợp của chất hoạt động bề mặt (giảm sức căng bề mặt giữa
nước và các chất bẩn có tính dầu), chất mài mòn (để cọ rửa), chất chelat - chelating
agents (để chống lại tác dụng của các ion góp phần làm cứng nước), chất oxy hóa (để
tẩy trắng), enzyme (để phân hủy chất béo, protein hoặc carbohydrate phức tạp), màu
sắc, hương liệu, chất tăng trắng quang học, chất đệm (để ổn định độ pH) và một số
thành phần ổn định khác, ví dụ, để thay đổi đặc tính tạo bọt hoặc ức chế sự phát triển
của vi khuẩn hoặc nấm [2].
5. Phân loại chất hoạt động bề mặt
5.1 Chất hoạt động bề mặt ion:
5.1.1. Disodium laureth sulfosuccinate (DLS) -
CAS No [5]: 39354-45-5 / 40754-59-4 / 42016-08-0 / 58450-52-5 / 68815-56-5 - Danh pháp IUPAC [6]:
Disodium;4-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]-4-oxo-3-sulfonatobutanoate - Cấu trúc hóa học: -
Hàm lượng sử dụng: Dao động từ 0,06%-10% trong các sản phẩm, và hàm
lượng sử dụng cao nhất của DLS là trong các sản phẩm dầu gội - noncoloring [5].
Sự dao động hàm lượng phụ thuộc vào mỗi loại sản phẩm và mục đích tẩy rửa khác nhau [7]:
+ Dầu gội dịu nhẹ: 2-4% + Dầu gội em bé: 6-10% + Sữa tắm bọt: 6-8% ●
Ưu điểm: chất hoạt động bề mặt nhẹ, anion và không gây kích ứng và tạo bọt tốt,
được dùng làm chất tẩy rửa dịu nhẹ cho da nhạy cảm và trẻ sơ sinh. Mang lại cho
chất tẩy rửa an toàn, hiệu quả và không gây kích ứng do hợp chất DLS có sulfate
ion đã được thay thế bằng sulfonate ester [7]. ●
Nhược điểm: DLS có gây kích ứng với mắt và ảnh hưởng tới những người bị mẫn cảm da mãn tính [4]. 4
5.1.2. Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES) - Tên viết tắt: SLES - CAS No: 68585-34-2 - Cấu trúc hóa học: - Hàm lượng [19]: 5-15 %
● Ưu điểm: SLES là chất hoạt động bề mặt dịu nhẹ hơn SLS và thường được sử
dụng cho những người có da nhạy cảm.
● Nhược điểm: Tương tự như các chất hoạt động bề mặt khác, SLES có thể gây
kích ứng da hoặc mắt [20].
5.1.3. Sodium Dodecyl Sulfate (SLS)
- Danh pháp IUPAC: Sodium Dodecyl Sulfate - Tên viết tắt: SLS - CAS No: 151-21-3
- Công thức phân tử: CH3(CH2) OSO 11 3Na - Cấu trúc hóa học: - Hàm lượng:
Nồng độ thông thường của nó thay đổi từ 0,5 đến 2%, được sử dụng làm chất tẩy
rửa trong các sản phẩm tẩy rửa, rửa chén và xà phòng trong nhà [8]. - Phương pháp sản xuất:
SLS được sản xuất bằng cách cho rượu lauryl phản ứng với lưu huỳnh trioxide để
tạo ra lauryl sulfate, sau đó được trung hòa bằng sodium hydroxide để tạo ra SLS.
Phản ứng giữa rượu lauryl và lưu huỳnh trioxide tạo ra hỗn hợp lauryl sulfate và axit
sunfuric, hỗn hợp này phải được trung hòa cẩn thận để tạo ra SLS [9]. ● Ưu điểm: 5
+ Là một chất hoạt động bề mặt với công dụng chính là tạo bọt . Có thể dễ dàng
tiêu diệt các loại vi khuẩn cũng như là bụi bẩn trên da cùng khả năng làm sạch,
giúp nhũ hoá và đánh bay mọi bã nhờn để từ đó làm sạch sâu làn da và dưỡng ẩm cho da.
● Nhược điểm: Nếu sử dụng chúng với nồng độ cao trong thời gian dài có thể dẫn
đến những tác hại như:
+ Gây khó chịu cho mắt khi tiếp xúc dưới dạng nguyên liệu thô [9].
+ Phá vỡ chức năng hàng rào tự nhiên của da [10][11].
+ Những người có tiền sử da nhạy cảm, da dễ bị kích ứng và bệnh nhân mắc các
bệnh về da như viêm da dị ứng (chàm), bệnh rosacea và bệnh vẩy nến tốt nhất
nên tránh các sản phẩm có chứa SLS [12].
5.2 Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực:
5.2.1. Cocamidopropyl betaine (CAB) -
Khái niệm: là một loại acid béo, thành phần chủ yếu có trong dầu dừa, là chất
hoạt động bề mặt lưỡng tính được sử dụng trong các sản phẩm như dầu gội đầu, dầu xả. -
Công thức phân tử: C19H38N2O4 - Cấu trúc hóa học: - Hàm lượng: <3% [34]. ● Ưu điểm:
+ Có khả năng dưỡng tóc, dưỡng da.
+ Tăng khả năng tạo bọt và tăng độ nhớt của chất tẩy rửa. ● Nhược điểm:
+ Có thể gây kích ứng da.
5.2.2. Dodecyl dimethylamine oxide (DDAO) -CAS No [27]: 1643-20-5
-Công thức phân tử [27]: C14H NO 31 - Cấu trúc hóa học: 6 -
Đặc điểm màu sắc: trong suốt hoặc màu vàng nhạt có mùi nhẹ. -
Độ pH phù hợp: 6-8% [26]. -
Liều lượng trong các sản phẩm tẩy rửa: 1% -> 10%.
-Cơ chế hoạt động: DDAO có thể đóng 2 vai trò: chất hoạt động bề mặt; chất nhũ hóa [26].
+ Chất hoạt động bề mặt: DDAO mang tính lưỡng cực. Khi hòa tan vào nước,
DDAO mang cả điện tích dương và âm, điều đó làm cho DDAO có khả năng
giảm sức căng bề mặt của nước, làm cho các thành phần khác dễ trộn vào nhau,
giúp tăng khả năng tẩy rửa
+ Chất nhũ hóa: DDAO giữ các thành phần gốc dầu và nước trộn vào nhau, từ đó
nó có thể tạo ra bọt dày phủ lên trên 1 vùng rộng giúp làm sạch tóc và da. ● Ưu điểm [26]:
+ DDAO có thể làm sạch tóc và da mà không loại bỏ các lớp dầu tự nhiên trên da
và tóc; có thể tạo bọt nhẹ, không gây kích ứng da;
+ DDAO có khả năng tạo bọt dạng kem ổn định giúp các thành phần tẩy rửa khác
dễ sử dụng và tăng hiệu quả làm sạch, tẩy tế bào chết trên da.
5.3. Chất hoạt động bề mặt không ion: 5.3.1. Decyl Glucoside
- Tên viết tắt: Polyglucose
- Tên đầy đủ: Decyl Glucoside - CAS No: 68515-73-1
- Công thức phân tử: C16H O 32 6 - Cấu trúc hóa học: - Hàm lượng: 2-50% ● Ưu điểm: 7
+ Có khả năng tạo nên bọt mịn và dày, có thể làm sạch trên bề mặt da vô
cùng hiệu quả mà không mang đến các tác dụng phụ như khô da, kích ứng.[17]
+ Không chỉ giữ ổn định kích thước phân tử của các hoạt chất, giảm thiểu
nguy cơ kích ứng, viêm, ngứa mà còn giúp dưỡng ẩm tốt. - Nhược điểm:
+ Vẫn có thể gây dị ứng ở một số cơ địa và trường hợp đặc biệt nhưng các
trường hợp này không phổ biến [18].
5.3.2. Alkyl Polyglucosides (APGs)
- Tên đầy đủ: Alkyl Polyglucosides - CAS No: 110615-47-9 - Công thức hóa học: -
Hàm lượng sử dụng [33]:
+ Chất tẩy rửa chuyên dụng: 0.5-1.5%
+ Chất tẩy rửa gia dụng: 4-9% ● Ưu điểm:
+ Có khả năng tương tác tổng hợp tốt với các chất hoạt động bề mặt anion.
+ Khả năng tạo bọt, độ nhớt tốt. ● Nhược điểm:
+ Có khả năng gây viêm da tiếp xúc dị ứng cho người có làn da nhạy cảm.
III. Các sản phẩm chất tẩy rửa có nguồn gốc từ tự nhiên.
Trong đời sống ngày nay, các sản phẩm chất tẩy rửa đóng vai trò vô cùng quen
thuộc với mỗi người. Trong đó các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên 100%, có
thể kể đến “Dầu gội bưởi rừng Mộc Nhan” có chứa Saponin, “Nước rửa chén bồ hòn”
của The Moshav Fam có chứa Coconut Fatty Acids. 8
Hình 2. Một số sản phẩm tẩy rửa có nguồn gốc từ tự nhiên 1. Saponin
Saponin là các hợp chất glycosid gồm phần aglycon kị nước liên kết với phần ưa
nước là các nhóm đường monosaccharide. Saponin có tính chất chung là khi hoà tan
vào nước có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt, tạo nhiều bọt, có tác dụng nhũ hoá và
tẩy sạch. Saponin được xếp vào nhóm chất hoạt động bề mặt không ion [24,25]. 1.1. Nguồn gốc - Bồ kết:
+ Tên khoa học: Gleditschia australis Hemsley thuộc họ Vang (Caesalpiniaceae).
+ Hàm lượng: phần hạt bồ kết không chứa saponin, phần vỏ chứa lượng
saponin vào khoảng 25.83% [22]. - Mướp đắng: 9
+ Tên khoa học: Momordica charantia thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae).
+ Hàm lượng momordicosid-g dao động từ 0,595-0,637mg/g; hàm lượng
goyaglycosid-d dao động từ 0,508-0,609 mg/g [23]. - Bồ hòn:
+ Tên khoa học: Sapindus saponaria thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae)
+ Quả bồ hòn chín có màu vàng óng và chuyển màu nâu sẫm theo thời
gian. Lớp vỏ cùi của quả bồ hòn chiếm khoảng 56% khối lượng quả,
phần còn lại là hạt. Lớp vỏ cùi này thường chứa hàm lượng saponin
khoảng 6-18% tùy thuộc vào giống và nơi trồng [22].
Hình 3. Công thức cấu tạo của saponin có trong quả bồ hòn [2]. 10 1.2. Cơ chế
Là một chất hoạt động bề mặt không ion có nguồn gốc từ tự nhiên, dễ phân hủy
sinh học ( tức là khả năng phân hủy các vi sinh vật, vi khuẩn nấm,….) , có khả năng
làm giảm sức căng bề mặt giúp các phân tử nước rửa trôi các vết bẩn có đặc tính tạo bọt giống như xà phòng. Hình 4. Hợp chất saponin
Saponin khi tan trong nước tạo môi trường acid yếu. Quá trình thủy phân của
glycosid trong nước được cho là nguyên nhân gây ra tính acid yếu của saponin. Do vậy
nó thích hợp cho việc làm sạch vải lụa tơ tằm, vải len dễ bị phân hủy trong môi trường
kiềm của xà phòng [24,25].
- Đặc tính: Chống nấm, kháng khuẩn, kháng viêm. 2. Than hoạt tính
Than hoạt tính ( tiếng anh là activated carbon) là 1 carbon có độ xốp cao, được
xử lý để có những lỗ rỗng bé, thể tích nhỏ và có khả năng hấp phụ [29]. Hình 5. Than hoạt tính 11
2.1. Phân loại, nguồn gốc
Than hoạt tính có 2 loại:
+ Than tre hoạt tính: có nguồn gốc từ thân cây, cành tre tre
+ Than hoạt tính gáo dừa: có nguồn gốc từ gáo dừa khô
Ngoài ra, các than hoạt tính còn có nguồn gốc từ gỗ, than đá, các mỏ khoáng sản và vỏ dừa. 2.3. Cấu trúc
- Cacbon than hoạt tính có diện tích bề mặt rất lớn từ 1500->3000 m /g [29]. 2
- Được cấu tạo từ 1 dạng carbon có cấu trúc vô định hình, có độ xốp cao trên 1
phạm vi rộng có các lỗ rỗng, từ các vết nứt và kẽ hở có kích thước phân tử.
Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng kính hiển vi điện tử để khám phá ra cấu
trúc carbon ở bề mặt than hoạt tính. Người ta đã nung than hoạt tính ở nhiệt độ
2000oC và người ta phát hiện ra các vòng ngũ giác trên bề mặt than hoạt tính.
Qua đó, các nguyên tử cacbon hoạt tính sẽ có liên quan đến cấu trúc của
FULLERENE. Từ đó, ta có thể kết luận rằng cấu trúc của fullerene góp phần giải
thích các tính chất của than hoạt tính [28].
Hình 6. Cấu trúc phân tử của fullerene 2.4. Cơ chế
Than hoạt tính có các vết nứt, lỗ nhỏ nên rất dễ dàng hấp phụ vật lý các tạp chất,
bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm như Clo, benzen trong nước hay các khí SO2, CO2,
H2S trong không khí, khiến các chất này bám dính trên bề mặt của than.
Diện tích bề mặt than hoạt tính càng lớn thì khả năng hấp phụ vật lý các chất ô nhiễm càng tốt. 2.5. Ứng dụng
Than hoạt tính được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm chăm sóc da mặt, tóc,
răng và nhiều sản phẩm làm sạch khác… 12 3. Citric acid
Citric acid là hợp chất tricacboxylic acid (acid hữu cơ yếu) có công thức phân tử
C6H8O7.H2O gồm có ba nhóm cacboxyl [30]. Được tìm thấy trong hầu hết các loại trái cây [31].
Hình 7. Tinh thể citric acid
3.1. Tổng quan
Citric acid là hợp chất acid tricacboxylic có công thức phân tử C6H8O7.H O 2
gồm có ba nhóm cacboxyl [30].
• Nguồn cung cấp citric acid:
- Các loại trái cây thuộc Chi C
của Họ Rutaceae: chanh, cam, bưởi.. itrus
- Chanh: Quả chanh khi chia theo màu sắc vỏ quả thì có hai loại chính là vỏ xanh
và vàng. Nhưng hàm lượng citric acid của chúng là tương đối giống nhau khoảng 5,7g/100 mL [32]. 3.2. Cơ chế
Có thể tạo phức với nhiều kim loại bằng sự chelat hóa các ion kim loại có trong
nước cứng và làm mềm nước. Khi đó việc tạo bọt của chất tẩy rửa sẽ dễ dàng và chất
lượng làm sạch tốt hơn [30]. 13 3.4. Ứng dụng
Trong công nghiệp, citric acid được thêm vào như phụ gia trong một số chất tẩy
rửa giúp làm mềm nước cứng tăng hiệu quả của chất tẩy. Đối với công nghiệp xử lý
nước citric acid cũng góp phần to lớn [30]. 4. Coconut fatty acids
Coconut fatty acids là tập hợp các acid béo bão hòa và không bão hòa tự nhiên có
mặt trong dầu dừa, được chiết xuất từ thịt của quả dừa. Coconut fatty acids có thể
được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa như là một nguồn nguyên liệu hoá học.
Chúng cung cấp một loạt các acid béo hữu ích trong việc làm sạch và loại bỏ bụi bẩn [13]. Hình 8. Dầu dừa
4.1. Tổng quan
Phân loại: chất hoạt động bề mặt không ion. 4.1.1. Nguồn gốc
Coconut fatty acids có nguồn gốc từ dầu dừa, được sản xuất từ cơm dừa (Cocos
nucifera), được sử dụng rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới với
mục đích thực phẩm và công nghiệp [13]. 4.1.2 Cấu tạo
Coconut fatty acids là hỗn hợp các acid béo có nguồn gốc từ dầu dừa, và dầu dừa
được coi là một loại dầu bão hòa. Từ bảng 1 bên dưới, có thể thấy rằng dầu dừa có
khoảng 92% acid béo bão hòa, từ caproic đến stearic, và chỉ khoảng 8% axit béo
không bão hòa, bao gồm acid oleic và acid linoleic [16]: 14
Bảng 1.Thành phần acid béo của dầu dừa STT Acid béo CTPT Hàm lượng (%) 1 Caproic C6H12O2 0.2- 0.8 2 Caprylic C8H16O2 6-9 3 Capric C10H20O2 6-10 4 Lauric C12H24O2 46- 50 5 Myristic C14H28O2 17- 19 6 Palmitic C16H32O2 8- 10 7 Stearic C18H36O2 2- 3 8 Oleic C18H34O2 5- 7 9 Linoleic C18H32O2 1- 2.5
4.2. Công dụng
Coconut fatty acid được dùng trong chất tẩy rửa vì các chất hoạt động bề mặt
thường có tính kiềm (pH lớn hơn 7,0), bằng cách giảm độ pH bằng coconut fatty acid,
sản phẩm sẽ ít bọt hơn nên dễ dàng rửa chất hoạt động bề mặt, vết bẩn và bụi bẩn
nhưng vẫn mang lại hiệu quả trong tẩy rửa. Ngoài ra, coconut fatty acid được coi là
chất an toàn trong mỹ phẩm và có đặc tính kháng khuẩn và giữ ẩm phù hợp cho các
sản phẩm chăm sóc cơ thể (dầu gội, sữa tắm,...) [14,15].
Một số sản phẩm phổ biến có chứa acid béo dừa bao gồm [13]: + Xà phòng + Bột giặt + Chất tẩy rửa
+ Chất nhũ hóa trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng và công nghiệp + Phụ gia tạo mùi + Mỹ phẩm
+ Ứng dụng dược phẩm
+ Ứng dụng chăm sóc cá nhân
+ Ứng dụng thực phẩm 15
Hình 9. Một số sản phẩm chất tẩy rửa có thành phần dầu dừa IV. Kết luận
Qua đề tài này nhóm chúng tôi đã tìm hiểu được các thông tin cung cấp các kiến
thức về các chất hoạt động bề mặt, các chất tẩy rửa, đặc biệt là các sản phẩm chất tẩy
rửa có nguồn gốc từ tự nhiên. Với ưu điểm của các sản phẩm này là thường có nguồn
gốc từ thành phần tự nhiên nên không gây hại cho môi trường và có khả năng phân
hủy sinh học, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đối với hệ sinh thái; đồng thời mang
lại hiệu quả vệ sinh tốt và an toàn cho môi trường so với các sản phẩm hóa chất truyền
thống. Tuy nhiên chất tẩy rửa từ thiên nhiên có thể có giá thành cao hơn và không luôn
có hiệu quả tốt nhất trong việc loại bỏ các vết bẩn khó. 16 Tài liệu tham khảo
[1] IUPAC. (2014, February 24). detergent.
[2] Linke, D. (2009, November 3). Chapter 34 Detergents: An Overview.
[3] William H. Brown, et al. Organic Chemistry (2017, Brooks Cole); (p. 1210).
[4] Ataman Chemicals. (n.d.). Disodium Laureth Sulfosuccinate.
[5] Johnson Jr, et al. (2015).
International journal of toxicology. Safety Assessment of
Alkyl PEG Sulfosuccinates as Used in Cosmetics, 70S-83S.
[6] Special Chem. (n.d.). Disodium Laureth Sulfosuccinate.
[7] Tyagi, V. K. (2006). Sulfosuccinates as mild surfactants. Journal of Oleo Science, 429-439.
[8] The Yin and Yang of Sodium Lauryl Sulfate Use for Oral and Periodontal Health:
A Literature Review. (n.d.). NCBI.
[9] Cara AM Bondi, J. L. (2015, November 17). Human and Environmental Toxicity
of Sodium Lauryl Sulfate (SLS): Evidence for Safe Use in Household Cleaning
Products.
[10] Berne, B. (2008, May). Skin barrier disruption by sodium lauryl sulfate-exposure
alters the expressions of involucrin, transglutaminase 1, profilaggrin, and kallikreins
during the repair phase in human skin in vivo. PubMed.
[11] Uter, W. (2014, July). Skin irritability to sodium lauryl sulfate is associated with
increased positive patch test reactions. PubMed.
[12] Mohammed, Y. (2019, December 9). What is sodium lauryl sulfate and is it safe
to use? Faculty of Medicine - University of Queensland.
[13] Burnett, C. L., et al. (2011).
Final Report on the Safety Assessment of Cocos
nucifera (Coconut) Oil and Related Ingredients. International Journal of Toxicology, 30(3_suppl), 5S-16S.
[14] Busch, S. (2020, June 10). Coconut fatty acid.
[15] Cosmeticsinfo.org. (n.d). .Hydrogenated Coconut Acid.
[16] Gervajio, G. C. (2013). Fatty acids and derivatives from coconut oil. Kirk-Othmer
Chemical Technology of Cosmetics
, 445-482.
[17] Marilee Nelson. (2022, November 16). Decyl Glucoside: What Is It & Is It Safe
for Your Skin?
Branch Basics.
[18] Sritama Dutta. (2020, October 31). What is Decyl glucoside? Uses and Benefits for Skin. Minimalist.
[19] Dorota Ziółkowska, et al. Determination of SLES in Personal Care Products by 17
Colloid Titration with Light Reflection Measurements.
[20] N. Van Haute, A. Dooms-GoossensShampoo dermatitis due to cocobetaine and sodium lauryl ether sulphate.
[21] Phạm Hoàng Danh, et al. Tẩy màu dịch chiết từ quả Bồ hòn (Sapindus saponaria
L.) ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm tẩy rửa. Vol 4 No 1 (2021): Tạp chí Khoa
học và Công nghệ - Trường ĐH Nguyễn Tất Thành.
[22] Phượng, N. T. (2002). Khảo sát hóa học Saponin Triterpenoid từ vỏ trái bồ kết,
Gleditschia Australis Hemsley, Caesalpiniaceae.
[23] Đinh Thị Quỳnh Anh, et al. (2021). ĐỊNH LƯỢNG SAPONIN TRONG QUẢ
MƯỚP ĐẮNG (Momordica charantia) BẰNG HPLC-PDA. Tạp chí Khoa học và
Công nghệ Trường Đại học Hùng Vương. 24, 3, 79–85.
[24] Basu, A., et al. (2015). Optimization of evaporative extraction of natural
emulsifier cum surfactant from Sapindus mukorossi - Characterization and cost
analysis. Industrial crops and products, 77, 920-931.
[25] Almutairi, M.S. and Ali, M., 2015. Direct detection of saponins in crude extracts
of soapnuts by FTIR. Natural product research, 29(13), 1271-1275.
[26] Jun Xie. (2023, 1 13). Understand the Benefits of Lauramine Oxide in Hair and Skin Care Products.
[27] National Center For Biotechnoloy Information. (2021, 2 28). pubchem.
[28] Peter J F Harris, Z. L. (2008, 8 12). IOPscience.
[29] National Institute of Technology (NIT). (2013). Activated carbon. Lecture 11, 1.
[30] National Center for Biotechnology Information. (2023). PubChem Compound Summary for CID 311.
[31] Nguyễn Minh Ngọc, T. H. (2022, 4 12). Tạp chí Khoa Học-Công Nghệ.
[32] Đạt, H. T., et al. (2021). Đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của một số loại chanh
(Citrus sp.) ở Long An. Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, (CĐ 57 Công nghệ thực phẩm), 170-176.
[33] Hill, K., et al. (1996). Alkyl Polyglycosides, 125-126.
[34] Jacob, S. E. (2008). Cocamidopropyl Betaine. In S. E. Jacob, Dermatitis (pp. Vol.19, No.3). 18