Chất diện hoạt

1. Contents

   • 1 Khái niệm chất diện hoạt
   • 2 2. Đặc điểm cấu trúc phân tử chất diện hoạt
   • 3 Phân loại chất diện hoạt
     • 3.1 Theo tính phân ly:
     • 3.2 Theo lĩnh vực sử dụng
   • 4 Ứng dụng trong ngành Dược

   Khái niệm chất diện hoạt

Chất diện hoạt là chất có khả năng tập trung lên bề mặt phân cách giữa hai pha và làm giảm sức căng bề mặt phân cách

2. Đặc điểm cấu trúc phân tử chất diện hoạt

• Phân tử chất diện hoạt có cấu trúc lưỡng thân: gồm phần thân dầu và thân nước. Thường được mô tả với mô hình là cái dùi trống, trong có một đầu tròn là phần thân nước, ưa nước; phần dùi trống là phần thân dầu
• Phần thân dầu là gốc hydrocarbon R mạch thẳng, mạch vòng hoặc vòng thơm. Phần thân nước là các nhóm phân cực: -OH, -COOH,-SO3H, -NH..
• Gốc hydrocarbon càng dài, hoạt tính bề mặt càng mạnh, tuy nhiên độ tan lại giảm. Vi vậy cần cân bằng giữa độ tan và hoạt tính bề mặt. Để có độ tan hợp lý và có thể tập trung lên bề mặt tiếp xúc hai pha thì gốc R cần vào khoảng từ 10-18 C.
• Với gốc R như nhau, phần thân nước càng phân cực mạnh, hoạt tính bề mặt càng mạnh
• -SO3H > -COOH > -OH (phenol)> -OH(alcol)
• Tương quan giữa phần thân dầu và phần thân nước được biểu thị bằng chỉ số HLB ( Hydrophyl Lipophyl Balance). HLB là chỉ số cần bằng thân dầu, thân nước.
• Công thức tính HLB:

HLB= tổng chỉ số nhóm thân nước- tổng chỉ số nhóm thân dầu +7

Đối với hỗn hợp của a(g) chất diện hoat A và b(g) chất diện hoạt B:

HLB

Một số công thức tính HLB được tìm ra bằng thực nghiệm

• Một số ứng dụng của HLB:

1-3: chống tạo bọt

3-6: nhũ hóa

7-9: thấm ướt

13-15: tẩy rửa

15-18: tăng độ tan

3. Phân loại chất diện hoạt

Theo tính phân ly:

• Chất diện hoạt anion: là các chất khi tan trong nước phân ly cho gốc anion có hoạt tính về mặt, bao gồm các acid béo và xà phòng của nó, các dẫn xuất sulfat, sulfonat hữu cơ. Ví dụ triethanolamin, isopropyl myristat.
• Chất diện hoạt cation: là các chất khi tan trong nước phân ly cho gốc cation có hoạt tính về mặt, bao gồm muối amoni hữu cơ
• Chất diện hoạt không ion hóa: là các chất khi tan trong nước không phân ly, bao gồm ester của poly alcol với acid béo,ether của polyalcol với alcol béo
• Chất diện hoạt lưỡng phân: là các chất ở pH của môi trường có sự phân ly trong phân tử chứa cả hai nhóm cation và anion. Ví dụ: leicithin, dầu dừa,..

Theo lĩnh vực sử dụng

• Dùng làm chất chống tạo bọt: trong trường hợp chất diện hoạt rất thân dầu, không tan trong nước, tạo màng mỏng trên bề mặt, khi nổi lên bề mặt, sẽ bị phá vỡ
• Chất nhũ hóa tạo nhũ tương và ổn định nhũ tương; ổn định hỗn dịch

Nhũ hóa là sự phân tán của hai pha không đồng tan vào nhau tạo thành hệ phân tán có các tiểu phân rất nhỏ. Tuy nhiên để lâu rất dễ bị tách lớp.

Chất diện hoạt tập trung ở bề mặt phân cách hai pha, làm giảm sức căng bề mặt hai pha từ đó dễ dàng cho hai pha phân tán vào nhau

Cơ chế: Chất diện hoạt thân với pha nào hơn sẽ làm liên bề ặt 2 pha bị kéo và lõm về phía pha đó. Kết quả khi quá trình đạt cân bằng, pha này trở thành môi trường phân tán, pha kia ít thân với chất diện hoạt sẽ trở thành tiểu phân phân tán nhỏ, hình cầu.

Có thể tạo nhũ tương N/D hoặc D/N

• Dùng làm chất gây thấm bề mặt rắn thân dầu, sơ nước, do chất diện hoạt làm giảm sức căng giữa bề mặt hai pha, làm tiểu phân chất rắn dễ phân tán vào trong môi trường hơn.
• Chất tẩy rửa: cơ chế nhũ hóa, phân tán các tiểu phân chất bẩn vào trong nước
• Làm chất tăng độ tan

Chất diện hoạt cho vào phải đạt nồng độ tới hạn tạo micel. Khi đó dược chất sẽ được trong cấu trúc micell làm tăng độ tan của chất đó

4. Ứng dụng trong ngành Dược

• Trong bào chế: bào chế các dạng bào chế như hỗn dịch, nhũ tương,..
• Mỹ phẩm: chất tẩy rửa, tạo bọt, làm sạch,..
• Chất làm tăng độ tan để bào chế các dạng thuốc