Ministerul Educaiei al Republicii MoldovaUniversitatea de Stat
din MoldovaFACULTATEA DE BIOLOGIE I CHIMIECATEDRA CHIMIE
Domeniul general de studii :tiine ale
EducaieiSpecialitatea:Chimie
TEZ DE LICENTema:Influena adaosurilor asupra proprietilor
cocamidopropyl betainei
Autor: Studentul anului IV, Scutelnic Andrian Conductor
tiinific: prof. univ., dr. hab. Calmuchi Lidia
CHIINU, 2014CUPRINS:INTRODUCERE.3 Capitolul I. NOIUNI DE
DETERGENI I AGENI ACTIVI DE SUPRAFA.41.1. Proprietile
fizico-chimice ale substanelor tensioactive61.2. Adaosurile de
condiionare111.3. Adaosuri minerale..111.4. Adaosuri
organice..161.5. Autoamponul.17
Capitolul II. PARTEA EXPERIMENTAL182.1. Aparate, material i
reactivi.182.2. Metodica lucrrilor de cercetare.182.3. Determinarea
puterii de spumarea..182.4. Determinarea capacitii de
splare212.5.Determinarea pH-ului...22
Capitolul III. REZULTATE I DISCUII..233.1.Caracteristica
produsului commercial Amfotensid B 5233.2. Studiul influenei
coninutului de carbonat de natriu asupra soluieide lucru de
cocamidopropyl betain..243.7.Studiul influenei coninutului de
Trilon B asupra soluiei de lucru de cocamidopropyl betain..29
CONCLUZIE..34
BIBLIOGRAFIE.35
ANEXE....36
INTRODUCEREActualitatea temeincepnd cu anul 2000,odat cu
stabilizarea economiei n Republica moldova,se observ o cretere
continu a numrului de automobile importate. Conform datelor
statistice n ultimii trei ani n republica Moldova au fost importate
472780 uniti de transport. Odat cu automobilele, importatorii
moldoveni sunt nevoii s importe produse pentru ngrijirea lor
inclusiv i autoamponul. Costul ridicat al amponului auto importat
precum i posibilitatea de a-l produce pe piaa intern a i determinat
elaborarea formulei sale de producere.Astzi, spltoriile auto ne pun
la dispoziie o gam larg de autoamponuri cu diferite adaosuri pentru
ngrijirea tuturor prilor componente ale autovehiculelor. Cele mai
recomandate brenduri de amponuri auto sunt: Pentru curare i
degresare (Delta force 2000, Super HI-FOAM, Delta force PLUS,etc.)
Pentru curare manual (MUSKATEER, SPEEDY NANO,Profil
WASH&WAX,etc.) Pentru curarea motoarelor (MOTOR CLEANER,
REMOVER&GLUE, etc.) Componentul de baz al auoampunului este
substana tensioactiv la care i se mai adaug diferii aditivi
conferindu-i diferite proprieti suplimentare. Cocamydopropyl
Betaina este una din cele mai folosite tenside n producerea
ampourilor auto deoarece este biodegradabil,are o capacitate de
spumare nalt, nu provoac iritaii i cel mai important, n amestec cu
aditivii i pstreaz proprietile fizico-chimice.Scopul lucrrii Scopul
lucrrii a fost studiul influenei carbonatului de natriu i Na2EDTA
asupra proprietilor fizico-chimice ale cocamidopropyl
betainei.Obiectivele: Analiza literaturii i familiarizarea cu
caracteristicile de baz a STA, procesul de splare i compoziia
chimic a amponurilor auto. Determinarea capacitii de spumare i
stabilitatea spumei a soluiei de lucru cu diferite concentraii de
adaos. Determinarea capacitii de splare a soluiei de lucru cu
diferite concentraii de adaos. Determinarea valorii pH-lui
soluiilor cu diferite concentraii de adaos. Stabilirea concentraiei
optime de adaos la care soluia de lucru manifest cele mai bune
proprieti.
CAPITOLUL I. Noiuni de detergeni i ageni activi de suprafa.n
sfera noiunii de ageni active de suprafa sau de ageni superficiali
se nglobeaz o mare varietate de compui chimici care, acumulndu-se
la suprafeele de separaie, snd capabili s modifice puternic, chiar
n concentraii foarte mici, proprietile superficiale ale lichidelor
n care se dizolv. Dup diferitele lor utilizri principale, agenii de
suprafa se impart n detergeni, ageni de udare, ageni de
emulsionare, ageni de dispersie, ageni de dispersie etc.Toate
aceste produse prezint o structur molecular asimmetric, compus din
dou pri cu proprieti fundamental diferite: una nepolar sau slab
polar (de natur hidrocarbonat) i alta puternic polar (ionizabil sau
neionizabil). Partea nepolar este insolubil n ap (hidrofob) i n
lichide puternic polare n schimb, este uor solubil n uleiuri
(lipofil) i, n general n lichide nepolare. Partea polar, din
contra, este hidrofil i deci lipofob. Datorit diverselor afiniti pe
care le prezint pentru diferite faze, astfel de molecule se numesc
i amfipatice (amfifile).Acumularea agenilor de suprafa la interfae
(i deci modificarea puternic a proprietilor superficial ale
lichidelor n care snt dizolvai) se datorete tocmai acestei
structure asimetrice a moleculelor lor, care prezint afiniti
diferite fa de diferitele faze care formeaz sistemul. Structura de
adsorbie care se formeaz servete ca legtur ntre fazele insolubile.
Starea mai mult sau mai puin condensat a acestui strat determin
aciunea predominant a agentului de suprafa, respestiv de agent de
splare, de emulsionant, spumant, muiant (agent de udare) etc.
Aceast stare a stratului de adsorbie este condiionat de: Balana
dintre proprietile hidrofile (lipofobe) i hidrofobe (lipofile);
Natura grupri hidrofile; Natura grupei hidrofile; Temperature i
concentraia de lucru. Stratul de adsorbie se formeaz pe suprafaa
moleculelor dizolvate n soluie. Aceste molecule, ca urmare a
existenei prii lor cu afinitate foarte foarte redus pentru
dizolvant, caut s ias din soluie migrnd la suprafa (interfa) unde
se orienteaz preferenial. Suprafaa nu se poate nbogi la infinit cu
molecule i, pentru fiecare concentraie, se atinge pentru fiecare
strat superficial, o concentraie limit, corespunznd la un echilibru
ntre fluctuaiile de molecule din soluie i suprafa. Peste aceast
concentraie, n soluie , ncep s se formeze micelle coloidale,
datorit faptului c prile nesolvatate se asociaz, pentru a avea o
suprafa de contact ct mai mic cu faza fa de care nu prezinz
afinitate. Din aceasta rezult c densitatea superficial maxim este
atins la suprafaa primelor micelle, adic n momentul n care nceteaz
dizolvarea sub form molecular-dispers; totodat ncepnd din acest
moment, stratul de adsorbie se formeaz practice instantaneu.Aadar,
structura asimetric a moleculelor i proprietatea de a forma n
soluii asociaii micelare de dimensiuni coloidale reprezint o
proprietate comun tuturor agenilor de suprafa.Detergenii snt ageni
de suprafa total sau n foarte mare msur calitile spunurilor
alcaline cu 12-18 atomi de carbon n molecul, fr ns a avea defectele
acestora.S-au adoptat termenii de ageni de suprafa sau ageni
superficiali i de detergeni, dei n acest domeniu nu exist nc o
terminologie recunoscut. n literature de specialitate se ntlnete o
varietate de termini pentru aceeai noiune, dintre care unii snt cu
totul neadecvai, ceea ce poate duce la confuzii grave.Astfel, de
cele mai multe ori, se consider ca sinonimi termenii de detergeni,
detergeni sintetici, produse auxiliare pentru industria textil i
pielrie, ageni auxiliari textile, ageni capilar-activi, ageni
tensioactivi, ageni de suprafa, ageni superficiali, surfactani,
saponate etc. Analiza sumar a acestor termini arat ns ca ei nu pot
fi considerai sinonimi, referindu-se la noiuni cu totul diferite. n
adevr, aceast grup de produse sintetice s-a dezvoltat la nceput mai
ales pe linia sulfatrii uleiurilor i grsimilor natural, spre a
satisface exclusiv nevoile industrei textile i a celei de pielrie
cu substane ajuttoare care s nlture defectele spunurilor alcaline,
n diversele faze ale proceselor de prelucrare. n present ns aproape
toate ramurile industrial i agricultura folosesc cantiti din ce n
ce mai mari de substane cu activitate superficial, iar n consumul
menajer, spunurile clasice tind s fie nlocuite cu detergeni. Pentru
obinerea lor se pornete de la cele mai diverse materii prime (de
obicei, de origine petrolier), pe cele mai variate ci de sintez. n
aceste condiii, att termenii de ageni auxiliari textili, produse
auxiliare pentru industria textil i cea de pielrie, ct i termenii
uleiuri sulfonate sau simplu sulfonate snt total depii. 1.1.
Proprietile fizico-chimice ale substanelor tensioactive.Substanele
tensioactive fac parte din clasa substanelor chimice considerate
actualmente speciale, clasificate astfel datorit efectelor
deosebite ce le confer att prin nnobilarea materiilor prime, dar
mai ales naltelor caliti ale produselor chimice finite care,
nglobate n concentraii mici,ca auxiliari sau aditivi, duc la
obinerea unor materiale performante solicitate de
industrie.Proprietile fizico-chimice ale substanelor tensioactive
snt datorate structurii moleculei lor, polaritii acestora i se
numesc astfel deoarece modific tensiune superficial i interfacial
ale substanelor n care se dizolv. Acest efect mai depinde i de
temperatur, concentraia soluiei i de pH-ul ei. Modificarea
tensiunii superficiale i interfaciale ntre dou faze.Aceart
proprietate ete att de nsemnat nct caracterizez ntregul grup de
tenside. Asociaia internaional a spunurilor (AIS) d urmtoarea
definiie a tensidelor, legat de proprietatea menionat: sub
denumirea de substane tensioactive se neleg combinaiile care se
repartizeaz astfel ntr-un solvent, nct concentraia la suprafa este
mai mare dect n interiorul solventului, ceea ce duce la scderea
tensiunii superficiale a solventului.La suprafaa de separare a dou
faze exist un strat de molecule care se deosebete considerabil prin
nsuirile sale de celelalte straturi. Dac moleculele situate n
interiorul lichidului suport o aciune de atracie uniform din partea
moleculelor ce le nconjoar, rezultanta acestor fore moleculare
fiind zero, moleculele din stratul superficial suport fore de
atracie cu precdere din interiorul lichidului. n acest caz, forele
de atracie nu sunt orientate uniform, un asemenea cmp de fore crend
o dispoziie special a moleculelor. Se formeaz astfel un strat
superficial, o pelicul superficial, a crei adncime este apropiat de
dimensiunea sferei de aciune a moleculei, producnd curbarea
suprafeei de separaie.Fora care echilibreaz tensiunea peliculei n
momentul ruperii ei i care se exercit tangenial la suprafaa
lichidului, raportat la unitatea de lungime, se numete tensiune
superficial; ea se noteaz cu litera i se msoar n dyn/cm.Fenomenele
superficiale se petrec la suprafaa de separaie a substanelor
individuale. Ele snt ns puternic influenate dac substamele devin
medii de dispersie (n principal solveni) pentru electrolii i
neelectrolii. Dac n locul unui lichid pur exist o soluie, la
suprafaa de separare apare o tensiune superficial, care depinde nu
numai de natura lichidului, ci i de natura i concentraia substanei
dizolvate respectiv polaritate alor.La suprafaa de separaie,
molecula substanei adsorbite se va orienta ctre faza polar cu
radicalul su polar, iar partea sa nepolar va fi nderptat spre faza
nepolar. Dispunndu-se n acest fel, moleculele adsorbite n stratul
superficial micoreaz asimetria cmpului de fore, tensiunea
superficial a soluiei micorndu-se deasemenea.
Emulsionarea.Emulsiile snt sisteme disperse formate din dou lichide
nemiscibile. La obinerea emulsiilor, lucrul mecanic cheltuit
conduce la mrirea energiei superficiale a sistemului, valoarea
acestuia fiind egal cu produsul a doi factori tensiunea superficial
i suprafaa de separare a fazelor i este cu att mai mare cu ct
gradul de dispersare este mai ridicat. Cu ct energia nmagazinat
este mai mare, cu att emulsia este mai nestabil, tinznd s micoreze
suprafaa sistemului prin unirea picturilor n momentul n care ele
vin n contact datorit micrii browniene. Problema care se pune este
de a micora energia superficial, care ns nu se poate realiza prin
reducerea suprafeei de separaie a fazelor, deoarece aceasta ar
conduce la mrirea particulelor fazei disperse i deci la separarea
lor sub influena gravitaiei sau a forei centrifuge. La stabilizarea
acestui sistemcontribuie substanele tensioactive introduse i care
se orienteaz fa de mediu formnd micele sferice sau
lamelare.Stabilitatea unei emulsii caracterizeaz puterea de
emulsionare a agentului de suprafa i depinde de concenraia acestuia
n emulsie. Cei mai folosii emulgatori snt n general cei anionici i
neionici. Dac se consider indicele HLB (balana hidrofil-lipofil) ca
un criteriu de apreciere a emulsiilor, se consider c cei cu valoare
mai mic de 10 pe aceast serie snt liofobi deci snt emulsionani
ap-ulei, pe cnd cei cu valoarea mai mare de 10, snt hidrofili, deci
emulsionani ulei-ap.Dezemulsionarea.Dezemulsionarea reprezint
operaia de distrugere a emulsiei i separare a componentelor n dou
straturi distincte.Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi
accelerat prin toate modalitile care duc la micorarea rezisrenei
peliculei de protecie, datorit emulgatorului. Sunt indicate
urmtoarele metode: adugarea de substane care se adsorb la suprafaa
de separaie a particulelor emulsiilor, distrugnd rezistena
peliculei prin inversarea tipului de emulsie; distrugerea peliculei
cu ageni chimici; ridicarea temperaturii; filtrarea prin filtre
care se ud cu mediu de dispersie, dar nu cu faza dispersat; aciunea
mecanic; trecerea unui curent continuu sau alternativ.Proprietile
superficial active ale substanelor tensioactive, negative pentru
protecia apelor, sunt utilizate din plin pentru splare i curire. Pe
lng proprietile chimice deosebite, caracteristice moleculelor
acestor substane, proprietile care intervin n fenomenele de suprafa
au contribuit la rspndirea lor rapid pe piaa mondial, nlocuind n
cea mai mare parte, spunul al crei folosire se numr n milenii.
Spumarea. Spumele snt dispersii concentrate n gaze. Din punct de
vedere al dispersiei, este mai just s se considere spumele ca
lichide dispersate laminar n gaze dect ca gaze puin dispersate
ntr-o cantitate mic de lichid.Bula de gaz format n interiorul
lichidului are pe suprafaa de separaie gaz-lichid un strat de
absorbie, care se gsete n echilibru cu soluia nconjurtoare. Gazul
din interiorul bulei nu suport numai presiune exterioar, dar i
presiunea forelor superficiale. Cnd, sub aciunea diferenei
densitilor, bula se ridic la suprafaa lichidului, se antreneaz o
parte de lichid sub form de pelicul superficial, separat de cea
existent n prealabil, printr-un strat de lichid. Bula ridicat la
suprafaa lichidului intr n alte condiii; ca trecere din starea de
echilibru n mediul nconjurtor ntr-o stare de dezechilibru i
proprietile ei se schimb. Lichidul cuprins ntre cele dou straturi
superficiale (interior i exterior) ncepe s se scurg att sub aciunea
forei gravitaiei, ct i presiunii straturilor superficiale. Spumele
se formeaz n soluii; lichidele pure nu formeaz spume. Substana care
se adaug lichidului i care contribuie la formarea spumei se numete
spumant.Structura peliculei superficiale care nconjoar bula de aer
la suprafaa de separaie cu soluia, este urmtoarea: pelicula
superficial interioar (primul strat de absorbie), stratul interior
de lichid i pelicula superficial exterioar (al doilea strat de
absorbie). Pentru formarea peliculei de absorbie este necesar
prezena substanelor tensioactive. Stabilitatea spumei depinde nu
numai de activitatea superficial a spumantului ci i de rezistena
peliculei de absorbie pe care acesta o formeaz. La rndul ei,
rezistena spumei depinde de structura peliculei. Spuma este stabil,
datorit presiunii interne a gazului: cu ct celulele spumei snt mai
mici, cu att este mai mare presiunea gazului din ele. O spum stabil
trebuie s aib o rezisten mecanic crescut; aceasta se poate obine
prin prepararea unei spume cu celule mici, cu straturi superficiale
rezistente (n deosebi cu spumani coloidali).Spumele se pot distruge
pe cale mecanic sau pe cale chimic, prin nlocuirea spumantului din
stratul superficial al peliculei cu substane care se absorb uor,
dar care dau pelicule lichide puin rezistente. Umectarea.Pentru
evaluarea puterii de udare se aplic, de la caz la caz,metode
specifice, n funcie de domeniul de utilizare.n cazul determinrii
udrii suprafeelor solide, criteriul principal l constituie mrimea
unghiului de racordare la interfaa lichid-solid-aer.Splarea.Prin
splare se nelege curirea suprafeei unui obiect solid, cu soluie
apoas a unei substane tensioactive, printr-un proces care implic o
aciune fizico-chimic complex. Fenomenul complex al splrii este
datorat, n mare msur, aciunii superficiale a soluiilor de spun sau
detergeni, adic proprietii de a se adsorbi n soluie apoas, la
suprafaa de separare a celor dou faze (soluie-corp solid, soluie
murdrie i soluie aer), cu formarea pe aceste suprafee a peliculelor
de adsorbie.Schematic, procesul de splare, efectuat cu ageni
solubili n ap, const n: reducerea tensiunilor la interfaa
ap-murdrie datorit puterii de nmuiere-udare, a agentului folosit;
emulsionarea n apa de splare a grsimilor sau a altor emulgatori
prezeni, urmare a puterii de emulsionare a agentului de splare;
meninerea n stare de emulsie a murdriei prezent n apa de splare,
datorit coloizilor protectori pe care agentul de splare i conine,n
funcie de tipul de emulsie; solubilizarea lianilor murdriei n ap,
datorit puterii dizolvante a produsului de splare, de exemplu
datorit alcalinitii rezultate prin murdrirea componenilor, prin
ridicarea temperaturii, existena unui anumi pH al flotei etc;
punerea n suspensie a impuritilor solide, urmare a aciunii
defloculante a agentului, care de cele mai multe ori este maxim la
concentraii foarte mici; stabilizarea suspensiei de impuriti
solide, inclusiv a emulgatorilor adsorbabili, datorit puterii
adsorbante a produsului de splare.Practic, procesul de splare
decurge astfel: n primul rnd, soluia de detergent sau spun ud
suprafaa i ptrunde adnc n toate interstiiile sau n capilare, acolo
unde apa pur nu poate ptrunde. Apoi, murdria insolubil n apa pur
este trecut n soluie, prin emulsionare sau dizolvare micelar, iar
solid sub form de dispersie-suspensie, datorit puterii de peptizare
i de coloid protector, a agentului respectiv.Calitatea unui produs
de splare bun const n a menine ct mai mult starea de emulsie sau de
suspensie-dispersie, pentru ca murdria s nu se depun din nou pe
estur.Spuma are un rol important pentru micorare tendinei de
redepunere, deoarece aceasta confer stabilitate suspensiei. Trebuie
subliniat c att ndeprtare murdriei prins puternic de estur ct i
formare spumei n timpul splrii sunt influenate pozitiv i de aciune
mecanic.Procesul de splare depinde de urmtorii factori: obiectul i
tipul esturii de splat; natura murdriei; structura
detergentului.Activitatea superficial i stabilitatea superficial a
soluiilor de spun sau a altor produse de splare, variaz n funcie de
mai muli factori, printre care: temperatura,concentraia i prezena
electroliilor etc.Procesele de emulsionare i splare se bazeaz pe
formarea micelelor, care pot fi lamelare sau sferice datorit
orientrii moleculelor polare de substan tensioactiv funcie de
afinitatea fa de mediu.1.2. Adaosurile de condiionare.Fabricarea i
folosirea detergenilor fr nici un fel de adaosuri este manual, att
n cazul condiionrilor sub forma de praf sau granule, ct i ghiar sub
forma lichid. La nceput, srurile care nsoeau detergenii proveneau n
mod neintenionat chiar din procesul de fabricaie, sau erau adugate
numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor. Astzi,
alegerea i dozarea adaosurilor n alctuirea unui produs de splare
prezinta aspecte tiinifice i practice deosebit de importante,
influennd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare.
Astfel, adaosurile pot mri de cteva ori activitatea unui agent de
suprafa, nelegnd prin aceasta c, n prezena adaosurilor, se poate
atinge un anumit efect cu o cantitate de cteva ori mai mic din
acelai agent de suprafa.Adaosurile de condiionare sau simplu
adaosuri snt substan ecare nsoesc detergentul n compoziia unui
produs de splare i care au ca efect mbuntirea proprietilor
acestuia. n strintate s-a extins pentru aceste substane, denumirea
de builders. Pentru sistematizarea studiului adaosurilor, acestea
din urm snt mprite n dou mari categorii minerale i organice iar
adaosurile minerale la rndul lor snt mprite n: electrolii
neutri,alcalini i fosfai condensai, ultimii fiind descrii separat,
datorit proprietilor lor cu totul speciale i importanei deosebite
ca adaosuri n compoziiile de splare.1.3. Adaosuri
minerale.Electrolii neutri. Dintre electroliii neutri n compoziiile
de splare se folosesc cel mai frecvent, ca adaosuri,sulfaii i
clorurile metalelor alcalino-pamntoase. nca in 1925 s-a brevetat
metoda prin care adaosul de sruri solubile n ap, ca KCl, NaCl,
Na2SO4, produce mbuntirea proprietilor de udare ale
alchil-naftalin-sulfonailor de sodiu.S-a studiat c amestecul de 40
% dodecil-benzen-sulfonat de sodiu i 60% de Na2SO4 este mai eficace
n ceea ce privete scderea tensiunii superficiale, a celei
interfaciale i spumarea, de ct dodecil-benzen-sulfonatul de 100%.
Redepunerea murdriei din flot pe fibr este defavorabil influenat de
prezena sulfatului de sodiu.Efectul sinergetic al clorurii de sodiu
i al sulfatului de sodiu asupra puterii de splare a unui
alchil-aril-sulfonat fa de lna gresat cu ulei mineral afost
determinat, msurndu-se puterea de splare prin coninutul de ulei
reinut de ln.Studiindu-se relaiile dintre structura i puterea de
splare a alchil-benzen-sulfonailor de sodiu, s-a pus n eviden
efectul diferit al sulfatului de sodiu, n funcie de poziia
nucleului benzenic fa de lanul alchil. Rezult c adaosuld de sulfat
de sodiu are un efect defavorabil asupra
1-fenil-dodecanului-sulfonat (cel mai puin solubil din aceast
serie); acest adaos are ns un efect favorabil asupra 3- i
5-fenil-dodecanului sulfonat i anume cu att mai favorabilcu ct
nucleul benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului
alchil.Pe cnd sulfaii i clorurile metalelor alcaline au, pn la o
anumit concentraie (foarte mic n cazul spunului i relativ mare n
cazul detergenilor), efecte similare att asupra spunurilor ct i
asupra detergenilor, clorurile metalelor alcalino-pmntoase au
efecte diferite. Astfel, n prezena ionilor de calciu i de magneziu,
spunurile i micoreaz puterea de splare pe cnd majoritatea
detergenilor i-o mbuntesc pn la o anumit limit de concentraie a
acestor ioni (mai mic de ct n cazul ionilor metalelor alcaline),
care depinde de natura detergentului, dup care puterea de splare
scade. n cazul clorurilor metalelor alcalino-pmntoase are de fapt
loc n schimb ionic, spunul, respectiv sarea de sodiu a
detergentului, trecnd parial sau total n sarea de calciu sau de
magneziu. Spunurile de calciu i de magneziu fiind insolubile,
puterea de spalare a spunului scade proporional cu creterea
concentraiei acestora, pe cind la majoritatea detergenilor, sarea
de calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabil n ap (totui
mult mai mic de ct sarea de sodiu a detergenilor); de aceea, prin
modificarea solubilitilor se schimb raportul dintre partea
molecular-dispers i partea coloid-dispers n soluie, i deci se
modific puterea de splare. n felul acesta se explic puterea mic de
splare a spunurilor n ap dur,precum i puterea de splare mai bun, a
majoritii detergenilor n ap pn la o anumit duritate.Explicaia
efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfai sau de cloruri
ale metalelor alcaline n soluiile de spunsau de detergenieste ns
complex. innd seama de teoria lui Rebinder privind optimul
coloidal, electroliii neutri intervin n soluiile agenilor de splare
ca factori care modific starea coloidal a lor, deplasnd prin
aceasta optimul coloidal.Electrolii alcalini. Principalii
electrolii alcalini folosii ca adaosuri la condiionarea produselor
de splare snt carbonaii,silicaii i fosfaii. n afar de acetia , se
mai folosesc n foarte mica masur, boraii pentru alcalinitatea lor
mic i hidroxidul de sodiu pentru unele compoziii de splare a
metalelor. Persrurile (perboraii, percarbonaii) se utilizeaz ca
adaosuri de nlbire formnd prin aceasta o grup distinct.Pe lng
caracterul lor general de electrolii i pe lng aciunile specifice
fiecrei clase de electrolii alcalini n parte, adaosurile alcaline
au ca proprietate caracteristic comun meninerea la o anumit valoare
ridicat a pH-ului soluiei, avnd ca efect mrirea respingerii
electrostatice dintre fibr i murdrie i, n consecin uurarea
procesului de splare.Carbonalul de sodiu este folosit n general la
condiionarea produselor pentru splri grele.Anastasiu i
colaboratorii si studiind influena adaosurilor de carbonat de sodiu
asupra puterii de splare a diferiilor ageni anionici de splare
ajung la concluzia c:1) trebuie difereniat aciunea carbonatului de
sodiu exercitat asupra soluiilor de spun de cea exercitat asupra
soluiilor altor ageni de suprafa, deoarece n cazul spunului,
carbonatul de sodiu are i rolul de tampon al hidrolizei;2) att n
cazul soluiilor de spun ct i n cazul soluiilor altor ageni de
suprafa, carbonatul de sodiu n funcie de concentraia sa n flot i de
condiiile de lucru (natura i concentraia agentului de suprafa,
temperatura), acionnd asupra optimului coloidal,poate influena
pozitiv sau negativ puterea de splare.n general, pe cnd ceilali
electrolii se introduc de obicei n nsi compoziia produilor de
splare, carbonatul de sodiu se adaug de multe ori de ctre
utilizatori, n flota de splare,i nu n toate cazurile ntr-o proporie
corespunztoare.Bicarbonatul de sodiu se folosete n special ca adaos
n produsele pentru splri fine,datorit pH-ului relativ sczut al
soluiilor sale apoase; n astfel de cazuri se adaug bicarbonat pn la
10%.Silicaii prezint n soluie apoas un pH foarte ridicat, acionnd
astfel n mod eficace asupra saponificrii murdriei cu coninut de
acizi grai, din care cauz, alturi de carbonat de sodiu, ei se
utilizeaz cu succes ca adaosuri n compoziia produselor pentru splri
grele, dnd n special un efect sinergetic bun n amestec cu
alchil-aril-sulfonaii de sodiu. De asemenea silicaii au o putere
bun de dispersie, n special fa de pigmenii pe baz de siliciu care
intr n mod frecvent n compoziia murdriei, precum i un efect
favorabil asupra mpiedicrii redepunerii murdriei pe fibr, din acest
punct de vedere situndu-se imediat dup fosfatul trisodic, n clasa
electroliilor alcalini. Avnd o putere de udare foarte bun a
suprafeelor tari,silicaii snt n general utilizai mult i ca adaosuri
la prepararea produselor pentru splarea veselei i a suprafeelor
tari.Dintre ortofosfai, Na3PO4 prezint n soluie apoas un pH ridicat
deci o eficacitate bun pentru ndeprtarea acizilor grai din
compoziia murdriei,nsoit de o putere bun de emulsionare. Totodat
este de remarcat c, Na3PO4 are un efect anticoroziv fa de
materialele fieroase. Pentru anumite scopuri, NaHPO4 prezint
avantajul unei alcaliniti mai mici.Cercetndu-se problema produselor
de splare cu ap de mare, s-a stabilit eficacitatea bun n aceste
condiii a Na3PO4, n special mpreun cu Na2SO4. Astfel n amestec de
80% Na3PO4, 12% Na2SO4 i 8% alchil-aril-sulfonat de sodiu are un
efect de splare optim cu ap de mare, echivalent cu cel realizat de
un amestec de 80% Na3PO4 i 20 %
alchil-aril-sulfonat.Persrurile.Persrurile, respectiv perboratul de
sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc n amestecurile pentru
splri grele, cu adaosuri de albire chimic (deoarece dezvolt oxigen
activ n soluie apoas). O serie de cercettori au studiat problema
stabilizrii flotelor de splare coninnd perborai sau percarbonai,
stabilizarea avnd ca scop realizarea unei degajri mai lente a
oxigenului activ. Dintre stabilizatori fac parte silicaii de
magneziu, fosfaii condensai (n special pirofosfatul), srurile
acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon). Pe cnd cazul
silicailor de magneziu efectul de stabilizare se explic prin
absorbia agentului oxigenat pe suprafaa mare a silicatului coloidal
dispersat, n cazul celorlali ageni, efectul de stabilizare se
explic prin complexarea de ctre acetia a ionilor metalici prezeni
(Cu,Fe,Mn) care, n caz contrar ar avea un efect de grbire a cedrii
oxigenului activ.Fosfai condensai. Principalele proprieti ale
fosfailor condensai, datorit crora snt considerai ca adaosurile
cele mai importante n alctuirea compoziiilor produselor de splare
snt:1. puterea de a menine n soluie ionii metalelor
alcalino-pmntoase i a metalelor grele;2. puterea de dispersie i de
peptizare a pigmenilor. Puterea de a menine n soluie ionii
metalelor alcalino-pmntoasei ai metalelor grele se manifest prin
scoaterea acestora chiar din combinaiile lor insolubile i trecerea
lor ntr-o form solubil n ap. Pn de curnd, proprietatea se atribuia
formrii de compeci propriu zii. n ultimul timp, aceast proprietate
a fosfailor condensai s-a explicat printr-o inactivare
electrostatic a ionilor metalelor alcalino-pmntoase i ai metalelor
grele, atrai ntr-un nor de contraioni, de ctre polianionul puternic
ncrcat al fosfatului condensat.Practic, aceast propritate a
fosfailor condensai are ca rezultat o serie de efecte foarte
importante, ca:micorarea sau chiar evitarea ncrustrii fibrelor
textile n urma depunerii combinaiilor insolubile, evitarea
nglbenirii materialului textil n urma unor splri reepetate prin
mpiedicarea depunerii combinaiilor de fier din ap, precum i
micorarea efectului de degradare oxidativ a fibrei, prin
mpiedicarea depunerii pe estur a combinaiilor de cupru sau de
fier,cataliznd aceast degradare. n acelai timp, la splare cu spun i
cu ap dur, se realizez o economie de produs de splare, prin
solubilizarea precipitatului inactiv de spun de calciu sau de
magneziu.Puterea de dispersie i de peptizare a pigmenilor se
manifest prin dispersia ncrustaiilor depuse pe fibr i a pigmenilor
din murdrie; n felul acesta se micoreaz redepunerea murdriei pe
materialul textil, n timpul procesului de splare.n afar de
proprietile menionate la alegerea tipurilor de fosfai pentru
condiionarea unui produs de splare, scindarea hidrolitic i
hidroscopicitatea au o deosebit importan. innd seama de tehnologia
modern de uscare n turn a produselor de splare, trebuie utilizai
fosfaii la care se produce o scindare hidrolitic ct mai redus; dac
ns fosfatul se introduce n compoziia produsului de splare n stare
uscat, scindarea hidrolitic nu constituie o problem. De asemenea
hidroscopicitatea fosfatului fiind conferit i produsului de splare
n care acesta intr drept component, vor trebui alei fosfai ct mai
nehigroscopici pentru produsele de splare condiionate n form uscat;
aceast caracteristic nu intereseaz n cazul produselor condiionate n
form lichid.Higroscopicitatea fosfailor condensai variaz n acelai
sens cu scindarea hidrolitic, hexametafosfatul fiind cel mai
higroscopic, tripolifosfatul,mai puin higroscopic,iar pirofosfatul
practic nehigroscopic.innd seama de efectul puternic de scindare
hidrolitic i de hidgroscopicitatea sa accentuat, hexametafosfatul
este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de splare,uscate
n turn,dup condiionarea n faza lichid.Tripolifosfatul este cel mai
important fosfat condensat pentru condiionarea produselor de
splare.Pirofosfatul, cu toate c este superior n ceea ce privete
lipsa de scindare hidrolitic i de higroscopicitate, nu reprezint
totui un produs important pentru a fi folosit singur la
condiionarea produselor de splare. El constituie ns un produs
apreciat dac este folosit n acest scop n amestec cu
tripolifosfatul.Datorit efectului pe care fosfaii condensai l au
asupra proprietilor de suprafa ale detergenilor, n prezent nu se
mai fabric produse de splare pe baz de detrgeni, fr aceste
adaosuri.Adaosurile de fosfai condensai au un efect considerabil de
mbuntire a puterii de splare a alchil-aril-sulfonailor, a
detergenilor neionici i o aciune bun asupra puterii de spumare a
detergenilor, dar nu totdeauna asupra stabilitii spumei.n afar de
adaosurile minerale solubile, descrise, mai trebuie menionate
adaosurile minerale insolubile n ap,ca betonita, caolinul, pmntul
de infuzorii etc. Betonita i caolinul, au un efect marcat de coloid
protector.1.4. Adaosuri organiceAdaosuri coloidaleAdaosurile
coloidale au asupra produselor de splare o serie de efecte, dintre
care cel mai important este acela de a micora tendina de redepunere
a murdriei pe fibr n timpul procesului de splare, respectiv de a
mri puterea de defloculare.Dintre adaosurile coloidale, cea mai
mare importan o are carboxi-metil-celuloza (CMC). Diferitele
carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu
diferite grade de polimerizare i diferite grade de substituie.
Soluiile lor apoase au un caracter coloidal, prezentnd anomalii de
vscozitate n domeniile concentraiilor mici. Dei snt combinaii
macromoleculare tipice, proprietile soluiilor apoase de
carboxi-metil-celuloz se apropie de cele ale electroliilor
coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei.
Asupra soluiilor de spun, carboxi-metil-celuloza nu are un efect de
mrire a puterii de spumare, ns are un efect important de mrire a
stabilitii spumei.Carboxi-metil-celuloza mbuntpete puterea de
splare a detergenilor i stabilitatea spumei soluiilor agenilor de
suprafa. Principalul efect este ns cel de meninere n suspensie a
murdriei i de mpiedicare a redepunerii acesteia pe fibr n timpul
splrii.La folosirea ca adaos n compoziiile de splare,
carboxi-metil-celuloza produce deci mbuntirea puterii de splare,
stabiliteat spuma, mrete puterea de emulsionare. n ceea ce privete
meninerea n suspensie a murdriei dizolvate de pe fibr i mpiedicarea
redepunerii acesteea n timpul splrii, ea depete orice alt adaos
cunoscul pn n prezent, fiind la fel de important ca i fosfaii
condensai.1.5. AutoamponulAutoamponul este o soluie apoas a
substanelor tensioactive anionice i neionice. El trebuie s
coniningredientecarese distingprinproprietide curaremai mari i, n
acelai timp neagresivefa devopsea,metalsisuprafeedin plastic. Din
substanele tensioactive neionice cele mai recomendate sunt alcoolii
etoxilai (alcoolul tridecil, alcoolul cetostearil). Aceste substane
au tensiune superficial sczut, umectare i dispersie bun, sunt
stabili n acizi i baze, tolerani la apa dur. Din substanele
tensioactive anionice sunt recomandai mono- i diesterii ai acidului
fosforic. Ei sunt stabili n mediul alcalin, nltur bine murdria i au
un efect antiseptic i anticoroziv. La adugarea laurilsirkozinatului
de sodiu se observa o nbuntire a proprietii de splare i spumare.
Prezena cerurilor sintetice n compoziia autoamponului i confera
automobilului o protecie suplimentar i o strlucire intens. Adugarea
unor componente rezistente la coroziune (aminoderivai ai acidului
boric) este deosebit de actual pentru proprietarii de autoturisme
pe piaa intern. amponurile pentru curare fr contact sunt din ce n
ce mai populare pe pia i sunt potrivite pentru toate tipurile de
automobile. Acest tip de produs include suplimentar o baz tare,
sticl topit i adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+,
Mg2+, Fe3+. Aceste componente distruge eficient legatura dintre
murdrie i suprafa, sunt stabile n mediu acid i basic, au propieti
antistatice, iar cu anionii substanelor tensioactive formeaz compui
compleci marind stabilitatea spumei.
CAPITOLUL II. Partea experimental.2.1. Aparate,material i
reactiviAparateThermostat TC 16, cronometru, cntar ethnic,
termometru, stativ metallic, exicator(umplut cu CaCl2), suport
pentru exicator, pipette, baloane cotate, cilindru de 500 ml,
plnie, ceti Petre Reactivi Na2CO3, Trilon B, ap distilat, ap
amoniacal,MaterialeHrtie de filtru, nisip, ciment, ulei de motor,
ulei de floarea soarelui, materie de bumbac, par2.2. Metodica
lucrrilor de cercetare.1. Metoda de prelevare a probelor lichideDac
produsul de analizat este limpede i omogen, atunci el este
amestecat manual, apoi se cntrete cu ajutorul unei colbe sau pipete
i se ia cantitatea necesar pentru o prob de laborator. La
amestecare este necesar de a avea grij ca n prob s se formeze ct
mai puin spum i perderile de substan s se reduc la maximum. Dac
produsul analizat este tulbure i conine n volumul su particole
solide n suspensie, el este amestecat cu ajutorul centrifugii, apoi
dup centrifugare se nltur partea lichid de produs. Dac produsul de
analizat conine precipitat, proba se nclzete atent pn la 300C, pn
cnd precipitatul se dizolv complet la amestecare sau nu se observ
prezena cristalelor, apoi se ia cantitatea de prob necesar pentru
analiza ulterioar.Se recomand executarea analizei ct se poate de
repede dup prelevarea probei. Dac ns aceasta este impozibil proba
se introduce imediat ntr-un vas ermetic nchis, colb de sticl sau
vas de plastic. Se determin i se noteaz masa lui (nu se folosesc
vase metalice). Proba se pstreaz ct mai mult timp n starea sa
iniial, pn la efectuarea analizei.2.3. Determinarea puterii de
spumarea2. Pregtirea pentru efectuarea analizeiPregtirea unei probe
de ap cu duritatea 5,35 i 3,57 mg*echiv/l. Pentru pregtirea apei cu
duritatea 5,35 mg*echiv/l, probele de sulfat de magneziu cu masa de
0,107 g i clorurii de calciu cu masa de 0,194 g (recalculate pentru
sare deshidratat), cntrite cu o eroare nu mai mare de 0,0002 g, se
dizolv n ap distilat ntr-o colb de 1000 ml, aducnd volumul apei pn
la cot, apoi se agit atent. 3. Pregtirea probei de analizatProba
detergentului cu masa de 5 g, cntrit cu o eroare nu mai mare de
0,01 g se ia ntr-un pahar chimic, se dizolv n 50-60 ml ap dur,
amestecindu-se pn la dizolvare complet. Soluia se toarn n colb, se
aduce la cota de 1000 ml cu ap dur i se amestec, avnd grij s nu se
formeze spum. Pregtirea soluiei se efectueaz la temperatura de
analiz cu o eroare de 50C. Pentru fiecare analiz se cere de a
pregti nu mai puin de 2 l soluie. Soluia se pregtete cu minim 30
min i maxim 2 ore nainte de efectuarea analizei4. Pregtirea
instalaiei
Fig.2.1. Instalaia Ross-MailsToate prile din sticl a instalaiei
se spal cu soluie cromic, se cltete cu ap distilat pn la nlturarea
complet a urmelor de acid i din nou se cltete cu soluie de
analizat. eava din inox n decurs de 30 minute se menine n aburul
amestecului dintre alcoolul etilic i tricloretilen (1:1) i se
cltete cu o cantitate mic de soluie de analizat.Efectuarea
analizeiProprietatea de aforma spum se determin la temperatura de
(502) C. Cmaa de ap se unete cu termostatul i se nclzete soluia din
cma pn la temperatura necesar. Concomotent 300 ml soluie de
analizat se aduce pn la temperatura impus de analiz. Din aceast
prob se iau 50 ml soluie i se toarn ntr-un cilindru cotat, n aa mod
ca s nu se formeze spum. Peste 10 minute, cu ajutorul unei pare, se
ia soluie de analizat cu o pipet n volum de 200 ml, deasemmenea
evitnd formarea spumei. Pipeta cu soluie se ntrete pe stativ, ca
nsucul ei s se afle la o distan de 900 mm de nivelul soluiei din
cilindru i s se asigure cderea picturilor direct n centrul soluiei
din cilindru. Apoi se deschide robinetul pipetei. Odat cu cderea
soluiei din pipet se pornete cronometru i se msoar nlimea spumei
formate, n mm (H0 ms). Peste 5 minute se msoar nlimea stratului de
spum format , n mm (H5 ms).Dac nivelul spumei formate nu este
uniform, atunci ca nlime a spumei se ia media aritmetic dintre
nivelul minim i cel maxim al nlimii spumei. naintea fiecrei analize
se cltete eava cu ap distilat.Diferena dintre diametrele evilor a
diferitor aparate influeneaz asupra nlimii spumei formate. Deaceea
pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de
corecie, cu ajutorul cruia se recalculeaz nlimea stratului de spum,
determinat cu ajutorul aparatului a crui diametru interior al evei
este de 50 mm.K= (D12) /2500D1 diametrul interior al aparatului
utilizat, mm2500 = (50)2 diametrul interior al evei aparatului
standard,mmCalcularea rezultatuluiPuterea de spumare (H0 i H5) n mm
se calculeaz cu formula:H0 = H0 ms K H5 = H5 ms KH0 ms nlimea
iniial a stratului de spum, mmH5 ms nlimea stratului de spum dup 5
minute, mmK coeficient de corecieStabilitatea spumei (S):S =
H5/H0H0 i H5 nlimile stratului de spum recalculate, mmCa rezultat
final se ia media aritmetic a trei determinri paralele, diferena
dintre care nu trebuie s fie de 10 mm.
2.4. Determinarea capacitii de splare.
Pregtirea soluiei de murdrireConinutul soluiei de
murdrire:Componena:m, g
Ulei de motor50
Ulei de floarea-soarelui50
Ciment 100
Nisip 50
NH4OH3.5
Murdrirea esturii cu soluia de murdrireDintr-o fie de pnz curat
se taie cu foarfeca mostre de mrime 50 50 mm cu o eroare admisibil
de 5 mm, se marcheaz cu un pix de culoare albastr i se cntresc.
estura se trece prin soluia de murdrire pe ambele pri. Mostrele
deja uscate se supun unui tratament termic n cuptorul electric timp
de 1 or la temperatura de 60oC, se mpacheteaz n pachete de
polietilen i se pastreaza la ntuneric. Mostrele sunt gata pentru
determinare dup 3 zile din momentul pregatirii. Termenul de
valabilitate a esturilor murdare un an cu condiia c sunt pstrate n
frigider.Efectuarea lucrriiPentru determinarea capacitii de splare
se folosete pnz care preventiv a fost splat i uscat n etuv la
temperatura de 105C pn la mas constant. Dup care probele de pnz se
murdresc cu soluie de murdrire, se las pentru trei zile s se usuce
apoi se spal cu soluiie analizate. Splarea pnzelor se face n
borcane cu volumul de 1 litru, introducnd probele de pnz n borcan i
agitndu-le energic timp de 5 minute. Dup care se cltete cu ap rece,
agitnd energic timp de dou minute. Dup care probele de pnz se usuc
n etuv timp de o or la temperatura de 105C. Dup care pnzele se
cntresc la balana analitic. Pnzele se usuc att curate ct i
murdare.Capacitatea de splare se determin n procente dup
formula:mm-ms / mm-mcmm masa pnzelor murdare, gms masa pnzelor
splate, gmc masa pnzelor curate, g
2.5. Determinarea pH-uluiPentrudeterminare seia10 gramede produs
analizat,cu o exactitate de0,01g.pH-metrulse calibreazn
conformitatecuinstruciunileproductorului,cu ajutorul a dousoluii
tamponstandardcuvaloareapH-ului, mai micimai maredect ceaa soluiei
de analizatnumai puin de unitate,latemperature
(201)C.Dupcalibrare,electroziisespalcuap iar mai apoi cu soluia
analizat.Soluia se amestec,se toarno cantitatesuficientnvasulde
msurareise coboar electrozii. Dup ce indicaiile pH-metrului vor fi
stabile timp de 1 minut, se nregistreaz datele. Msurrile se repet
cu o nou poriune de soluie.n cazul n carerezultatul masurriia doua
se deosebete de primul cu 0,1 unitai de pH sau mai mult,se
efectuiaz i a treia msurare.n cazul n care nici a treia msurare nu
ne ajut sa determinm exact pH-ul,se repet ntreaga analiz,inclusiv i
calibrarea.Valorilemediiserotungescpn la
0,1unitidepH.RezultatelesuntexprimatenunitidepHla 20C.
Capitolul III. Rezultate i discuii3.1. Caracteristica produsului
commercial Amfotensid B 5.
Descriere: soluie apoas de cocamidopropyl betainaDenumirea dup
INCI: Cocamidopropyl Betaine Formula de structur:
CH3/RCONHCH2CH2CH2N+CH2COONal-/CH3
R-radical al uleiului de cocs
Caracteristicile fizico-chimice:Aspect la 20 C - lichid
limpedeReziduu uscat - 46,0% minimfraciunea de mas a clorurii de
sodiu - 8% maximpH-ul produsului - 4,5 - 5,5Caracter - amfoteri
Prioriti: Uor biodegradabile Reduce efectul iritant al altor
ageni tensioactivi n formula Are o mare capacitate de spumare
ngroarea reteta
ntrebuinarea: Amphotensid B5 conine puine substane nocive i se
combin bine cu tensidele amfotere ce au structur de betain i care i
permite sa se uneasc cu substanele tensioactive anionice,neionice i
cationice. Amphotensid B5 este adugat la amponurile pentru pr,
geluri de du, geluri pentru vesel precum i la detergenii tehnici.
Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc
efectele sale iritante asupra pielii i mucoaselor.
3.2. Studiul influenei coninutului de carbonat de natriu asupra
soluiei de lucru de cocamidopropyl betain.
Pentru studiul influenei coninutului de carbonat de natriu
asupra proprietilor fizico-cimice a amponului, au fost pregtite
solii de cocamidopropyl betain cu un coninut de carbonat de 0; 1;
2,5; 5; 7,5 i 10%. Soluiile au fost pregtite prin dizolvarea a cte
0,614 g de preparat i a probelor de carbonat n cite 500 ml ap de la
robinet. Pentru soluiile obinute au fost determinate nlimea i
stabilitatea spumei, capacitatea de splare i pH-ul.Tabelul
III.1.Prepararea soluiei de
amponw(Na2CO3),%m(preparat.),gm(Na2CO3),gm(H2O),gm(soluiei de
ampon),g
090010100
19017,5100
2,5902,55100
59052,5100
7,5907,51100
1090100100
Tabelul III.2.Pregtirea soluiilor de
lucrum(preparatului),gm(Na2CO3),gV(H2O), mlw(Na2CO3), %
0,6140pn la 5000
0,6140,0068pn la 5001
0,6140,0170pn la 5002,5
0,6140,0341pn la 5005
0,6140,0512pn la 5007,5
0,6140,0682pn la 50010
Determinarea capacitii de spumarePentru determinarea capacitii
de spumare a soluiilor de lucru, au fost luate soluii de surfactant
cu urmtoarele concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% Na2CO3,
respectiv, pentru aceasta au fost luate n balone de 500 ml: 0;
0,0068; 0,0170; 0,0341; 0,0512; 0,0034 g de Na2CO3 i acestora li
s-au adaugat cte 0.6140 grame de preparat cu un coninut de
cocamidopropyl betain egal cu 28,5%, soluiile au fost aduse la cot
cu ap dur de robinet. Instalaia a fost montat conform metodicii.
Msurrile s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea, rezultatul
final s-a considerat media aritmetic a 3 determinri. Msurrile s-au
efectuat la 20oC.
Fig. 3.1. formarea spumei n dependen de coninutul de carbonai n
soluia de lucru.
Concluzie: Din grafic se observ c odat cu creterea concentraiei
de carbonat n soluie, crete i capacitatea de formare a spumei.
Aceasta se ntmpl din contul formrii acidului carbonic n urma
hidrolizei carbonatului de natriu, acesta la rndul su formeaz
micele, care mresc nlimea stratului de spum. Dup cum se vede din
grafic, pentru a mri nlimea spumei este destul 5% Na2CO3 deoarece
mrirea concentraiei de carbonat n continuare nu duce la schimbri
considerabile.
Determinarea stabilitii spumeiStabilitatea spumei este raportul
dintre nlimea coloanei de spum msurate dup 5 minute la valoarea sa
iniial.Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluii
de surfactant cu urmtoarele concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%,
10% Na2CO3, respectiv, pentru aceasta a fost luate n balon de 500
ml: 0; 0,0068; 0,0170; 0,0341; 0,0512; 0,0034 g de Na2CO3 i
acestora li s-au adaugat cte 0.6140 grame de preparat cu un coninut
de cocamidopropyl betain egal cu 28,5%, soluiile au fost aduse la
cot cu ap dur de robinet.
Fig. 3.2.Stabilitatea spumei n dependen de coninutul de carbonat
de natriu n soluia de lucru.
Concluzie: Din grafic se observ c carbonaii mresc stabilitatea
spumei. n lipsa carbonailor, stabilitatea spumei este de 4,5
aceasta nseamn c dup 5 minute nlimea spumei constituie doar 45% din
nlimea iniial. La adugarea Na2CO3 1% stabilitatea spumei crete cu
2,8 iar la adugarea Na2CO3 5%, constituie 8,7 i rmne practic
neschimbat pe parcursul mririi concentraiei de carbonat.
Determinarea capacitii de splare Pentru determinarea capacitii
de splare la adugarea Na2CO3, au fost luate soluii de surfactant cu
urmtoarele concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% Na2CO3,
respectiv, pentru aceasta a fost luate ntr-un balon de 500 ml: 0,
0.0068, 0.0170, 0.0341, 0.0512, 0.0034 g de Na2CO3 i acestora li
s-au adaugat cte 0.6140 grame de preparat dup care s-a adus la cot
cu ap dur de robinet. Procesului de splarea fost efectuatnborcanede
sticlde 1 l,s-a turnat0,5 litridesoluie de splarei s-aagitattimp de
5 minute. Temperaturasoluieide splarea fost egalcu
temperaturacamerei (20 C).n continuare totul s-a efectuat conform
metodicii.
Fig.3.3. Variaia capacitii de splare n fa de coninutul de
carbonat de natriu n soluia de lucru.
Dup cum se observ din grafic, capacitatea de splare se mrete o
dat cu creterea concentraiei de carbonat de natriu n soluie, pn la
concentraia de 5% a carbonatului, iar capacitatea de splare la
aceast concentraie este maxim. Aceasta se ntmpl din contul formrii
acidului carbonic n urma hidrolizei carbonatului de natriu, apoi
excesul de acid carbonic se depune pe suprafaa materiei i astfel
capacitatea de splare scade. n produsele de igien-auto coninutul de
carbonai nu trebuie s depeasc 5%. Astfel s-a demonstrat
experimental c coninutul optimal de carbonai l constituie 5%.
Determinarea pH-luiPentru determinarea valorii pH-lui soluiilor
de lucru, au fost luate soluii de surfactant cu urmtoarele
concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% Na2CO3, respectiv, pentru
aceasta au fost luate n balone de 500 ml: 0; 0,0068; 0,0170;
0,0341; 0,0512; 0,0034 g de Na2CO3 i acestora li s-au adaugat cte
0.6140 grame de preparat cu un coninut de cocamidopropyl betain
egal cu 28,5%, soluiile au fost aduse la cot cu ap dur de robinet.
Msurrile s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea, rezultatul
final s-a considerat media aritmetic a 3 determinri. Msurrile s-au
efectuat la 20oC.
Fig.3.4. pH-ul soluiilor n dependen de coninutul de
carbonai.Concluzie: Din grafic se observ c mrirea concentraiei de
Na2CO3 duce la mrirea valorii pH-lui. Mrirea brusc a pH-lui se
datoreaz reaciei de hidroliz cu formarea ionilor OH- care are loc n
soluie. Na2CO3- 2Na+ + CO32- CO32- + H2O HCO3- + OH- HCO3- + H2O
H2CO3 + OH- . CO32- + 2H2O H2CO3 + 2 OH-
3.3. Studiul influenei coninutului de Trilon B asupra soluiei de
lucru de cocamidopropyl betain.Pentru studiul influenei coninutului
de Trilon B asupra proprietilor fizico-cimice a amponului, au fost
pregtite solii de cocamidopropyl betain cu un coninut de carbonat
de 0; 1; 2,5; 5; 7,5 i 10%. Soluiile au fost pregtite prin
dizolvarea a cte 0,614 g de preparat i a probelor de carbonat n
cite 500 ml ap de la robinet. Pentru soluiile obinute au fost
determinate nlimea i stabilitatea spumei, capacitatea de splare i
pH-ul.Tabelul III.3.Prepararea soluiei de
amponw(EDTA),%m(preparat.),gm(EDTA),gm(H2O),gm(soluiei de
ampon),g
090010100
19017,5100
2,5902,55100
59052,5100
7,5907,51100
1090100100
Tabelul III.4.Pregtirea soluiilor de
lucrum(preparatului),gm(EDTA),gV(H2O), mlw(EDTA), %
0,6140pn la 5000
0,6140,0068pn la 5001
0,6140,0170pn la 5002,5
0,6140,0341pn la 5005
0,6140,0512pn la 5007,5
0,6140,0682pn la 50010
Determinarea capacitii de spumarePentru determinarea capacitii
de spumare a soluiilor de lucru, au fost luate soluii de surfactant
cu urmtoarele concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% Na2CO3,
respectiv, pentru aceasta au fost luate n balone de 500 ml: 0;
0,0068; 0,0170; 0,0341; 0,0512; 0,0034 g de Trilon B i acestora li
s-au adaugat cte 0.6140 grame de preparat cu un coninut de
cocamidopropyl betain egal cu 28,5%, soluiile au fost aduse la cot
cu ap dur de robinet. Instalaia a fost montat conform metodicii.
Msurrile s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea, rezultatul
final s-a considerat media aritmetic a 3 determinri. Msurrile s-au
efectuat la 20oC.
Fig.3. 5. formarea spumei n dependen de coninutul de EDTA n
soluia de lucru.
Concluzie: Din grafic se vede c adugarea soluiei de EDTA duce la
o mrire a capacitii de spumare. La adugarea EDTA 1% nlimea coloanei
de spum se mrete cu 7,5 mm iar la adugarea EDTA 10 % capacitatea de
spumare este maxim, nlimea spumei ajungnd pn la 185 mm. n comparaie
cu carbonatul de natriu, EDTA-ul influeneaz mai mult asupra formrii
spumei.
Determinarea stabilitii spumeiPentru a determina stabilitatea
spumei au fost luate soluii de surfactant cu urmtoarele
concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% EDTA, respectiv, pentru
aceasta a fost luate n balon de 500 ml: 0; 0,0068; 0,0170; 0,0341;
0,0512; 0,0034 g de EDTA i acestora li s-au adaugat cte 0.6140
grame de preparat cu un coninut de cocamidopropyl betain egal cu
28,5%, soluiile au fost aduse la cot cu ap dur de robinet.
Fig. 3.6.Stabilitatea spumei n dependen de coninutul de EDTA n
soluia de lucru.
Concluzie: Din grafic se observ c EDTA-ul influeneaz pozitiv
asupra stabilitii spumei. La adugarea EDTA 1% stabilitatea nu se
schimb esenial, se observ o cretere abia dup adugarea EDTA 2,5% i
rmne practic neschimbat pe parcursul mririi concentraiei de
EDTA.
Determinarea capacitii de splare Pentru determinarea capacitii
de splare la adugarea EDTA, au fost luate soluii de surfactant cu
urmtoarele concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% EDTA,
respectiv, pentru aceasta a fost luate ntr-un balon de 500 ml: 0;
0,0068; 0,0170; 0,0341; 0,0512; 0,0034 g de EDTA i acestora li s-au
adaugat cte 0.6140 grame de preparat dup care s-a adus la cot cu ap
dur de robinet. Procesului de splarea fost efectuatnborcanede
sticlde 1 l,s-a turnat0,5 litridesoluie de splarei s-aagitattimp de
5 minute, dup aceasta s-a adugat ap curat de robinet i s-a mai
agitat 2 minute. Mostrele s-au uscat la 105oC i s-au cntrit.
Temperaturasoluieide splarea fost egalcu temperaturacamerei (20
C).
Fig.3.7. Variaia capacitii de splare fa de coninutul de EDTA n
soluia de lucru.Concluzie: Din grafic se observ c Na2EDTA
contribuie la mrirea capacitii de splare. Aceasta se ntmpl datorit
reaciei chimice care are loc n soluie: Na2EDTA fixeaz Ca2+ micornd
duritatea apei ceea ce duce la mrirea gradului de curare.
Determinarea pH-luiPentru determinarea valorii pH-lui soluiilor
de lucru, au fost luate soluii de surfactant cu urmtoarele
concentraii: 0%, 1%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% EDTA, respectiv, pentru
aceasta au fost luate n balone de 500 ml: 0; 0,0068; 0,0170;
0,0341; 0,0512; 0,0034 g de EDTA i acestora li s-au adaugat cte
0.6140 grame de preparat cu un coninut de cocamidopropyl betain
egal cu 28,5%, soluiile au fost aduse la cot cu ap dur de robinet.
Msurrile s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea, rezultatul
final s-a considerat media aritmetic a 3 determinri. pH-ul a fost
msurat la 20oC.
Fig.3.8. pH-ul soluiilor n dependen de coninutul de EDTA.
Concluzie: Din grafic se observ c odat cu mrirea coninutului de
Na2EDTA pH-ul soluiei scade. Acest lucru se ntmpl deoarece Na2EDTA
fixeaz ionii de Ca2+ i Mg2+ din ap elibernd Na+ i H+. Pe baza
ionilor de H+ scade pH-ul soluiei trecnd de la 7,19 la 6,78 uniti
de pH.
CONCLUZIE:Studiind influena carbonatului de Na asupra
proprietilor fizico-chimice a cocamidopropyl betainei, am ajuns la
urmtoarele concluzii:1) Na2CO3 acioneaz pozitiv asupra capacitii de
spumare, nlimea spumei fiind direct proporional cu concentraia
carbonatului. Concentraia de carbonat la care soluia de lucru a
manifestat rezultate satisfctoare a fost 5%.2) Na2CO3 contribuie la
mrirea stabilitii spumei astfel c la adugarea 1% Na2CO3 se observ o
cretere brusc a stabilitii, concentraia optim este 5% deoarece
creterea de mai departe a concentraie nu duce la schimbri
eseniale.3) Asupra capacitii de splare Na2CO3 influeneaz pozitiv
observndu-se o cretere la adugarea 1% i o valoare maxim la adugarea
5% de carbonat.4) Carbonatul de natriu schimb pH-ul soluiei de la
neutru la unul slab bazic. Aceasta se ntimpla din cauza ionilor OH-
eliberai n urma hidrolizei ce are loc n soluie.S-a stabilit c
concentraia optim de carbonat adugat n soluia de lucru, este 5%. La
aceast concentraie s-au obinut cele mai bune rezultate.Studiind
influena Na2EDTA asupra proprietilor fizico-chimice a
cocamidopropyl betainei, am ajuns la urmtoarele concluzii:1) Asupra
capacitii de spumare Na2EDTA influeneaz pozitiv obinndu-se o
cretere continu pe parcursul mririi concentraiei. nlimea maxim s-a
nregistrat la concentraie de 10%.2) Concentraia de Na2EDTA este
direct proporional cu stabilitatea spumei. La concentraia de 2,5%
Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc i nu s-a schimbat esenial odat
cu mrirea concentraiei.3) Na2EDTA influeniaz pozitiv asupra
capacitii de splare, datorit proprietii lui de a se uni cu Ca i Mg
din ap, Na2EDTA dedurizeaz apa astfel contribuind la mrirea
capacitii de splare.4) Na2EDTA micoreaz pH-ul soluiei,aceasta se
ntmpl datorit ionilor H+ eliberai n soluie la interaciunea Na2EDTA
cu ionii de Ca2+ i Mg2+.Na2EDTA este o substan care poate da reacii
alergice de aceea trebuie folosit la o concentraie ct mai mic.
Concentraia minim la care s-au obinut rezultate satisfctoare a fost
2,5%.
BIBLIOGRAFIE1. Lupu A. Substane tensioactive : Curs. Bucureti,
1996. 237p.2. Anastasiu S. Detergeni i ali ageni activi de suprafa.
Bucureti, 1959. 364p.3. Vaicum L. Biodegradabilitatea detergenilor.
Bucureti, 1971. 253p. 4. . - . 1981. 305.5. ., . - . 2007 . -
528.6. ., ., . . . 2007. 117 .7. .., .. . 1991. 432.8. .., .., .. .
1988. -320 9. Izatt R.M., Christenser JJ. Synthetic multidentantate
macrocyclic compounds. 1978. -324 p10.
http://ruswind.ru/katalog.html Amphotensid B4/C11.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ethylenediaminetetraacetic_acid .12.
http://www.xumuk.ru .13. 22567.15 95 .14. 22567.1 77 .15. 22567.5
93 .
Anexa 1Capacitatea de splare la diferite concentraii de
Na2CO3
1.Capacitatea de splare la 0% Na2CO3
2.Capacitatea de splare la 1% Na2CO3
3.Capacitatea de splare la 2,5% Na2CO3
4.Capacitatea de splare la 5% Na2CO3
5.Capacitatea de splare la 7,5% Na2CO3
6.Capacitatea de splare la 10% Na2CO3
Anexa 2Capacitatea de splare la diferite concentraii de
Na2EDTA
1.Capacitatea de splare la 0% Na2EDTA
2.Capacitatea de splare la 1% Na2EDTA
3.Capacitatea de splare la 2,5% Na2EDTA
4.Capacitatea de splare la 5% Na2EDTA
5.Capacitatea de splare la 7,5% Na2EDTA
6.Capacitatea de splare la 10% Na2EDTA
1