Đánh giá một số đặc tính hóa lý của xà phòng sinh học sử dụng trong hải quân

Bài báo này giới thiệu kết quả kiểm tra, đánh giá độ thân thiện môi trường (thông qua giá trị BOD5), đánh giá khả năng tẩy rửa vết bẩn trên vải (dựa trên chỉ số độ tẩy rửa: Detergency) và kiểm tra sức căng bề mặt trong cả điều kiện nước mặn và nước ngọt của mẫu xà phòng sinh học BioSoap đã tổng hợp được. Các phương pháp kiểm tra và đánh giá này cũng đã được áp dụng đối với một số sản phẩm có cùng tính năng và thể chất tương tự.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá một số đặc tính hóa lý của xà phòng sinh học sử dụng trong hải quân Nghiên cứu khoa học công nghệ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH HÓA LÝ CỦA XÀ PHÒNG SINH HỌC SỬ DỤNG TRONG HẢI QUÂN Nguyễn Khánh Hoàng Việt*, Lê Duy Khánh, Nguyễn Thị Tâm Thư Tóm tắt: Bài báo này giới thiệu kết quả kiểm tra, đánh giá độ thân thiện môi trường (thông qua giá trị BOD5), đánh giá khả năng tẩy rửa vết bẩn trên vải (dựa trên chỉ số độ tẩy rửa: Detergency) và kiểm tra sức căng bề mặt trong cả điều kiện nước mặn và nước ngọt của mẫu xà phòng sinh học BioSoap đã tổng hợp được. Các phương pháp kiểm tra và đánh giá này cũng đã được áp dụng đối với một số sản phẩm có cùng tính năng và thể chất tương tự. Kết quả đánh giá cho thấy loại xà phòng đã tổng hợp được không chỉ tẩy rửa hiệu quả trong điều kiện muối mặn mà còn có độ phân hủy cao bởi vi sinh vật trong môi trường tự nhiên. Bởi vậy, mẫu xà phòng tổng hợp này có thể được sử dụng thuận lợi cho một số lực lượng Hải quân, Cảnh sát biển, ngư dân... thường xuyên hoạt động dài ngày trên biển. Từ khóa: Xà phòng, Thân thiện môi trường, Độ tẩy rửa, Nước mặn. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Một loại xà phòng được đánh giá là thân thiện với môi trường khi được tổng hợp từ nguồn nguyên liệu sinh học, có khả năng tái tạo và được phân hủy mạnh bởi các vi sinh vật khi đổ thải vào môi trường tự nhiên [3,6]. Các loại xà phòng hiện nay thường sử dụng các chất hoạt động bề mặt (HĐBM) có nguồn gốc từ dầu mỏ, phân tử mạch nhánh như: linear alkyl benzene sulphonate (LABS), alpha olefin sulphonate (AOS) nên rất khó phân hủy sinh học [6,10,14]. Ngoài ra, các chất phụ gia được sử dụng như là một tác nhân trao đổi ion thường chứa gốc phosphat để hạn chế ảnh hưởng của các ion kim loại đến sự hoạt động của các chất HĐBM. Khi được thải vào các lưu vực sông, hồ sự có mặt của chúng sẽ là điều kiện thuận lợi cho các loại thực vật thủy sinh phát triển, dẫn tới giảm nồng độ oxy và gây chết cho nhiều động vật sống trong môi trường này [9]. Việc đánh giá độ thân thiện với môi trường của xà phòng có thể thông qua kiểm tra nhu cầu oxi sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand) [1,11]. Chỉ số này phản ánh lượng oxy được vi sinh vật thu nhận để oxy hóa các chất hữu cơ trong mẫu nước thành cacbon dioxide và nước trong một khoảng thời gian xác định. Do đó, BOD thường được sử dụng để tính toán và thiết lập mức độ phân hủy sinh học của các chất hữu cơ được vi sinh vật phân hủy trong môi trường nước [1]. Để chuẩn hóa các số liệu người ta thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20oC). Từ giá trị BOD5 thu nhận được, với cùng lượng mẫu đưa vào mẫu được vi sinh vật phân hủy nhanh hơn sẽ có chỉ số BOD5 cao hơn [13,14 ]. Trong công trình đã được công bố trước đây [7], chúng tôi đã giới thiệu kết quả nghiên cứu về mẫu xà phòng sinh học (BioSoap) được tổng hợp từ hệ chất hoạt động bề mặt (HĐBM) dạng anion, nonion và chất HĐBM từ dầu thực vật (dầu dừa). Một số đặc tính hóa lý như: sức căng bề mặt, tỷ trọng, khả năng tạo bọt và độ ổn định bọt của mẫu xà phòng này đã được phân tích và đánh giá. Các đặc tính hóa lý này cũng đã được kiểm tra với mẫu xà phòng dùng trong nước mặn khác như Sailor Soap (Mỹ) và loại thông dụng trên thị trường (OMO) để so sánh hiệu quả sử dụng. Các kết quả kiểm tra cho thấy, BioSoap và Sailor Soap có các đặc tính hóa lý tương đương nhau và thể hiện tính ưu việt hơn hẳn xà phòng thông thường trong cả nước có độ mặn cao và nước ngọt. Kết quả này bước đầu khẳng định mẫu xà phòng tổng hợp được có nhiều đặc tính phù hợp để sử dụng hiệu quả trong điều kiện nước mặn. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 41, 02 - 2016 153  Hóa học & Kỹ thuật môi trường Với mục tiêu chế tạo xà phòng sinh học vừa có hoạt tính tẩy rửa mạnh trong nước mặn, vừa có tính năng thân thiện môi trường, trong bài báo này chúng tôi sẽ giới thiệu kết quả khảo sát, kiểm tra độ thân thiện môi trường thông qua thông số BOD5 và kiểm tra độ tẩy rửa trên vải của mẫu xà phòng BioSoap. Các đặc tính này cũng đã được kiểm tra đối chứng với xà phòng Sailor Soap và một số dòng sản phẩm có cùng tính năng và thể chất như BioSoap để so sánh. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất và thiết bị 2.1.1. Hóa chất, nguyên vật liệu dùng cho nghiên cứu - Hóa chất dùng để phân tích phục vụ nghiên cứu bao gồm: H2SO4, (NH4)2SO4, NaOH, CaCl2, FeCl3.6H20 và một số hóa chất khác (độ sạch PA). - Nguyên vật liệu dùng cho nghiên cứu: Mẫu xà phòng BioSoap, xà phòng dùng trong nước mặn Sailor Soap (Mỹ), nước giặt SA8 (Amway, Mỹ); nước biển lấy tại vùng biển Đảo Nam Yết, Quần đảo Trường Sa (Cục Hậu cần Hải quân cung cấp có độ muối 34,6‰); vải cotton sạch (25 x 35 cm), dầu thực vật (Simply), hồ tinh bột và màu acrylic được mua trên thị trường. 2.1.2. Thiết bị dùng cho nghiên cứu Các thiết bị thí nghiệ ...