Văn bản pháp luật

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7160:2002 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 2131:1972, quy định về việc phân loại đơn giản các chất hoạt động bề mặt. Tiêu chuẩn này do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 91 Chất hoạt động bề mặt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị và Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.

Mục đích và phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

TCVN 7160:2002 thiết lập một hệ thống phân loại đơn giản cho các chất hoạt động bề mặt dựa trên tính chất điện tích của phần hoạt động trong dung dịch nước. Hệ thống này giúp các nhà sản xuất, kiểm nghiệm và người sử dụng dễ dàng nhận biết, phân loại và ứng dụng các chất hoạt động bề mặt trong công nghiệp và đời sống.

Các nhóm chất hoạt động bề mặt chính theo phân loại

Dựa trên cấu trúc hóa học và đặc tính điện ly khi hòa tan trong nước, tiêu chuẩn phân chia các chất hoạt động bề mặt thành bốn nhóm chính sau:

Chất hoạt động bề mặt Anion (Anionic active agents): Là các chất khi hòa tan trong nước sẽ phân ly thành các ion mang điện tích âm (anion) chịu trách nhiệm về hoạt tính bề mặt. Đây là nhóm phổ biến nhất, thường gặp trong các loại bột giặt, nước rửa chén và chất tẩy rửa thông thường nhờ khả năng làm sạch mạnh mẽ.
Chất hoạt động bề mặt Cation (Cationic active agents): Là các chất khi hòa tan trong nước phân ly thành các ion mang điện tích dương (cation) chịu trách nhiệm về hoạt tính bề mặt. Nhóm này thường có tính sát khuẩn cao, khả năng bám dính bề mặt tốt, được ứng dụng nhiều trong chất xả vải, chất chống tĩnh điện và chất diệt khuẩn.
Chất hoạt động bề mặt Không ion (Non-ionic active agents): Là các chất không phân ly thành ion trong dung dịch nước. Hoạt tính bề mặt của chúng được quyết định bởi sự hiện diện của các nhóm chức phân cực mạnh (như nhóm polyoxyethylene). Nhóm này có ưu điểm là ít tạo bọt, hoạt động tốt trong nước cứng, có tính ổn định cao và tương thích dễ dàng với hầu hết các chất khác.
Chất hoạt động bề mặt Lưỡng tính (Ampholytic/Amphoteric active agents): Là các chất có khả năng mang điện tích âm hoặc điện tích dương tùy thuộc vào độ pH của môi trường dung dịch. Trong môi trường axit, chúng hoạt động như chất cation; trong môi trường kiềm, chúng hoạt động như chất anion. Nhóm này thường dịu nhẹ, ít kích ứng da, được ứng dụng rộng rãi trong mỹ phẩm, dầu gội đầu và sữa tắm trẻ em.

Ý nghĩa của việc áp dụng tiêu chuẩn TCVN 7160:2002

Chuẩn hóa kỹ thuật: Giúp thống nhất thuật ngữ, định nghĩa và phương pháp phân loại chất hoạt động bề mặt tại Việt Nam đồng bộ với tiêu chuẩn quốc tế ISO.
Hỗ trợ thương mại và sản xuất: Tạo cơ sở pháp lý và kỹ thuật thuận lợi cho việc xuất nhập khẩu, kiểm định chất lượng nguyên liệu đầu vào và sản phẩm đầu ra trong ngành hóa mỹ phẩm và chất tẩy rửa.
Đảm bảo an toàn và hiệu quả: Giúp các đơn vị nghiên cứu và sản xuất lựa chọn đúng loại chất hoạt động bề mặt phù hợp với mục đích sử dụng, tối ưu hóa hiệu quả tẩy rửa và đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng cũng như thân thiện với môi trường.

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 7160 : 2002

ISO 2131 - 1972

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - PHÂN LOẠI ĐƠN GIẢN

Surface active agents - Simplified classification

Lời nói đầu

TCVN 7160 : 2002 hoàn toàn tương đương với ISO 2131-1972.

TCVN 7160 : 2002 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 91 "Chất hoạt động bề mặt" biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - PHÂN LOẠI ĐƠN GIẢN

Surface active agents - Simplified classification

1. Phạm vi và lĩnh vực áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định cách đơn giản hóa việc phân loại chất hoạt động bề mặt (sau đây gọi là phân loại đơn giản), phù hợp với cách phân loại khoa học (ISO/R 896) về sắp xếp các gốc.

2. Nguyên tắc chung

Việc phân loại đơn giản chất hoạt động bề mặt cho phép những đặc tính của chúng được biểu thị bằng một hệ thống chữ và số rút gọn, gồm có một chữ cái và bốn con số (năm con số đối với trường hợp hợp chất gồm vài nhóm ưa nước), đối với các nguyên tố cấu trúc chính của phân tử dùng:

1) chữ cái để chỉ đặc tính ion;

2) con số thứ nhất để chỉ nhóm ưa nước;

3) con số thứ hai để chỉ nhóm kỵ nước;

4) con số thứ ba để chỉ nhóm chức trung gian;

5) con số thứ tư để chỉ tính chất bổ sung của nhóm ưa nước;

6) con số thứ năm (trong ngoặc đơn giữa con số thứ nhất và thứ hai) để chỉ nhóm ưa nước thứ hai của hợp chất gồm vào nhóm ưa nước mạng những đặc tính ion khác nhau

Dựa vào bảng phân loại cho trong phụ lục A xuất phát từ cách phân loại khoa học chung, áp dụng các nguyên tắc quy định trong điều 3, tiến hành xác định những con số tương ứng với các nhóm có trong phân tử.

3. Nguyên tắc phân loại

3.1. Chọn nhóm ưa nước

Nguyên tắc 1

Nhóm ưa nước là điểm khởi đầu cho sự phân loại. Đặc tính ion của nó sẽ được chỉ ra ở một trong người chữ cái sau đây:

A đối với những nhóm ưa nước anion;

C đối với những nhóm ưa nước cation;

N đối với những nhóm ưa nước non-ion;

Z đối với những hợp chất lưỡng tính đích thực.

Nguyên tắc 2

Số thứ nhất trong thứ tự đánh số tiếp theo để chỉ những nhóm ưa nước chính, được lựa chọn từ sự có mặt của vài nhóm ưa nước với những đặc tính ion đồng nhất, tham khảo sự phân chia trong bảng A.1 của phụ lục A:

cho những nhóm:

anion: 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 1

cation: 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 1 - 2 - 3 - 4

non-ion: 3 - 4 - 5 - 6 - 1 - 2 - 7 - 8 - 9

Nguyên tắc 3

Khi có mặt của vài nhóm ưa nước với những đặc tính ion khác nhau, phải xem xét hai phương án sau:

a) khi có mặt của những nhóm anion và cation (hợp chất lưỡng tính), sử dụng chữ cái Z để chỉ ra nhóm cation thứ nhất và nhóm anion thứ hai, trong ngoặc đơn, áp dụng nguyên tắc 2 nếu cần thiết;

b) khi có mặt của một nhóm ion và một nhóm non-ion, sử dụng chữ cái biểu thị những đặc tính của nhóm ion để chỉ ra nhóm thứ nhất này và nhóm non-ion thứ hai, trong ngoặc đơn, áp dụng nguyên tắc 2 nếu cần thiết;

3.2. Chọn nhóm kỵ nước

Nguyên tắc 4

Nhóm kỵ nước đã xác định chính là gốc quan trọng nhất đối với tác động kỵ nước, nó thường là chuỗi hydrocacbon dài nhất (kể cả vòng).

Nguyên tắc 5

Theo nguyên tắc 4, một chuỗi hydrocacbon béo được coi như đủ dài nếu nó gồm ít nhất 8 nguyên tử cacbon.

Nguyên tắc 6

Nếu chất hoạt động bề mặt không bao gồm một chuỗi hydrocacbon với ít nhất 8 nguyên tử cacbon, thì chấp nhận gốc vòng như là một nhóm kỵ nước đã xác định.

3.3. Chọn nhóm chức trung gian

Nguyên tắc 7

Chọn lựa một nhóm chức trung gian gần nhất với một nhóm ưa nước chính

Chú thích: Chất hoạt động bề mặt quan trọng nhất phù hợp với công thức:

R - X - R' - F

trong đó những chữ cái F, R', X trong bảng A.1 của phụ lục A có nghĩa như sau:

R để chỉ nhóm kỵ nước chính;

X để chỉ một chức trung gian;

R' để chỉ đạo một chuỗi hydrocacbon ngắn;

F để chỉ nhóm ưa nước chính.

Những chữ F, R’, X trong bảng A.1 của phụ lục A có nghĩa giống nhau; mặt khác chữ r, cũng được sử dụng trong bảng, để chỉ một hydro hoặc gốc alkyl.

3.4. Chọn tính chất bổ sung của nhóm ưa nước

Nguyên tắc 8

Tính chất bổ sung của nhóm ưa nước là tính chất bổ sung của nhóm ưa nước chính, được lựa chọn cho phù hợp với số thứ tự trong bảng A.1.

3.5. Chú thích

Nhiều thành phần trong ngoặc đơn có thể bị mất, vì vậy cần thiết ghi chép sự phân loại trên phiếu đục lỗ hoặc trên máy tính. Trong trường hợp các hợp chất có hai hoặc nhiều nhóm ưa nước có đặc tính ion giống nhau, chèn số 0 vào giữa con số thứ nhất và con số thứ hai đang tồn tại. Trong trường hợp các hợp chất gồm có vài nhóm đặc tính ion khác nhau, đơn thuần bỏ dấu ngoặc đơn.

Ví dụ A 1031 (xem Phụ lục B, điều B.1) trở thành A 10031 và ví dụ Z 2(1)002 (xem Phụ lục B, điều B.4) trở thành Z 21002.

PHỤ LỤC A

(quy định)

Bảng A.1 - Phân loại đơn giản chất hoạt động bề mặt

Nhóm ưa nước

Xác định nhóm kỵ nước

Nhóm chức trung gian

Tính chất bổ sung của nhóm ưa nước

anion

cation

non-ion

anion

cation

non-ion

Gốc béo không nhánh

Không có

- COOH

Amin bậc nhất

Nhóm hydroxyl béo

Gốc béo nhánh

-COO - R' - F

Muối kim loại kiềm Li, Na, K, v.v.

(Nhóm Ia)

1 hoặc 2 gốc kỵ nước

Anion vô cơ

Chức hydroxyt đặc trưng

-OSO₃H

Amin bậc hai

2. Nhóm hydroxyt của alicyclic hoặc chất thơm

Gốc alicyclic tecpen

-OOC - R' - F

Muối kim loại kiềm thổ Mg, Ca, Sr, Ba vv.

(Nhóm IIa)

1 hoặc 2 gốc kỵ nước

Anion hữu cơ

Chức este đặc trưng

-SO₃H

Amin bậc 3

Không có nhánh polyete trên dãy hợp chất trung gian

Gốc benzen không ngưng tụ

-CON(r) - R' - F

-N(r)CO - R' - F

Chức trung gian 1 và 2

Muối của kim loại Cu, Ag, Zn, Cd, Hg (Nhóm Ib và IIb)

1 hoặc 2 gốc kỵ nước

Gốc benzyl và tương tự. Anion vô cơ

Chức este đặc trưng

-S-SO₃H

Oxit amin

Có nhánh polyete trên dãy hợp chất trung gian

Gốc thơm với vòng ngưng tụ

-SO₂N(r)-R' - F

-N(r)SO₂-R' - F

Muối của kim loại chuyển tiếp Cr, Mn, Fe, Co, Ni (Nhóm VIa, VIIa, VIII)

1 hoặc 2 gốc kỵ nước

Gốc benzyl và tương tự. Anion hữu cơ

Chức amit đặc trưng

-SO₂H

Các chức sunfua khác, bao gồm -SO₂NH(r)

Amoni bậc 4

Dẫn xuất của sorbitan, mannitan, cacbohydrat và tương tự

Gốc vòng dị đa với 1 nguyên tử không cacbon trên vòng

O R' (O R)_nF

Chức trung gian 1, 2 và 3

Muối của kim loại Al, In, Sn, Pb, Bi (Nhóm IIIb đến Vb)

3 gốc kỵ nước Anion vô cơ

Chức sulfamit đặc trưng

SO₂N(r)₂

Este của axit orthophosphoric

Pyridin imidazolin và tương tự

Dẫn xuất của sorbitan, mannitan, oxy alkyl cacbohydrat

Gốc vòng dị đa với 2 hoặc nhiều hơn các nguyên tử không cacbon trên vòng

-S - R' - F

-SO - R' - F

-SO₂ - R' - F

Muối của kim loại nhóm lantan và actin La, Ce, Th, U v.v…

3 gốc kỵ nước.

Anion hữu cơ

Axit phosphonic

Sunphonic

Nhóm carbonyl

Gốc trùng hợp

-N(r) - R' - F

Muối amoni

Những phức kim loại

Peraxit

Phosphonic

Ure, ureides, polypeptit

Gốc chứa nguyên tố khác trong chuỗi

Những nhóm khác

- X - R' - F

Muối bazơ hữu cơ

Betain

Chất dẫn xuất hữu cơ chứa kim loại

Các chức anion khác

Cách thức cation khác

Các chức non-ion khác

Các gốc kỵ nước khác

Muối phức kim loại Bazơ hữu cơ chứa kim loại

Những đặc trưng đặc biệt khác

Những chức đặc trưng khác

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

Ví dụ áp dụng phân loại giản đơn

B.1. Chất hoạt động bề mặt anion

Natri stearat	C₁₇H₃₅COONa	A 1001
Natri lauroyl sarcosinat		A 1031
Natri laurylsunphat	C₁₂H₂₅ - OSO₃Ha	A 2001
Natri lauryl etoxy-ete sunphat	C₁₂H₂₅ - OCH₂ - CH₂ - OCH₂ - CH₂ - OSO₃Na	A 2051
Muối natri của este sunphuric của lauroyl etanolamit	C₁₁H₂₃ - CO - NH - CH₂ - CH₂ - OSO₃Na	A 2031
Natri alkylsunphonat		A 3001
Natri oleyl-oxyetan sunphonat	C₁₇H₃₃ - COO - CH₂ - CH₂ - SO₃Na	A 3011
Muối natri của oleyl-metyltauric		A 3031
Natri alkylaryl-sunphonat		A 3301
Natri mono-alkylphotphat		A 6001
Natri dioctylsunphocuccinat		A 3021