Luận án Nghiên cứu xây dựng hệ chất hoạt động bề mặt bền nhiệt ứng dụng trong công nghệ sản xuất chất tạo bọt chữa cháy

rong chất tạo bọt AFFF 
Các chất phân tán bọt bao gồm: natri silicat, gel silica hoặc siloxan. Nồng độ 
khảo sát của các hợp chất này là 0, 0,25%, 0,5%, 1%, 1,5% và 2% về khối lượng. 
Các chất này được thêm riêng rẽ vào dung dịch hỗn hợp của các chất hoạt động bề 
mặt và được khuấy từ trong 20 phút. Phân tán hỗn hợp bằng thiết bị phân tán siêu 
âm trong 30 phút tại nhiệt độ phòng. Sau đó xác định các giá trị về sức căng bề mặt, 
độ nở, thời gian bán hủy và khả năng tạo bọt của từng mẫu. Các phép đo được lặp 
lại ít ba lần để lấy giá trị trung bình. 
2.2.3. Chế tạo bọt chữa cháy tạo màng nước bền rượu 
Bước 1: Nghiên cứu lựa chọn chất HĐBM hydrocarbon và fluor hóa 
Nghiên cứu về thành phần của chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước bền 
rượu trong chương 1 cho thấy hàm lượng các chất HĐBM fluor hóa chiếm 5 – 15 
44 
%, các chất HĐBM hydrocarbon chiếm 5 – 25 % trong công thức bọt đậm đặc tương 
ứng với nồng độ 0,05 – 0,15 % và 0,05 – 0,25 % trong dung dịch bọt AR-AFFF 1 % 
sử dụng khi phun. 
Pha 100 g mỗi dung dịch với nồng độ branched alkyl benzen sulfonat (BAS) 
0,05%, Sodium laury ether sunfat (SLES) 0,05%, Sodium lauryl sulfat (SLS) 0,05%, 
Aryl sulfat (AS) 0,05%, Alkylphenol ethoxylat (APE) 0,05%, Nonylphenol ethoxylat 
(NPE) 0,05% và Lauryl hydoxysulfo betain (LHSB) 0,05% (nồng độ khối lượng) 
cùng nước. huấy với tốc độ 80 vòng/phút trong 20 phút tại nhiệt độ phòng. Lấy 
các mẫu dung dịch thu được đem xác định độ nở và thời gian bán hủy. Lựa chọn các 
chất đáp ứng được các tiêu chí về độ nở (từ 5,5-20 lần) và thời gian bán hủy (≥ 4 
phút) cho các nghiên cứu tiếp theo. 
Tiến hành pha 100 g dung dịch bằng cách cho từ từ chất HĐBM fluor hóa 
fluoroalkyl betain (FB) vào cốc có sẵn nước bên trong với hàm lượng thay đổi trong 
khoảng 0,005 – 0,2% khối lượng. huấy với tốc độ 80 vòng/phút trong 20 phút tại 
nhiệt độ phòng. Sau đó lấy mẫu thu được xác định các giá trị độ nở, thời gian bán 
hủy, sức căng bề mặt, sức căng bề mặt liên diện. 
 Tiếp tục tiến hành khảo sát sự tương hợp của các chất HĐBM fluor hóa và 
chất HĐBM hydrocarbon được tiến hành bằng cách phối trộn FB với các chất 
HĐBM hydrocarbon SLES, SLS, APE, NPE và LHSB theo các tỷ lệ 1:4, 1:3, 1:2, 
1:1, 2:1, 3:1 với nồng độ tổng là 0,2% trong nước. Dung dịch thu được, được khảo 
sát khả năng bền nhiệt tại nhiệt 150°C trong 8h. Sau 8h ủ nhiệt quan sát bằng mắt 
độ đục của dung dịch. Nếu dung dịch trong hoàn toàn chứng tỏ các chất HĐBM 
trong hệ tương hợp tốt với nhau. Ngược lại, nếu dung dịch đục thì các chất HĐBM 
không tương hợp. 
Bước 2: Xác định khả năng tương hợp và bền nhiệt của hỗn hợp các chất hoạt 
động bề mặt 
Xác định tỉ lệ tương hợp và bền nhiệt của hỗn hợp 2 chất HĐBM FB và 
SLES: Pha 100 g hỗn hợp dung dịch FB : SLES với các tỉ lệ tương ứng khác nhau 
lần lượt là 1:1; 1:2; 1:3 và 1:4 bằng cách cho từ từ SLES vào dung dịch FB. huấy 
đều hỗn hợp thu được trong 30 phút, tốc độ khuấy 80 vòng/phút tại nhiệt độ phòng. 
Bơm vào mỗi ống nghiệm chịu nhiệt 50 g dung dịch chất HĐBM, vặn kín nút và ủ 
trong bể điều nhiệt tại nhiệt độ 150°C trong 8h. 
45 
Xác định tỉ lệ tương hợp và bền nhiệt của hỗn hợp 3 chất hoạt động bề mặt: 
Pha 100 g hỗn hợp dung dịch FB : SLES : NPE với các tỉ lệ tương ứng khác nhau 
lần lượt là 1:3:1; 1:3:2; 1:3:3 và 1:3:4. Tiếp tục pha 100 g hỗn hợp dung dịch FB : 
SLES : NPE với các tỉ lệ tương ứng khác nhau lần lượt là 1:2:1; 1:2:2; 1:2:3 và 
1:2:4. huấy đều các hỗn hợp thu được trong 30 phút, tốc độ khuấy 80 vòng/phút 
tại nhiệt độ phòng. Bơm vào mỗi ống nghiệm chịu nhiệt 50 g dung dịch chất 
HĐBM, vặn kín nút và ủ trong bể điều nhiệt tại nhiệt độ 150°C trong 8h. 
Xác định tỉ lệ tương hợp và bền nhiệt của hỗn hợp 4 chất hoạt động bề mặt: 
Pha 100 g hỗn hợp dung dịch FB : SLES : NPE : PFAC với tỉ lệ tương ứng là 
1:2:2:1. huấy đều hỗn hợp trong 30 phút, tốc độ khuấy 80 vòng/phút tại nhiệt độ 
phòng. Bơm vào mỗi ống nghiệm chịu nhiệt 50 g dung dịch chất HĐBM, vặn kín 
nút và ủ trong bể điều nhiệt tại nhiệt độ 150°C trong 8h. 
Tất cả các mẫu dung dịch trên sau mỗi thời gian nhất định quan sát bằng mắt 
độ đục, đo SCBM và pH của các dung dịch ủ tại thời điểm đó. Qua kết quả đo và 
quan sát có thể đánh giá đuợc độ bền nhiệt của hệ, nếu dung dịch trong suốt chứng 
tỏ các thành phần trong hệ tương hợp tốt. 
- pH của bọt đậm đặc cần đạt là gần trung tính hoặc gần bazơ, tức là có giá 
trị trong khoảng từ 6,0 đến 8,5. Nếu pH nằm ngoài khoảng giá trị này thì chất tạo 
bọt có thể bị phân hủy do quá trình thủy phân hoặc tách lớp. Đo SCBM để xác định 
mức độ phân huỷ của các chất HĐBM dưới tác động của H+ khi ủ ở nhiệt độ cao. 
Bước 3: Tối ưu hóa phối trộn các chất HĐBM 
Từ các kết quả nghiên cứu chọn tỷ lệ FB : SLES : NPE : PFAC = 1:2:1:1 để 
nghiên cứu tối ưu. Trong 4 chất hoạt động bề mặt này, SLES và NPE được kết hợp 
thành một nhóm do SLES và NPE ít làm thay đổi sức căng bề mặt của dung dịch so 
với hai chất còn lại, tỷ lệ SLES : NPE được cố định là 2: 1. 
Bài toán tối ưu được lập dựa trên phương trình hồi quy xác định bằng 
phương pháp quy hoạch thực nghiệm là hàm mô tả sự phụ thuộc của sức căng bề 
mặt vào các nhân tố: nồng độ FB biến thiên từ 80÷120 g/kg; nồng độ {SLES : NPE 
= 2:1} biến thiên từ 320 ÷ 380 g/kg và nồng độ PFAC biến thiên từ 80 ÷ 120 g/kg. 
Mô hình toán học được chọn biểu diễn sự phụ thuộc của sức căng bề mặt vào 
các nhân tố được mã hóa dưới dạng phương trình đa thức bậc hai được tiến hành 
tương tự như chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước. Sau đó kiểm nghiệm sự tương 
46 
thích của dữ liệu theo mô hình và dữ liệu thực nghiệm được thực hiện. 
Ma trận thực nghiệm được thiết kế theo mô hình Box-Hunter với sự hỗ trợ 
của phần mềm Minitab. Các thí nghiệm đầu vào được khảo sát ở các cấp độ khác 
nhau và được mã hóa như trong bảng 2.3 
Bảng 2.3: Các mức tối ưu hóa trong hệ chất tạo bọt chữa cháy 
tạo màng nước bền rượu 
Biến nghiên cứu 
Mã 
hóa 
Đơn 
vị 
Mức tối ưu 
-α -1 0 +1 +α 
Nồng độ (FB) x1 g/kg 66,36 80 100 120 133,64 
Nồng độ{SLES : NPE} x2 g/kg 299,55 320 350 380 400,45 
Nồng độ PFAC x3 g/kg 66,36 80 100 120 133,64 
Bước 4: Nghiên cứu lựa chọn chất trợ HĐBM và các chất phụ gia 
- Chế tạo hệ chất HĐBM đậm đặc (gọi tắt là hệ AR1): Cho 11,1 g FB vào 
cốc 500 ml khuấy nhẹ để tránh tạo bọt, tiếp tục cho từ từ 22,7 g SLES vào khuấy 
chậm đến tan hết. Cho từ từ vào dung dịch 11,3 g NPE khuấy chậm rồi cho thêm 
tiếp 10,6 g PFAC khuấy chậm cho đến khi dung dịch đồng nhất thu được hệ AR1. 
- Nghiên cứu lựa chọn polyme tạo bền rượu: Chế tạo 100 g các mẫu bọt bằng 
cách cho xanthan gum vào hệ AR1 với nồng độ thay đổi từ 0,8 – 2,4 % khối lượng, 
sau đó cho thêm nước để đủ 100 g dung dịch khuấy chậm trong 30 phút. Lấy các 
mẫu chất tạo bọt này được đo độ nở và thời gian bán hủy. Từ kết quả thu được lựa 
chọn hàm lượng xanthan gum thích hợp dùng cho các nghiên cứu tiếp theo. 
- Lựa chọn chất trợ HĐBM: Chế tạo 100g các mẫu bọt bằng cách cho butyl 
diglycol vào hệ AR1 với nồng độ thay đổi từ 1-7 % khối lượng, sau đó cho thêm 
nước để đủ 100g dung dịch khuấy chậm trong 30 phút. Lấy các mẫu chất tạo bọt 
này được đo độ nở và thời gian bán hủy. Từ kết quả thu được lựa chọn hàm lượng 
butyl diglycol thích hợp dùng cho các nghiên cứu tiếp theo. 
- Lựa chọn chất tăng độ bền bọt: Chế tạo 100g các mẫu bọt bằng cách cho 
vào hệ AR1 đã có 5% chất trợ HĐBM butyl diglycol, hàm lượng hydroxyethyl 
cellulose (HEC) thay đổi từ 0,8 – 1,8% và được đồng hóa cùng với nước để đủ 100g 
dung dịch khuấy chậm trong 30 phút. Lấy các mẫu chất tạo bọt này được đo độ nở 
và thời gian tiết nước. Lựa chọn hàm lượng HEC thích hợp. 
- Lựa chọn chất chống đông: Chế tạo 100g các mẫu bọt bằng cách cho 
47 
glycerin vào hệ AR1 đã có 5% chất trợ HĐBM butyl diglycol và 1,2% HEC. Hàm 
lượng glycerin thay đổi từ 0 – 4% được đồng hóa cùng với với nước để đủ 100g 
dung dịch khuấy chậm trong 30 phút. Lấy các mẫu chất tạo bọt này được đo độ nở 
và thời gian tiết nước. Lựa chọn hàm lượng glycerin thích hợp. 
- Lựa chọn chất điều chỉnh độ nhớt: Chế tạo 100g các mẫu bọt bằng cách cho 
Urea vào hệ N đã có 5% chất trợ HĐBM butyl diglycol; 1,2% HEC và 3.0% 
glycerin. Hàm lượng Urea thay đổi từ 0 – 5% và lượng nước được thêm vào vừa đủ 
để thành 100g dung dịch. Lấy các mẫu chất tạo bọt này được đo độ nở và thời gian 
tiết nước. Lựa chọn hàm lượng Urea thích hợp. 
Xác định độ bền của hỗn hợp chất HĐBM với chất trợ HĐBM và các phụ 
gia: Tiến hành chế tạo 100 g các mẫu chất tạo bọt bao gồm hệ AR1 với sự có mặt 
của 1,6 g xanthan gum; 5,0 g butyl diglycol; 3,0 g glycerin; 2,5 g Urea; 1,2 g HEC 
và 31g nước. Lấy 1% mẫu chất tạo bọt này pha vào 99% nước được dung dịch tạo 
bọt, ủ đẳng nhiệt ở 150°C, xác định sự biến thiên pH và SCBM của các mẫu dung 
dịch theo các mốc thời gian khác nhau. 
Chú ý: trong quá trình khuấy nếu thấy nhiều bọt tạo thành có thể cho thêm 
một vài giọt ethanol để giảm bớt lượng bọt trong mẫu. 
Bước 5: Lập công thức chế tạo chất tạo bọt chữa cháy 
 hảo sát thời gian khuấy và tốc độ khuấy 
- Cách tiến hành cân các chất khối lượng như sau: 1550g Nước; 555g FB; 
1135g SLES; 565g NPE; 530g PFAC; 250g butyldiglycol; 150g glyxerin; 80g 
xanhthan gum + 60g HEC; 125g Urea và phối trộn các hóa chất theo thứ tự Nước; 
FB; SLES; NPE; PFAC; butyldiglycol; glyxerin; hydroxyethyl cellulose + 
xanhthan gum; Urea tương ứng với thứ tự phối trộn 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9, thành 
5000g dung dịch tiến hành khuấy đến khi hệ đồng nhất và ghi đo thời gian khuấy 
trộn. Lấy dung dịch chất tạo bọt vừa chế tạo pha trộn với nước để tạo thành dung 
dịch bọt 1% và tiến hành đo các thông số như: Thời gian bán phân hủy, sức căng 
bề mặt. 
Từ các kết quả khảo sát nồng tối ưu các thành phần chế tạo, thiết lập công 
thức chế tạo chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước bền rượu. 
Bước 6: Xác định các tính chất của bọt và thử nghiệm dập cháy 
 Các tính chất như: độ nhớt, sức căng bề mặt, khả năng lan truyền, độ nở, thời 
48 
gian bán hủy được xác định theo TCVN 7278-3:2003 đã được ban hành. 
Tiến hành thử nghiệm đánh giá hiệu quả dập cháy đối với bọt chữa cháy tạo 
màng nước bền rượu theo phương pháp phun nhẹ. 
- Đối với chất tạo bọt bền rượu 1% thử nghiệm với các quy mô: 
+ Quy mô 1: 
Diện tích khay thử: 0,25m2 
Số lượng nhiên liệu cháy: 9 lít aceton 
Lưu lượng phun bọt: 5 lít/phút 
+ Quy mô 2 (đúng theo quy mô TCVN) 
Diện tích khay thử: 1,7 m2 
Số lượng nhiên liệu cháy: 125 lít aceton 
Lưu lượng phun bọt: 11,4 lít/phút 
49 
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước (AFFF) 
3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn các chất HĐBM 
Chất HĐBM hydrocarbon sử dụng để chế tạo chất tạo bọt tạo màng nước phải 
đáp ứng được các tiêu chí về độ nở (5,5-20 lần) và thời gian bán hủy (≥ 4 phút). Tiến 
hành khảo sát độ nở và thời gian bán hủy của các chất HĐBM hydrocarbon với nồng 
độ 0,05 %, kết quả khảo sát được trình bày tại bảng 3.1. 
Bảng 3.1: ết quả khảo sát độ nở và thời gian bán hủy 
của các chất HĐBM hydrocarbon 
STT Chất HĐBM 
Độ nở 
(lần) 
Thời gian bán hủy 
(phút:giây) 
1 Branch alkyl benzen sulfonat (BAS) 6,2 2:48 
2 Ethoxylat sulfat (EOS) 3,1 2:02 
3 Propoxylat sulfat (POS) 3,8 2:56 
4 Alkyl polyglucosid (APG) 5,8 4:01 
5 Nonylphenol ethoxylat (NPE) 5,5 4:11 
6 Lauryl hydoxysulfo betain (LHSB) 5,4 4:19 
Kết quả cho thấy chất HĐBM BAS có độ nở tương đối cao (6,2 lần) tuy nhiên 
thời gian bán hủy lại thấp hơn so với yêu cầu (chỉ đạt 2 phút 48 giây). Tương tự với 
EOS và POS thời gian bán hủy chỉ đạt nhỏ hơn 3 phút. Do đó, lựa chọn các chất 
HĐBM hydrocarbon là APG, NPE và LHSB có các thông số về độ nở lớn hơn 5 lần 
và thời gian bán hủy lớn hơn 4 phút, đáp ứng được tiêu chuẩn cho các nghiên cứu tiếp 
theo. 
Sự kết hợp giữa các chất HDBM fluor hóa và hydrocarbon mang lại hiệu quả tối 
ưu hơn so với việc sử dụng đơn lẻ từng chất [104]. Do đó, tiếp tục lựa chọn thêm chất 
HĐBM fluor hóa. Sử dụng DuPont™ Capstone® fluorosurfactant 1440 (DCF) cho 
việc chế tạo chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước. Đây là chất HĐBM fluor hóa 
dạng lưỡng tính, và không gây độc hại môi trường. 
Nghiên cứu về thành phần của chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước đậm 
đặc trong Chương 1 cho thấy hàm lượng các chất HĐBM fluor hóa chiếm tỉ lệ 5 – 
20 % trong công thức bọt đậm đặc tương đương với nồng độ 0,05 – 0,2 % trong 
50 
dung dịch bọt AFFF 0,5% khi phun. Do đó, chọn nồng độ DCF thay đổi từ 0,035 – 
0,06% để khảo sát sự ảnh hưởng của nó đến sức căng bề mặt của dung dịch nước. 
Kết quả được trình bày tại hình 3.1. 
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
14
14,5
15
15,5
16
16,5
17
0,035 0,04 0,045 0,05 0,055 0,06
SCBM (mN/m)
SCBM liên diện (mN/m)
S
ứ
c 
că
n
g
 b
ề 
m
ặ
t 
(m
N
/m
)
S
ứ
c 
că
n
g
 b
ề 
m
ặ
t 
li
ên
 d
iệ
n
 (
m
N
/m
)
Nồng độ DCF (%)
Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ DCF đến sức căng bề mặt của nước 
Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nồng độ DCF đến sức căng bề mặt của 
nước cho thấy chất HĐBM fluor hóa có khả năng giảm mạnh sức căng bề mặt của 
nước xuống giá trị thấp. Với nồng độ 0,035% DCF đã làm giảm sức căng bề mặt 
của nước từ 72 mN/m xuống còn 16,6 mN/m. Khi tiếp tục tăng nồng độ DCF từ 
0,035% lên 0,06% thì sức căng bề mặt và sức căng bề mặt liên diện của nước giảm 
dần. Tại nồng độ 0,06% sức căng bề mặt giảm còn 15,3 mN/m và sức căng liên diện 
giảm còn 2,2 mN/m. Kết quả khảo sát các tính chất về độ nở, thời gian bán hủy và 
hệ số lan truyền của dung dịch trong nước có chứa DCF được trình bày tại bảng 3.2. 
Bảng 3.2: Độ nở và thời gián bán hủy của dung dịch DuPont™ Capstone® 
fluorosurfactant 1440 (DCF) 
STT 
Nồng độ 
DCF (%) 
Độ nở 
(lần) 
Thời gian bán hủy 
(phút:giây) 
Hệ số lan truyền 
1 0,03 3,2 3:23 5,4 
2 0,035 3,7 4:07 5,8 
3 0,04 4,2 4:23 6,1 
4 0,045 4,8 4:52 6,6 
51 
5 0,05 4,2 5:21 7,4 
6 0,055 5,6 5:56 7,6 
7 0,06 6,3 6:28 8,0 
Kết quả cho thấy khi nồng độ DCF tăng thì độ nở cũng tăng điều này chứng 
tỏ DCF có khả năng tạo bọt tốt. Truy nhiên, khi so sánh với các chất HĐBM 
hydrocarbon ở cùng nồng độ 0,05% thì độ nở của chất fluor hóa thấp hơn. Chứng tỏ 
rằng chất HĐBM fluor có khả năng tạo bọt kém hơn so với các chất HĐBM 
hydrocarbon. Điều này được giải thích là do DCF có độ nhớt lơn hơn các chất 
hydrocarbon và do độ hấp phụ trên bề mặt của các chất fluor hóa. Tuy nhiên, thời 
gian bán hủy của DCF lại cao hơn so với các chất hydrocarbon, điều này cho thấy 
mặc dù khả năng tạo bọt của DCF thấp hơn tuy nhiên các bọt tạo thành bền và ổn 
định hơn. Mặt khác, hệ số lan truyền của dung dịch dương chứng tỏ dung dịch có 
khả năng nổi lên và lan truyền trên bề mặt của nhiên liệu cháy (cyclohexan). 
Sau khi lựa chọn được chất HĐBM hydrocarbon (APG, NPE, LHSB) và chất 
HĐBM fluor hóa (DCF) tiến hành xác định sức căng bề mặt của từng chất trong nước 
với các nồng độ thay đổi từ 0 – 0,06 % khối lượng. Sự thay đổi sức căng bề mặt (σ) 
theo nồng độ của từng chất HĐBM được trình bày tại hình 3.2: 
0
20
40
60
80
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06
DCF (mN/m)
APG (mN/m)
NPE (mN/m)
LHSB (mN/m)
Nồng độ (%)
S
ứ
c 
că
n
g
 b
ề 
m
ặ
t 
(m
N
/m
)
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sức căng bề mặt của các chất HĐBM 
theo nồng độ 
Kết quả xác định sức căng bề mặt của các chất HĐBM cho thấy các chất 
HĐBM hydrocarbon có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của nước xuống 
52 
khoảng 28 – 33 mN/m. Trong khi các chất fluor hóa làm giảm sức căng bề mặt của 
nước xuống khoảng 16 mN/m. Do vậy, khả năng giảm sức căng bề mặt nước của 
các chất HĐBM hydrocarbon kém hơn so với chất fluor hóa. Điều này được giải 
thích là do fluor có độ phân cực nhỏ hơn hydro, tính phân cực thấp và tương tác 
Van der Waals giữa các chuỗi fluor yếu, dẫn đến sức căng bề mặt thấp. Thêm vào 
đó, phần đuôi kỵ nước của các chất fluor hóa thường có tương tác yếu hơn và dài 
hơn so với các chất hydrocarbon. Do đó, chúng có khả năng tạo thành một lớp hấp 
phụ dày đặc trên bề mặt. Mặt khác, liên kết C-F rất bền nên DCF có khả năng bền 
trong điều kiện nhiệt độ cao. Do đó, trong quá trình xây dựng hệ tổ hợp hợp trội hỗn 
hợp các chất HĐBM, luận án chọn DCF làm thành phần chính trong hệ chất 
HĐBM. 
3.1.2. Xác định khả năng tương hợp và bền nhiệt của hỗn hợp các chất HĐBM 
Chất HĐBM DCF, APG, NPE và LHSB đều tương hợp tốt và tan trong 
nước, đặc biệt là APG không những tan tốt trong nước mà còn có khả năng tạo bọt 
tốt hơn các chất HĐBM khác. Do vậy, luận án lựa chọn hỗn hợp DCF và APG là 
thành phần chính và khảo sát với sự có mặt của các chất NPE, LHSB để xác định 
công thức tổ hợp và khả năng bền nhiệt. 
3.1.2.1. Hệ gồm 2 chất HĐBM 
- Hệ gồm DCF : APG 
Pha 100g hỗn hợp DCF và APG với các tỉ lệ khác nhau, xác định giá trị pH 
và σ tại thời điểm trước ủ nhiệt được kết quả trình bày tại bảng 3.3. Tiến hành khảo 
sát sự biến đổi pH và σ của hệ dung dịch theo thời gian ủ ở nhiệt độ 150°C kết quả 
được trình bày tại bảng: 
Bảng 3.3. Giá trị pH và σ của hệ DCF : APG tại thời điểm ban đầu 
Thông số 
Tỷ lệ DCF : APG 
1 : 1 1 : 2 1 : 3 1 : 4 
pH 7,84 7,76 7,81 7,78 
σ (mN/m) 22,75 22,63 21,54 21,27 
53 
Bảng 3.4. Biến thiên pH và σ của hệ DCF : APG theo thời gian ủ nhiệt 
Thời 
gian 
(h) 
Tỷ lệ DCF : APG 
1 : 1 1 : 2 1 : 3 1 : 4 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
1 0,31 0,97 0,30 0,76 0,21 0,59 0,22 0,67 
2 0,47 0,95 0,37 0,91 0,22 0,62 0,25 0,71 
3 0,41 1,13 0,31 0,94 0,24 0,69 0,29 0,80 
4 0,49 1,26 0,39 1,27 0,26 0,64 0,21 0,75 
6 0,49 1,39 0,39 1,19 0,31 0,71 0,23 0,81 
8 0,42 1,47 0,32 1,34 0,29 0,70 0,24 0,89 
Trong đó: Δσ - Độ tăng σ ở các thời điểm ủ nhiệt (mN/m) 
ΔpH - Độ giảm pH ở các thời điểm ủ nhiệt 
 ết quả cho thấy sự thay đổi về pH là không đáng kể, điều này là do APG và 
DCF là chất HĐBM nonion, không có sự phân ly ion, sự thay đổi pH chủ yếu là do 
các thành phần phụ có trong các sản phẩn chất HĐBM. Dựa vào các kết quả thu 
được, có thể thấy với tỉ lệ DCF : APG = 1 : 3 thì độ tăng σ ở khoảng rất hẹp, do vậy 
luận án chọn tỷ lệ DCF : APG = 1 : 3 để nghiên cứu tiếp ảnh hưởng của LHSB và 
NPE. Mặt khác, có thể thấy khi chỉ sử dụng chất HĐBM hydrocarbon APG thì sức 
căng bề mặt của dung dịch vẫn khá cao đạt giá trị khoảng 28 mN/m. Tuy nhiên, khi 
kết hợp thêm với DCF thì sức căng bề mặt của dung dịch thu được giảm xuống còn 
khoảng 22 mN/m sau 8h ủ nhiệt. Điều này chứng tỏ việc sử dụng phối hợp giữa 
chất HĐBM fluor hóa và hydrocarbon mang lại kết quả tốt trong làm giảm sức căng 
bề mặt hơn so với chỉ sử dụng chất HĐBM hydrocarbon. Tuy nhiên giá trị sức căng 
bề mặt của hệ chất HĐBM chưa đạt yêu cầu nên luận án tiếp tục nghiên cứu hệ 3 
chất HĐBM. 
3.1.2.2. Hệ gồm 3 chất HĐBM 
- Hệ gồm DCF : APG : LHSB 
Kết quả khảo sát hệ 2 chất HĐBM đã lựa chọn được tỷ lệ DCF : APG = 1 : 3. 
Do vậy, cố định tỷ lệ này và thêm LHSB vào hỗn hợp với các tỷ lệ tương ứng, xác 
định pH và σ tại thời điểm ban đầu được kết quả trình bày tại bảng 3.5. hảo sát sự 
biến đổi pH và σ của hệ dung dịch theo thời gian ủ ở nhiệt độ 150°C, kết quả được 
trình bày tại bảng 3.6: 
54 
Bảng 3.5: Giá trị pH và σ của hệ DCF : APG : LHSB tại thời điểm ban đầu 
Thông số 
Tỷ lệ DCF : APG : LHSB 
1 : 3 : 1 1 : 3 : 2 1 : 3 : 3 1 : 3 : 4 
pH 7,54 7,36 7,81 7,28 
σ (mN/m) 20,15 19,64 19,75 19,27 
Bảng 3.6. Biến thiên pH và σ của hệ DCF : APG : LHSB theo thời gian ủ nhiệt 
Thời gian 
(h) 
Tỷ lệ DCF : APG : LHSB 
1 : 3 : 1 1 : 3 : 2 1 : 3 : 3 1 : 3 : 4 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
ΔpH Δσ 
(mN/m) 
1 0,30 0,98 0,26 0,67 0,24 0,69 0,23 0,66 
2 0,27 0,92 0,27 0,61 0,23 0,72 0,26 0,73 
3 0,21 1,23 0,21 0,74 0,23 0,69 0,29 0,70 
4 0,29 1,36 0,28 0,72 0,28 0,74 0,25 0,75 
6 0,25 1,42 0,29 0,71 0,31 0,74 0,23 0,71 
8 0,26 1,51 0,23 0,67 0,29 0,77 0,27 0,79 
 ết quả cho thấy, ở thời điểm ban đầu khi chưa ủ nhiệt, hệ 3 chất HĐBM (có 
thêm LHSB) đã có sự giảm SCBM hơn so với hệ 2 chất HĐBM (DCF, APG). Hệ 
bao gồm 2 chất HĐBM có sức căng bề mặt khoảng 22 mN/m, còn