SPAN 80- Sorbitan oleat - Tính chất hóa lý và ứng dụng của nó trong công nghiệp

1. Tổng quan về SPAN 80

Tên hóa học: Sorbitan monooleate
Tên thương mại: SPAN 80 (do ICI/DuPont phát triển, nay thuộc Croda International)
Số CAS: 1338-43-8
Công thức phân tử: C₂₄H₄₄O₆
Khối lượng phân tử: ~428,6 g/mol

2. Tính chất hóa – lý của SPAN 80

3. Cơ chế hoạt động

SPAN 80 là nonionic surfactant, hoạt động nhờ:

• Gốc sorbitan (hydrophilic yếu)
• Gốc oleate (hydrophobic mạnh)

Do HLB thấp (4,3), SPAN 80:

• Ưa dầu → Tạo nhũ tương dầu trong nước (W/O) ổn định
• Giảm sức căng bề mặt tại giao diện dầu-nước
• Tăng độ phân tán của các pha không tan

4. Ứng dụng công nghiệp và hàm lượng điển hình (%)

A. Ngành mỹ phẩm & dược phẩm

• Kem dưỡng, lotion (W/O): 1–5%
• Kem chống nắng (dạng dầu): 2–4%
• Dược phẩm dạng nhũ tương tiêm hoặc uống: 0,5–2%
• Kết hợp với Tween 80 để điều chỉnh HLB mong muốn (thường theo tỷ lệ SPAN 80 : Tween 80 = 1:1 đến 3:1)

Ví dụ: Kem dưỡng ẩm W/O: SPAN 80 (2%), dầu khoáng (15%), nước (70%), chất bảo quản (0,5%)

B. Ngành thực phẩm

• Phụ gia thực phẩm (E494)
• Nhũ hóa trong kem, bơ thực vật, margarine: 0,1–0,5%
• Ngăn tách lớp trong nước sốt, mayonnaise (khi cần W/O): 0,05–0,3%

Lưu ý: Phải dùng SPAN 80 cấp thực phẩm (food-grade), đạt tiêu chuẩn FCC, EU, FDA.

C. Ngành sơn & mực in

• Chất phân tán bột màu trong hệ dung môi: 0,5–2%
• Ổn định nhũ tương trong sơn nước gốc dầu: 1–3%
• Ngăn hiện tượng "floating" hoặc "flooding" của pigment

D. Ngành dầu khí

• Chất nhũ hóa trong dung dịch khoan (oil-based mud): 2–6%
• Ức chế tạo bọt trong hệ tuần hoàn: 0,1–0,5%
• Tăng khả năng thấm dầu vào đá chứa

E. Nông nghiệp (thuốc bảo vệ thực vật)

• Chất phân tán trong thuốc trừ sâu dạng EC (emulsifiable concentrate): 3–10%
• Giúp phân tán hoạt chất trong dầu, tạo nhũ khi pha với nước

Ví dụ: Dung dịch EC chứa hoạt chất 20%, SPAN 80 5%, dung môi 75%

F. Công nghiệp polymer & nhựa

• Chất tạo xốp (foaming agent) trong sản xuất xốp PU: 0,5–2%
• Chất ổn định bọt trong quá trình polymer hóa nhũ tương

5. Lưu ý quan trọng trong sử dụng

• Không dùng riêng cho hệ O/W – cần kết hợp với surfactant HLB cao (Tween 80, HLB=15) để tạo hệ nhũ tương cân bằng.
• Tránh pH kiềm mạnh → có thể thủy phân ester → mất hiệu quả.
• Bảo quản: Nơi khô ráo, tránh ánh sáng, dưới 30°C. Có thể oxy hóa do gốc olefin → nên thêm chất chống oxy hóa (BHT 0,01–0,1%) nếu lưu trữ lâu.
• Tính tương thích: Tốt với hầu hết surfactant nonionic, kém với anionic ở nồng độ cao.

6. So sánh nhanh với các SPAN khác

→ SPAN 80 được ưa chuộng nhờ trạng thái lỏng (dễ xử lý) và HLB lý tưởng cho W/O.