研究簡史
20世紀30年代末期,人們将苯與氯化石油進行烷基化,然後将生成的烷基苯進行磺化制得烷基苯磺酸鹽。這便是烷基芳磺酸鹽的第一批工業産品,當時絕大多數産品用于紡織工業,随後家用配方便很快出現。
第二次世界大戰後,出現了十二烷基苯磺酸鹽,它是石油催化裂化的副産品四聚丙烯作為烷基化試劑與苯反應,再經磺化制得的。
由于石油化學品公司能夠将大量的四聚丙烯轉化為十二烷基苯,産品質量高,價格低廉,因此以十二烷基苯為原料的洗滌劑迅速的取代了肥皂,而且十二烷基苯磺酸鹽很快便成為美國用量最大的有機表面活性劑,此時使用的表面活性劑品種雖然應用性能良好,但普遍存在一個嚴重的缺點,便是它們在污水處理裝置中的生物降解速度很低,而且降解不完全,給環境造成了很大的污染。
為解決這一問題,20世紀60年代早期,洗滌劑工業便開始由支鍊烷基苯磺酸鹽的生産轉向直鍊烷基苯酸鹽。由于直鍊産品具有良好的生物降解性,解決了50年代洗滌劑行業的焦點問題,即洗滌劑泡沫造成的污染問題。在此之後,烷基芳磺酸鹽型陰離子表面活性劑的應用領域不斷擴大,産品的需求量和銷售額不斷提高。
理化性質
物理性質
分子式:CHNaOS
分子量:348.48
親水親油平衡值(HLB值):10.638
分解溫度為450℃,失重率達60%。
性狀:固體,白色或淡黃色粉末
溶解性:易溶于水,易吸潮結塊
臨界膠束濃度(CMC值):1.2mmol·L-1
紅外光譜:
參考資料來源:物競化學品數據庫
化學性質
1、十二烷基苯磺酸鈉對堿,稀酸,硬水化學性質穩定
2、能與強酸建立平衡體系:
R-Ph-SONa+HCl⇌R-Ph-SOH+NaCl
3、磺基中的羟基也可被氯原子取代,生成磺酰氯:
3R-Ph-SONa+PCl-----→R-Ph-SOH+NaCl(~200℃)
4、水解反應是磺化反應的逆反應。在強酸催化下,十二烷基硫酸鈉與水共熱,可脫去磺基,反應的實質是H+作為親電試劑進攻芳環的親電取代反應。
3R-Ph-SONa+HO----→R-Ph+NaHSO(~200℃,HSO)
簡介
分子式:C18H29NaO3S
分子量:348.48
HLB值:10.638
經TG驗證,分解溫度為450℃,失重率達60%。
CAS号:25155-30-0
簡稱:SDBS、LAS
性狀:固體,白色或淡黃色粉末
溶解性:易溶于水,易吸潮結塊
毒性:無毒
CMC值:2.5mmol·L-1
制備方法
實驗室制法
通過在裝有攪拌器、溫度計、滴液漏鬥和回流冷凝器的250mL四口瓶中,加入十二烷基苯35mL(34.6g),攪拌下緩慢加入質量分數98%硫酸35mL,溫度不超過40℃,加完後升溫至60~70℃,反應2h。
将上述磺化混合液降溫至40~50℃,緩慢滴加适量水(約15mL),倒入分液漏鬥中,靜止片刻,分層,放掉下層(水和無機鹽),保留上層(有機相)。
配制質量分數10%氫氧化鈉溶液80mL,将其加入250mL四口瓶中約60~70mL,攪拌下緩慢滴加上述有機相,控制溫度為40~50℃,用質量分數10%氫氧化鈉調節pH=7~8,并記錄質量分數10%氫氧化鈉總用量。
于上述反應體系中,加入少量氯化鈉,滲圈試驗清晰後過濾,得到白色膏狀産品,即為十二烷基苯磺酸鈉。
相關化學反應為:
工業制法
十二烷基苯磺酸鈉是由十二烷基苯與發煙硫酸或三氧化硫磺化,再用堿中和制得。用發煙硫酸磺化的缺點是反應結束後總有部分廢酸存在于磺化物料中。中和後生成的硫酸鈉帶入産品中,影響了它的純度。目前,工業上均采用三氧化硫-空氣混合物磺化的方法。三氧化硫可由60%發煙硫酸蒸出,或将硫磺和幹燥空氣在爐中燃燒,得到含SO4%~8%體積分數的混合氣體。将該混合氣體,通入裝有烷基苯的磺化反應器中進行磺化。磺化物料進入中和系統用氫氧化鈉溶液進行中和,最後進入噴霧幹燥系統幹燥。得到的産品為流動性很好的粉末。
生産工藝流程:
直餾煤油經脫氫後,十二烯烴和苯由供料泵進入烷化器,再将生成的十二烷基苯(LAB)送入磺化器1,與進入磺化器的三氧化硫(3%~5%),瞬間發生磺化反應,産物經氣液分離器2、循環泵3、冷卻器4處理之後,部分回到反應器底部,用于磺酸的急冷,部分反應産物被送入老化器5,調整反應保持時間再進入水化器6成酸,最後經中和器7制得烷基苯磺酸鈉(LAS)。尾氣經除霧器8去酸霧,再經吸收塔9吸收後放空。
應用領域
洗滌作用
烷基苯磺酸鈉是黃色油狀體,經純化可以形成六角形或斜方形強片狀結晶,具有微毒性,已被國際安全組織認定為安全化工原料。可在水果和餐具清洗中應用烷基苯磺酸鈉,在洗滌刑中使用的量最大,由于采用了大規模自動化生産,價格低廉,在洗滌劑中使用的烷基苯磺酸鈉有支鍊結構(ABS)和直鍊結構(LAS)兩種,支鍊結構生物降解性小,會對環境造成污染,而直鍊結構易生物降解生物降解性可大于90%,對環境污染程度小。
十二烷基苯磺酸鈉是中性的,對水硬度較敏感,不易氧化,起泡力強,去污力高,易與各種助劑複配,成本較低,合成工藝成熟,應用領域廣泛,是非常出色的陰離子表面活性劑。十二烷基苯磺酸納對顆粒污垢,蛋白污垢和油性污垢有顯着的去污效果,對天然纖維上顆粒污垢的洗滌作用尤佳,去污力随洗滌溫度的升高而增強,對蛋白污垢的作用高于非離子表面活性劑,且泡沫豐富。
但十二烷基苯磺酸鈉存在兩個缺點,一是耐硬水較差,去污性能可随水的硬度而降低,因此以其為主活性劑的洗滌劑必須與适量螯合劑配用。二是脫脂力較強,手洗時對皮膚有一定的刺激性,洗後衣服手感較差,宜用陽離子表面活性劑作柔軟劑漂洗。近年來為了獲得更好的綜合洗滌效果,十二烷基苯磺酸鈉常與脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)等非離子表面活性劑複配使用。十二烷基苯磺酸鈉最主要用途是配制各種類型的液體、粉狀、粒狀洗滌劑,擦淨劑和清潔劑等。
乳化分散劑
乳化劑是一種改善乳濁液中各種構成相之間的表面張力,使之形成均勻穩定的分散體系或乳濁液的物質。乳化劑是表面活性物質,分子中同時具有親水基和親油基,它聚集在油/水界面上,可以降低界面張力和減少形成乳狀液所需要的能量,從而提高乳狀液的能量。而十二烷基苯磺酸鈉作為一種陰離子表面活性劑,具有良好的表面活性,親水性較強,有效降低油-水界面的張力,達到乳化作用。因此十二烷基苯磺酸鈉在化妝品、食品、印染助劑、農藥等乳狀液配制中得到較廣泛的應用。
抗靜電劑
任何物體都帶有本身的靜電荷,這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷,靜電荷的聚集使到生活或者工業生産受到影響甚至危害,将聚集的有害電荷導引、消除使其不對生産、生活造成不便或危害的化學品稱為抗靜電劑。十二烷基苯磺酸鈉是一種陰離子表面活性劑,可使織物,塑料等表面親合水分,同時離子型表面活性劑還有導電作用,因而可以使靜電及時洩漏,從而降低因靜電造成的危險及不便。
其他作用
十二烷基苯磺酸鈉産品用途十分廣泛,除了上述幾個方面的應用外,在紡織助劑方面還常作為棉織物精煉劑,退漿助劑,染色時的勻染劑,在金屬電鍍過程中用作金屬脫脂劑;在造紙工業中用作樹脂分散劑,毛氈洗滌劑,脫墨劑;在皮革工業上用作滲透脫脂劑;在肥料工業中用作防結塊劑;在水泥工業中用作加氣劑等諸多方面或單獨使用或作配合成分使用。
注意事項
操作
密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。避免産生粉塵。避免與氧化劑接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及洩漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存
儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑分開存放,切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合适的材料收容洩漏物。



















