複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

十二烷基苯磺酸鈉

編輯 鎖定
十二烷基苯磺酸鈉,英文名sodium dodecyl benzene sulfonate,簡稱SDBS,是常用的陰離子型表面活性劑,為白色或淡黃色粉狀或片狀固體,難揮發,易溶於水,溶於水而成半透明溶液。對鹼,稀酸,硬水化學性質穩定,微毒。
中文名
十二烷基苯磺酸鈉 [9] 
外文名
sodium dodecyl benzene sulfonate
HLB值
10.638
化學式
C18H29NaO3S [9] 
分子量
348.476 [9] 
外    觀
白色至淡黃色粉末或顆粒
CAS登錄號
25155-30-0 [9] 
EINECS登錄號
246-680-4 [9] 
密    度
1.02 g/cm³
安全性描述
S26;S27;S36/37/39 [9] 
危險性符號
Xn [9] 
危險性描述
R22;R37/38;R41 [9] 

十二烷基苯磺酸鈉研究簡史

編輯
20世紀30年代末期,人們將苯與氯化石油進行烷基化,然後將生成的烷基苯進行磺化製得烷基苯磺酸鹽。這便是烷基芳磺酸鹽的第一批工業產品,當時絕大多數產品用於紡織工業,隨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產品。四聚丙烯作為烷基化試劑與苯反應,再經磺化製得的。
由於石油化學品公司能夠將大量的四聚丙烯轉化為十二烷基苯,產品質量高,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鏈烷基苯磺酸鹽的生產轉向直鏈烷基苯酸鹽。由於直鏈產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,產品的需求量和銷售額不斷提高。 [1] 

十二烷基苯磺酸鈉理化性質

編輯

十二烷基苯磺酸鈉物理性質

分子式:C18H29NaO3S
分子量:348.48
親水親油平衡值(HLB值):10.638
分解温度:450℃,
失重率:60%
性狀:白色或淡黃色粉末
溶解性:易溶於水,易吸潮結塊
臨界膠束濃度(CMC值):1.2mmol·L-1
紅外光譜:

十二烷基苯磺酸鈉化學性質

1、十二烷基苯磺酸鈉對鹼,稀酸,硬水化學性質穩定。
2、能與強酸建立平衡體系:
R12-Ph-SO3Na+HCl⇌R12-Ph-SO3H+NaCl
3、磺基中的羥基也可被氯原子取代,生成磺酰氯:
3R12-Ph-SO3Na+PCl3 →R12-Ph-SO3H+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,可脱去磺基,反應的實質是H+作為親電試劑進攻芳環的親電取代反應。
3R12-Ph-SO3Na+H2O →R12-Ph+NaHSO4(~200℃,H2SO4 [2] 

十二烷基苯磺酸鈉製備方法

編輯

十二烷基苯磺酸鈉實驗室製法

通過在裝有攪拌器、温度計、滴液漏斗和迴流冷凝器的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,温度不超過40℃,加完後升温至60~70℃,反應2h。
將上述磺化混合液降温至40~50℃,緩慢滴加適量水(約15mL),倒入分液漏斗中,靜止片刻,分層,放掉下層(水和無機鹽),保留上層(有機相)。
配製質量分數10%氫氧化鈉溶液80mL,將其加入250mL四口瓶中約60~70mL,攪拌下緩慢滴加上述有機相,控制温度為40~50℃,用質量分數10%氫氧化鈉調節pH=7~8,並記錄質量分數10%氫氧化鈉總用量。
於上述反應體系中,加入少量氯化鈉,滲圈試驗清晰後過濾,得到白色膏狀產品,即為十二烷基苯磺酸鈉。 [3] 
相關化學反應為:

十二烷基苯磺酸鈉工業製法

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,再用鹼中和製得。用發煙硫酸磺化的缺點是反應結束後總有部分廢酸存在於磺化物料中。中和後生成的硫酸鈉帶入產品中,影響了它的純度。目前,工業上均採用三氧化硫-空氣混合物磺化的方法。三氧化硫可由60%發煙硫酸蒸出,或將硫磺和乾燥空氣在爐中燃燒,得到含SO3的混合氣體。將該混合氣體,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,最後進入噴霧乾燥系統乾燥。得到的產品為流動性很好的粉末。
生產工藝流程:
直餾煤油經脱氫後,十二烯烴和苯由供料泵進入烷化器,再將生成的十二烷基苯(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,產物經氣液分離器2、循環泵3、冷卻器4處理之後,部分回到反應器底部,用於磺酸的急冷,部分反應產物被送入老化器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製得烷基苯磺酸鈉(LAS)。尾氣經除霧器8去酸霧,再經吸收塔9吸收後放空。 [4] 

十二烷基苯磺酸鈉應用領域

編輯

十二烷基苯磺酸鈉洗滌作用

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,在洗滌劑中使用的量最大,由於採用了大規模自動化生產,價格低廉,在洗滌劑中使用的烷基苯磺酸鈉有支鏈結構(ABS)和直鏈結構(LAS)兩種,支鏈結構生物降解性小,會對環境造成污染,而直鏈結構易生物降解,生物降解性可大於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,易與各種助劑復配,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著的去污效果,對天然纖維上顆粒污垢的洗滌作用尤佳,去污力隨洗滌温度的升高而增強,對蛋白污垢的作用高於非離子表面活性劑,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,去污性能可隨水的硬度而降低,因此以其為主活性劑的洗滌劑必須與適量螯合劑配用。二是脱脂力較強,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復配使用。十二烷基苯磺酸鈉最主要用途是配製各種類型的液體、粉狀、粒狀洗滌劑,擦淨劑和清潔劑等。 [4] 

十二烷基苯磺酸鈉乳化分散劑

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、農藥等乳狀液配製中得到較廣泛的應用。 [4] 

十二烷基苯磺酸鈉抗靜電劑

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產受到影響甚至危害,將聚集的有害電荷導引、消除使其不對生產、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泄漏,從而降低因靜電造成的危險及不便。 [4]  [5] 

十二烷基苯磺酸鈉其他作用

十二烷基苯磺酸鈉產品用途十分廣泛,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脱脂劑;在造紙工業中用作樹脂分散劑,毛氈洗滌劑,脱墨劑;在皮革工業上用作滲透脱脂劑;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。 [6] 

十二烷基苯磺酸鈉安全措施

編輯

十二烷基苯磺酸鈉危險品標誌

Xn:Harmful 有害物品

十二烷基苯磺酸鈉風險術語

R22:吞食有害。
R41:對眼睛有嚴重傷害。
R37/38:刺激呼吸系統和皮膚。

十二烷基苯磺酸鈉安全術語

S26:不慎與眼睛接觸後,請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S27:一旦衣物受到污染,請立即脱去。
S36/37/39:穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。

十二烷基苯磺酸鈉物質毒性

低毒,半數致死量:1260 mg/kg(大鼠經口) [7] 

十二烷基苯磺酸鈉危險性概述

健康危害:本品基本無毒。其濃溶液對皮膚有一定刺激作用。目前,未見職業中毒報道。
燃爆危險:燃爆危險。

十二烷基苯磺酸鈉急救措施

皮膚接觸:脱去污染的衣着,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,就醫。
吸入:脱離現場至空氣新鮮處;如呼吸困難,給輸氧,就醫。
食入:飲足量温水,催吐。就醫。

十二烷基苯磺酸鈉消防措施

危險特性:遇明火、高熱可燃。與氧化劑可發生反應。受高熱分解放出有毒的氣體。
有害燃燒產物:一氧化碳、二氧化碳、硫化物、氧化鈉。
滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。滅火劑:霧狀水、泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。

十二烷基苯磺酸鈉泄漏應急處理

隔離泄漏污染區,限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。避免揚塵,小心掃起,置於袋中轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。 [8] 

十二烷基苯磺酸鈉注意事項

編輯

十二烷基苯磺酸鈉操作注意事項

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。避免產生粉塵。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泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

十二烷基苯磺酸鈉儲存注意事項

儲存於陰涼、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。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。 [8] 
參考資料