上傳文檔
十二烷基苯磺酸鈉的制備
十二烷基苯磺酸鈉的制備
分子式：C18H29NaO3S
分子量：348.48
CAS號：25155-30-0
簡稱： DBS，
性狀： 白色或淡黃色粉末，
溶解性： 易溶于水，易吸潮結塊。
毒性：無毒。
十二烷基苯磺酸鈉
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后總有部分廢酸存在于磺化物料中。中和后生成的硫酸鈉帶入產品中，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，或將硫磺和干燥空氣在爐中燃燒，得到含SO3 4%～8%體積分數的混合氣體。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，最后進入噴霧干燥系統干燥。得到的產品為流動性很好的粉末。
十二烷基苯磺酸鈉 性質 用途與合成方法
十二烷基苯磺酸鈉是高含量的陰離子表面活性劑，白色粉狀物，溶于水。具有表面活性劑所具有的去污、潤濕、發泡、乳化、分散、凝聚、脫脂脫墨等性能，可直接用于配制民用及工業用洗滌用品。由于采用雙層塑料袋，不僅方便運輸和使用，而且節省包裝費用。 十二烷基苯磺酸鈉(80#): 化學式：R-C6H4-SO3Na （R=C10-C13） 分子量：340-352 活性物含量70±2 %表觀密度g/ml 〉0.18 水 份 % ≤5.0 PH值（25℃ 0.1%水溶液）7.0—10.5 外 觀 白色或微黃色粉狀
用途
用作紡織印染助劑、絲綢印花、滲透及脫膠精煉助劑GB 276-96規定為食品工業用加工助劑。陰離子表面活性劑。有優良發泡力和去污力。陰離子型表面活性劑。因生產成本低、性能好，因而用途廣泛，是家用洗滌劑用量最大的合成表面活性劑，也生產一部分鎂、鈣等無機鹽及三乙醇胺等有機胺鹽。十二烷基苯磺酸鈣[27176-87-0]具有優良的乳化性能，是配制各種農藥用的混合型乳化劑的重要組成部分。可由苯與α-烯烴在三氯化鋁催化劑下縮合，縮合液經堿洗、水洗后蒸出回收苯，真空蒸餾得到精制烷基苯。然后用發煙硫酸磺化、白灰中和（在2倍量乙醇中進行），得到十二烷基苯磺酸鈣。壓敏膠聚合用高效乳化分散劑，用量 1%-0.1% 。 2、高級清洗劑、去污劑、高級洗滌劑主要原料，可賦予潔白的色澤，高效的去污、油和抗靜電能力。 3、紡織油劑中抗靜電兼凈洗效果的主要添加劑。 4、滌綸基材、片基的優良抗靜電劑，尤其是滌綸基電影、攝影膠片的高效抗 | |
生產方法 由直鏈烷基苯（LAB）用三氧化硫或發煙硫酸磺化生成烷基磺酸，再中和制成。以十二烷基氯與苯縮合成十二烷基苯，經發煙硫酸或三氧化硫在30～40℃下進行磺化，再用氫氧化鈉中和、分餾而得。 | |
十二烷基苯磺酸鈉 上下游產品信息 | |
上游原料 | |
下游產品 | 磷酸鈣-->洗衣粉-->有機硅柔軟劑 RS-->橡膠漿 202BA-->陰離子有機硅柔軟劑306羥乳-->餐具洗潔精-->粘合劑 BA-->分散松香膠-->乳化劑TX-7-->洗凈劑 826-->高效煮練劑 FB-->高溫勻染劑FZ-802-->橡膠漿 109BA-->柔軟劑 FS-->工業洗毛粉-->凈洗劑 YR-301-->紙用透明劑-->馬來酸酐/苯乙烯磺酸共聚物-->熒光增白劑 SRBN, BCF, CA, DW, DK, OD, 4A, 4,4'-雙-(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-氨基)-二苯乙烯2,2'-二磺酸鈉-->十八烷基甲苯磺酸鈉-->抗蚜威可濕性粉劑 |
十二烷基苯磺酸鈉工業制備
在工業生產上，直鏈烷基苯磺酸鹽也不是單一的產物，而是直鏈烷烴與苯在鏈中任意點上相連，其結果產生了不同仲烷基比例的混合物。商品烷基苯通常是C10～C13烷基的混合烷基苯。
在工業生產上，直鏈烷基苯磺酸鹽也不是單一的產物，而是直鏈烷烴與苯在鏈中任意點上相連，其結果產生了不同仲烷基比例的混合物。
十二烷基苯磺酸鈉制備流程圖
實驗操作
一、實驗目的
1、 掌握烷基苯磺酸鈉(LAS)的制備方法。
2、 了解用不同磺化劑進行磺化反應的機理和反應特點。
3、 了解十二烷基苯磺酸鈉性質、用途和使用方法。
二、實驗原理
????磺化反應是向有機分子中的碳原子上引入磺酸基(-SO3H)的反應。生成的產物是磺酸(R－SO3H)、磺酸鹽(R－SO3M；M表示NH4或金屬離子)或磺酰氯(R-SO2Cl)。
???磺化是親電取代反應。 SO3分子中硫原子的電負性比氧原子的電負性小，所以硫原子帶有部分正電荷而成為親電試劑。
???常用的磺化劑是濃硫酸、發煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸。
磺化的主要方法有：
??1 ．過量硫酸磺化法(磺化劑是濃硫酸和發煙硫酸)；
??2 ．共沸脫水磺化法；
??3 ．三氧化硫磺化法；
??4 ．氯磺酸磺化法；
??5 ．芳伯胺的烘焙磺化法。
磺化反應的主要目的有：1.使產品具有水溶性、酸性、表面活性或對纖維素具有親和力。 2.將磺基轉化為－OH、－NH2、－CN或－CL等取代基。3.先在芳環上引入磺基，完成特定反應后，再將磺基水解掉。
磺化反應的主要影響因素有：
硫酸的濃度和用量對磺化反應的速度有很大影響
隨著磺化反應的進行，生成的水逐漸增加，硫酸的濃度逐漸下降，使磺化開始階段和磺化末期，磺化反應速度就可能下降幾十倍，甚至幾百倍而幾乎停止反應。這時的硫酸被稱為“廢酸”，用“ π值”表示。為了消除磺化反應生成的水的稀釋作用的影響，必須使用過量很多的硫酸(х值)。
π值是將廢酸中所含硫酸的質量換算成SO3的質量后的質量百分數
磺化反應溫度和時間的影響
磺化溫度會影響磺基進入芳環的位置和磺酸異構體的生成比例。特別是在多磺化時，為了使每一個磺基都盡可能地進入所希望的位置，對于每一個磺化階段都需要選擇合適的磺化溫度。低溫、短時間的反應有利于α取代，高溫、長時間的反應有利于β取代。
磺化產物的分離： 稀釋析出法(有些磺化產物在稀硫酸中的溶解度很低，可用稀釋法使其析出，這種方法的優點是操作簡便，費用低，副產物廢硫酸母液便于回收和利用。)稀釋鹽析法(許多芳磺酸鹽在水中的溶解度很大，但是在相同正離子的存在下，則溶解度明顯下降，因此可以向磺化稀釋液中加入氯化鈉、硫酸鈉、或鉀鹽等，使芳磺酸鹽析出來)；中和鹽析法 (可用碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水等中和鹽析)；脫硫酸鈣法；溶劑萃取法。
反應方程式如下：
?
三、產品性質：
???白色漿狀物或粉末。具有去污、濕潤、發泡、乳化、分散等性能。生物降解度>90%。在較寬的 pH 范圍內比較穩定。其鈉或銨鹽呈中性，能溶于水，對水硬度不敏感，對酸、堿水解的穩定性好。它的鈣鹽或鎂鹽在水中的溶解度要低一些，但可溶于烴類溶劑中，在這方面也有一定的應用價值。
四、儀器和藥品：
儀器：攪拌器、溫度計(0℃～100℃)、滴液漏斗(60ml)、回流冷凝器、250mL四口瓶、分液漏斗(60ml)。
藥品：十二烷基苯、98%硫酸、10%氫氧化鈉溶液、氯化鈉。
五、實驗步驟：
1、磺化：
在裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的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℃，加完后升溫至60～70℃，反應2h。
2、分酸：
將上述磺化混合液降溫至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)。
3、中和：
配制質量分數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。
4、鹽析：
于上述反應體系中，加入少量氯化鈉，滲圈試驗清晰后過濾，得到白色膏狀產品。
六、注意事項
1、分酸時，溫度不可過低，否則易使分液漏斗被無機鹽堵塞，造成分酸困難。
產率計算
十二烷基苯35mL(34.6g),98%硫酸35mL，適量水(約15mL),10%氫氧化鈉溶液80mL
246.43 326.49
0.14
326.49 348.48
n =m/M=34.6g/246.43=0.14mol
理論產量：m=n*M=0.14*348.48=48.7873g（十二烷基苯磺酸鈉）
下游產品 | 磷酸鈣-->洗衣粉-->有機硅柔軟劑 RS-->橡膠漿 202BA-->陰離子有機硅柔軟劑306羥乳-->餐具洗潔精-->粘合劑 BA-->分散松香膠-->乳化劑TX-7-->洗凈劑 826-->高效煮練劑 FB-->高溫勻染劑FZ-802-->橡膠漿 109BA-->柔軟劑 FS-->工業洗毛粉-->凈洗劑 YR-301-->紙用透明劑-->馬來酸酐/苯乙烯磺酸共聚物-->熒光增白劑 SRBN, BCF, CA, DW, DK, OD, 4A, 4,4'-雙-(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-氨基)-二苯乙烯2,2'-二磺酸鈉-->十八烷基甲苯磺酸鈉-->抗蚜威可濕性粉劑 |
十二烷基苯磺酸鈉工業制備
在工業生產上，直鏈烷基苯磺酸鹽也不是單一的產物，而是直鏈烷烴與苯在鏈中任意點上相連，其結果產生了不同仲烷基比例的混合物。商品烷基苯通常是C10～C13烷基的混合烷基苯。
在工業生產上，直鏈烷基苯磺酸鹽也不是單一的產物，而是直鏈烷烴與苯在鏈中任意點上相連，其結果產生了不同仲烷基比例的混合物。
十二烷基苯磺酸鈉制備流程圖
實驗操作
一、實驗目的
1、 掌握烷基苯磺酸鈉(LAS)的制備方法。
2、 了解用不同磺化劑進行磺化反應的機理和反應特點。
3、 了解十二烷基苯磺酸鈉性質、用途和使用方法。
二、實驗原理
????磺化反應是向有機分子中的碳原子上引入磺酸基(-SO3H)的反應。生成的產物是磺酸(R－SO3H)、磺酸鹽(R－SO3M；M表示NH4或金屬離子)或磺酰氯(R-SO2Cl)。
???磺化是親電取代反應。 SO3分子中硫原子的電負性比氧原子的電負性小，所以硫原子帶有部分正電荷而成為親電試劑。
???常用的磺化劑是濃硫酸、發煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸。
磺化的主要方法有：
??1 ．過量硫酸磺化法(磺化劑是濃硫酸和發煙硫酸)；
??2 ．共沸脫水磺化法；
??3 ．三氧化硫磺化法；
??4 ．氯磺酸磺化法；
??5 ．芳伯胺的烘焙磺化法。
磺化反應的主要目的有：1.使產品具有水溶性、酸性、表面活性或對纖維素具有親和力。 2.將磺基轉化為－OH、－NH2、－CN或－CL等取代基。3.先在芳環上引入磺基，完成特定反應后，再將磺基水解掉。
磺化反應的主要影響因素有：
硫酸的濃度和用量對磺化反應的速度有很大影響
隨著磺化反應的進行，生成的水逐漸增加，硫酸的濃度逐漸下降，使磺化開始階段和磺化末期，磺化反應速度就可能下降幾十倍，甚至幾百倍而幾乎停止反應。這時的硫酸被稱為“廢酸”，用“ π值”表示。為了消除磺化反應生成的水的稀釋作用的影響，必須使用過量很多的硫酸(х值)。
π值是將廢酸中所含硫酸的質量換算成SO3的質量后的質量百分數
磺化反應溫度和時間的影響
磺化溫度會影響磺基進入芳環的位置和磺酸異構體的生成比例。特別是在多磺化時，為了使每一個磺基都盡可能地進入所希望的位置，對于每一個磺化階段都需要選擇合適的磺化溫度。低溫、短時間的反應有利于α取代，高溫、長時間的反應有利于β取代。
磺化產物的分離： 稀釋析出法(有些磺化產物在稀硫酸中的溶解度很低，可用稀釋法使其析出，這種方法的優點是操作簡便，費用低，副產物廢硫酸母液便于回收和利用。)稀釋鹽析法(許多芳磺酸鹽在水中的溶解度很大，但是在相同正離子的存在下，則溶解度明顯下降，因此可以向磺化稀釋液中加入氯化鈉、硫酸鈉、或鉀鹽等，使芳磺酸鹽析出來)；中和鹽析法 (可用碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水等中和鹽析)；脫硫酸鈣法；溶劑萃取法。
反應方程式如下：
?
三、產品性質：
???白色漿狀物或粉末。具有去污、濕潤、發泡、乳化、分散等性能。生物降解度>90%。在較寬的 pH 范圍內比較穩定。其鈉或銨鹽呈中性，能溶于水，對水硬度不敏感，對酸、堿水解的穩定性好。它的鈣鹽或鎂鹽在水中的溶解度要低一些，但可溶于烴類溶劑中，在這方面也有一定的應用價值。
四、儀器和藥品：
儀器：攪拌器、溫度計(0℃～100℃)、滴液漏斗(60ml)、回流冷凝器、250mL四口瓶、分液漏斗(60ml)。
藥品：十二烷基苯、98%硫酸、10%氫氧化鈉溶液、氯化鈉。
五、實驗步驟：
1、磺化：
在裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的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℃，加完后升溫至60～70℃，反應2h。
2、分酸：
將上述磺化混合液降溫至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)。
3、中和：
配制質量分數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。
4、鹽析：
于上述反應體系中，加入少量氯化鈉，滲圈試驗清晰后過濾，得到白色膏狀產品。
六、注意事項
1、分酸時，溫度不可過低，否則易使分液漏斗被無機鹽堵塞，造成分酸困難。
產率計算
十二烷基苯35mL(34.6g),98%硫酸35mL，適量水(約15mL),10%氫氧化鈉溶液80mL
246.43 326.49
0.14
326.49 348.48
n =m/M=34.6g/246.43=0.14mol
理論產量：m=n*M=0.14*348.48=48.7873g（十二烷基苯磺酸鈉）
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內容提供方，若內容存在侵權，請聯系我們。我們歡迎各方(自)媒體、機構轉載、引用我們原創內容，但需嚴格注明來源。同時，我們也倡導尊重與保護知識產權，如發現文章內容涉及侵權，請通過在線咨詢進行投訴，我們會在第一時間核實處理。
