【正文】 ? 簡述陰離子表面活性劑的特性 ? 烷基苯磺酸鈉結構與性能的關系 ? 闡述烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn) ? 寫出下列產(chǎn)品的名稱、分子式及合成 反應式： AS、 AES、 AOS、 LAS、 MES、 SDS、 OT、 作業(yè) 。 用 氫氧化鈉皂化油脂得到的肥皂 稱為鈉皂 ， 用氫氧化鉀或氫氧化銨皂 化油脂得到的肥皂稱為鉀皂和銨皂 ， 鈉皂質地較鉀皂硬 ， 銨皂最軟 。 如適用的溫度范圍：含 C12～ C14為 主的椰子油皂常溫下即可使用；含 C18的硬 脂酸皂溫度至 70～ 80℃ 才行；含雙鍵的油 酸皂 ， 雖也是 C18， 卻因雙鍵的存在而適用 范圍較寬 。 油脂：動物油脂 （ 如牛油 ） 、 植物油脂 （ 如椰子油 、 棕櫚油 、 米糠油 、 大豆油 、 花生油 、 硬化油 ） 等 。 先將油脂高壓水解 ， 再加堿中和 。 傳統(tǒng)工藝的主要缺點：生產(chǎn)周期至少一天 有時甚至需幾天時間 。 填料亦有軟化硬水的作用。 硅酸鈉、碳酸鈉：提高肥皂的洗滌性能和防 止肥皂酸敗。 直接影響肥皂的硬度、晶型、脂肪酸 含量、外觀、氣味、洗滌力、保存性等。 如果皂膠中 含氯較高 ，或需要加入 較多的填充物，應加 燒堿 處理； 如 含氯較少 ，填充物加入量少，需 要 氯化鈉 整理。 整理過程中進一步加電解質，補充 皂化和排出皂膠中的雜質，使皂膠結晶 細致 。 ③堿析 在皂膠中加入一定的堿，使未完全 皂化的油脂進一步皂化，并降低皂膠中 氯化鈉等無機鹽的含量，進一步出去雜 質，凈化皂膠。 將有 害雜質出去 ， 可從廢液中回收甘油 。 ② 鹽析 在皂膠中加入電解質食鹽 ， 使皂膠 中過量的水和雜質分離出來 ， 得到純的 皂膠 。 皂化率可達 95%～ 98%， 游離堿小于 。 反復進行反應時 ， 留下鍋底作乳化劑 即可 。 在開口皂化釜中 ， 先加入熔融態(tài)油 脂 ， 在慢慢加入堿液 。國內(nèi)制皂工廠大多采用鹽析法。 從原理上講，鹽析法和直接法都是油 脂皂化法。 合成路線：油脂與堿的水溶液加熱起皂化 反應制得肥皂 。 脂肪酸鹽 肥皂 肥皂即屬高級脂肪酸鹽 。 167。 性能與用途 ? 磷酸酯鹽表面活性劑一般較少單獨使用，大多數(shù)是作為各種用途的配合成分使用。 用三氯化磷和過量的脂肪醇反應 ， 可制 得純雙烷基酯 。 用這種方法制得的產(chǎn)品成本較低 。 單酯和雙酯的 比例與原料中的水分 含量以及反應中生成的水量有關 ， 水量 增加 ， 產(chǎn)物中的單酯含量增多 ， 脂肪醇 碳數(shù)較高 ， 單酯生成量也較多 。 實際使用的產(chǎn)品都為兩者的混合物 。 表現(xiàn)在：雙酯鈉鹽的 cmc大大低于單酯 鹽 ， 雙酯鹽的表面張力也比單酯鹽低 。 常用的磷酸酯鹽： 烷基磷酸單 、 雙酯鹽和脂肪醇聚氧乙烯 醚磷酸單 、 雙酯鹽和烷基酚氧乙烯醚單 、 雙酯鹽 。 167。 高級脂肪醇醚硫酸酯鹽 ? 高級脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽（ AES）的簡稱； ? 它是由高級脂肪醇和環(huán)氧乙烷加成后再經(jīng)硫酸化制得； 此類表面活性劑中性能較好的如月桂 醇聚氧乙烯醇硫酸酯鈉，該產(chǎn)品的水溶 性優(yōu)于十二烷基硫酸鈉，而且具有較好 的鈣皂分散能力和抗鹽能力，低溫下透 明，適宜制造透明液體香波。 缺點： 親水基和親油基由酯鍵相聯(lián)接，與磺酸 鹽型表面活性劑比較，熱穩(wěn)定性較差，在 強酸或強堿介質中易于水解。 ROH + H2SO4 → ROSO3H + H2O ROSO3H + NaOH → ROSO3Na + H2O 用途： 脂肪醇硫酸酯鹽具有良好的洗凈力、乳 化力、泡沫豐富，易于生物降解。 ? 優(yōu)點是能保存雙鍵，而且能保存易與試劑起反應的其他活性基團 。 ? 價格較貴，僅在需要特殊質量的制品時才使用。 缺點 ：反應放出氯化氫，需要一套氯化氫吸收系統(tǒng)，排出的氯化氫對設備腐蝕嚴重。 ? 與三氧化硫或硫酸相比，制得的產(chǎn)品顏色比較淺。 缺點：是平衡反應，需要使用過量的 酸，反應結束時留下大量廢酸需要處理和 循環(huán)使用。 但硫酸化設備比較復雜，需要有適當 的膜式反應器。液體狀產(chǎn)品為無色至淡黃色漿狀物，粉狀產(chǎn)品為純白色且有特征氣味的粉末； ? 突出的性能是易溶于水，在硬水中的起泡力強，而且泡沫細膩豐富，穩(wěn)定持久，具有較強的去污能力； ? 主要用作起泡劑、洗滌劑、乳化劑及某些有色金屬選礦時的起泡劑和捕集劑等 。 十二烷基硫酸鈉即為這類表面活性劑的主 要代表產(chǎn)品之一。 高級脂肪醇硫酸酯鹽 長鏈烷基的高級脂肪醇與硫酸、發(fā)煙硫酸、 氯磺酸及三氧化硫等硫酸化試劑反應便可制得 高級脂肪醇硫酸酯鹽（ AS）。 性能： 具有良好的發(fā)泡能力和洗滌性能，在硬 水中穩(wěn)定，其水溶液呈中性或微酸性，主 要用于洗滌劑中。 羧酸鹽型陰離子表面活性劑 167。 硫酸鹽型陰離子表面活性劑 167。 167。 N甲基?；撬徕c的制備：羥乙基磺酸鈉與甲胺反應。 生物降解性好。 凈洗劑 209的性能與合成 性能： 產(chǎn)品穩(wěn)定性好， 在酸性、堿性、硬水、金屬鹽和氧化劑 等的溶液中均比較穩(wěn)定； 具有優(yōu)異的去污、滲透、乳化和擴散能力，其去污力在有 電解質 存在時尤為明顯，泡沫豐富穩(wěn)定。 合成 氨基烷基 磺酸鹽：羥基磺酸鹽在高溫高壓下與有機胺反應?？椢锝?jīng) 其洗滌后手感舒適。 本品具有優(yōu)異的凈洗、勻染、滲透、乳 化等性能，在酸堿鹽溶液中均不受影響。 N油?；?N甲基?；撬徕c的國內(nèi)商品 名為凈洗劑 209或洗滌劑 209，國外商品名 為 IgeponT（依捷邦 T或胰加漂 T）。 典型的品種有依捷幫（ Igepon，有時譯 為胰加漂）。 167。 167。 滲透劑是最著名的產(chǎn)品是滲透劑 OT（也 有稱滲透劑 T或 AOT），其化學名為磺化琥珀 酸 2， 2乙基已醇酯鈉鹽。 琥珀酸雙酯磺酸鹽是潤濕劑的優(yōu)良品 種，這是親水基（磺酸基）位于分子中間的 結構所決定的。 潤濕力 碳鏈長度小于 7，且不帶支鏈時，隨正 構碳鏈的增長，潤濕力增強，隨支鏈數(shù)的 增加潤濕力減弱。 琥珀酸酯磺酸鹽結構與性能的關系 表面張力、 CMC與烷基 R結構和長度的關系 雙酯型琥珀酸磺酸鹽的表面張力、 CMC隨其 雙酯中碳原子數(shù)的增加，均相應的降低。 磺酸基的引入： 亞硫酸氫鈉與馬來酸（順丁烯二酸）酯 雙鍵的加成反應。 按琥珀酸上兩個羧基的酯化情況分為單 酯和雙酯。 琥珀酸酯磺酸鹽 丁二酸也稱琥珀酸。 反應深度不同，反應液的相對密度也不 相同，通過測定反應液的相對密度來控制 反應深度。反應溫度控制在 30℃ 左右。 控制二氧化硫氣體和氯氣中的氧的含量 小于 %。 烷烴的氯磺化生產(chǎn)過程 ? 氯磺化反應 ? 脫氣 ? 皂化 ? 后處理：脫烴、脫鹽和脫油 167。 氯磺化反應機理 ? 自由基鏈反應 ? 紫外線照射下，反應混合物中的氯吸收光能，引發(fā)了氯自由基的產(chǎn)生。 氯磺化法制備烷基磺酸鹽 ? 通常被稱為 Reed反應：由烷烴與二氧化硫和氯氣反應生成烷基磺酰氯，進一步與氫氧化鈉反應，水解生成烷基磺酸鹽。 氣體比例： 理論物質的量比：二氧化硫與氧氣的 為 2： 1 實際生產(chǎn)中為 ： 1 加水量的影響 在反應過程中向反應體系內(nèi)加入適量的 水，使單磺酸產(chǎn)物溶解在水中，避免其繼 續(xù)參與氧磺化反應生成 二磺酸或多磺酸 （多磺酸無表面活性） 加少量一般為磺酸量的 。 通常氣體通入量以 （ h 氣體空速及氣體比例 氣體空速是指單位面積、單位時間通過 的氣體的量。 影響反應的因素 ? 正構烷烴的質量要求 ? 溫度的影響 ? 氣體空速及氣體比例 ? 加水量的影響 正構烷烴的質量要求 氧磺化反應前要對原料進行精制和預處 理，盡可能減少雜質的影響，一般要求原 料中芳烴的含量低于 %。 ? 商品組成：烷基單磺酸鈉 85%87%；烷基二磺酸鈉 7%9%；硫酸鈉 5%；未反應烷烴1%。 水 光氧磺化法生產(chǎn)烷基磺酸鹽的工藝過程 ? 本法生產(chǎn)成本較低，工藝較為成熟。 ? 向反應器中加入水的方法通常稱為 水 —光氧化法。 +RH → RSO 2OOH+ R +O2 → RSO 2OO +SO2→ RSO 2 +H ，引發(fā)反應的進行。 長鏈烷烴的氧磺化機理 ? 自由基反應，反應過程包括鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止三個步驟。 167。 生物降解 直鏈烷基磺酸鹽具有優(yōu)良的生物降解性能。 脫脂作用實驗表明 (P95圖 423）， C11C15 之間，隨著碳鏈的增加，脫脂能力提高，碳數(shù)超 過 1