烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成
十二烷基苯磺酸钠的合成工艺研究
十二烷基苯磺酸钠的合成工艺研究十二烷基苯磺酸钠是一种重要的表面活性剂，广泛应用于化工、冶金、纺织、橡胶、制革等工业领域。
在此背景下，对其合成工艺进行深入研究，具有重要的理论和实践意义。
本文将从三个方面进行探讨。
一、反应原理十二烷基苯磺酸钠的合成是一种重要的烃基磺酸盐合成反应。
其反应原理是：烃基磺酸与碱反应生成相应的烃基磺酸盐。
烷基磺酸钠（LAS）是目前应用最广泛的表面活性剂之一。
其制备过程中，烷基磺酸钾（或钠）与苯在缩合反应后，再经过碱催化剂的氢化，最终生成烷基磺酸钠。
整个反应过程需要注意反应温度、氢气压力、氢化时间等因素，只有在具备适宜的条件下，反应才能得到顺利进行，从而产生优质的十二烷基苯磺酸钠。
二、合成工艺十二烷基苯磺酸钠的制备工艺流程包括三个主要步骤：苯和烷基磺酸K（Na）缩合反应、氢化还原反应和中和反应。
其中，缩合反应是烷基苯与烷基磺酸K（Na）在适当的溶剂或催化剂存在下于低温下缩合反应生成烷基苯磺酸盐的反应。
氢化还原反应则是将缩合产物经过催化剂或促进剂加氢还原得到烷基苯磺酸盐，中和反应即为将烷基苯磺酸和碱反应生成十二烷基苯磺酸钠。
具体而言，十二烷基苯磺酸钠的制备步骤如下：1. 在反应釜中加入苯、烷基磺酸钾和缩合反应的催化剂，进行缩合反应。
2. 缩合产物通过过滤等步骤得到固体产物。
3. 固体产物加入氢化反应釜中，加入氢气和还原剂，进行氢化还原反应，产生十二烷基苯磺酸钠的痕量杂质。
4. 滤掉痕量杂质后，将十二烷基苯磺酸钠溶液与饱和氢氧化钠溶液中和，得到纯品十二烷基苯磺酸钠。
三、优化研究为了提高十二烷基苯磺酸钠的生产效率和质量，需要对其制备过程进行优化研究。
具体而言，可采取以下策略：1. 优化反应温度和反应时间，调节反应参数，控制反应速率和产物输出率。
2. 优化选用的催化剂和还原剂，增加催化剂的效率，抑制杂质。
3. 研究新的反应剂和反应机理，升级现有工艺流程，从而实现高效、环保的产业化生产过程。
直链烷基苯磺酸钠的结构式 -回复
直链烷基苯磺酸钠的结构式-回复直链烷基苯磺酸钠是一种有机化合物，它的结构式如下所示：RNHC6H4SO3Na其中，R代表直链烷基基团。
直链烷基苯磺酸钠可以通过苯磺酸和相应的烷基溴化物反应得到。
这篇文章将从合成方法、性质和应用等方面介绍直链烷基苯磺酸钠。
一、合成方法直链烷基苯磺酸钠的合成主要通过苯磺酸和相应的烷基溴化物反应得到。
具体合成步骤如下：1.将苯磺酸和烷基溴化物按适当的摩尔比反应于有机溶剂中，如丙酮或甲醇。
反应一般在室温下进行。
2.将反应混合物溶液进行结晶或蒸馏，得到纯净的直链烷基苯磺酸钠。
在合成过程中，反应温度、摩尔比和反应时间等条件需要根据具体实验要求进行调整。
二、性质1.化学性质：直链烷基苯磺酸钠具有较好的化学稳定性，可以在中性和弱碱性条件下稳定存在。
它可以与其他有机化合物发生取代反应，生成相应的取代产物。
2.物理性质：直链烷基苯磺酸钠是无色或淡黄色结晶或粉末，易溶于水和醇类溶剂。
它的溶液呈碱性。
3.热稳定性：直链烷基苯磺酸钠在高温条件下会分解，失去磺酸根离子，生成相应的烷基苯。
三、应用直链烷基苯磺酸钠是一种重要的表面活性剂，在化工、日化和医药等领域有广泛的应用。
1.合成洗涤剂：直链烷基苯磺酸钠可以作为合成洗涤剂的原料，用于制造洗衣粉、洗洁精等清洁剂产品。
由于它具有良好的表面活性能，可以有效去除油污和污渍。
2.医药领域：直链烷基苯磺酸钠可以作为制造非处方药液体剂、外用药物的辅助成分。
它可以改善药物的溶解度和稳定性。
3.工业生产：直链烷基苯磺酸钠可以作为染料和颜料的分散剂。
由于其良好的分散性能，有助于染料颜料的均匀分散在溶剂中，提高染料的使用效果。
4.其它应用：直链烷基苯磺酸钠还可以作为铜电镀和金属处理剂的添加剂，用于提高电镀和金属处理的效果。
在实际应用中，根据不同的需求，可以调整直链烷基苯磺酸钠的结构和使用方法，以提高其应用性能。
总之，直链烷基苯磺酸钠是一种重要的有机化合物，具有较好的化学稳定性和表面活性能。
表面活性剂合成2
琥珀酸单酯磺酸盐在室温时水中的溶解度很低，成品 呈白色膏状，溶解度随温度升高而增大，随碳链的增 长而减小。琥珀酸酯磺酸盐具有较低的表面张力和良 好的抗硬水性能，其去污力优于多数阴离子或非离子 表面活性剂。
琥珀酸单酯磺酸盐系列表面活性剂突出的优点是对皮 肤和眼睛的刺激性小，甚至比两性表面活性剂更温和
优良的润湿性能、乳化性能、去污力及发泡能力，生 物降解性良好。一般地，脂肪醇硫酸盐的溶解度随碳 链增长而下降，C12～C14衍生物的溶解度较好。C14～ C18醇硫酸盐具有较好的洗涤性，C15醇硫酸盐具有最大 泡沫力，C12以上都具有优良的润湿能力。
脂肪醇及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐的用途
洗涤剂、香波的主要成分，乳化剂、牙膏发泡剂等。
在印染加工中，渗透剂OT可用于织物的前处理加工中， 处理棉、麻、粘胶及其混纺织物，处理后的织物可不 经精练直接进行漂白或染色，可改善因死棉造成的染 疵。
② 渗透剂OT的制备
渗透剂OT是由仲辛醇和顺丁烯二酸酐在酸性催化剂存 在下反应生成顺丁烯二酸双酯，然后以亚硫酸氢钠进 行磺化处理而制得的，合成反应式如下：
HOCH2CH2SO3Na
羟乙基磺酸钠
CH3NH2
+
HOCH2CH2SO3Na
255~265℃
180~220atm
CH3
HN CH2CH2SO3Na + H2O
N-甲基牛磺酸钠
C17H33COCl
CH3 + HN CH2CH2SO3Na
O CH3
C17H33 C N CH2CH2SO3Na
胰加漂T
含芳香环的酰胺磺酸盐
40℃
反应：RH ＋ SO2 + 1/2 O2 应用：高碳烷烃磺化制磺酸。
磺酸盐类表面活性剂的合成和应用现状
［１］彭朴．采油用表面活性剂［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３． ［２］ＮＡＹＬＯＲ Ｃ Ｇ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ：ＵＳ，４２０８２８０［Ｐ］．１９８０一 ０６一１７． ［３］石明理，丁兆云。王仲妮．多氧乙烯脂肪醇醚磺酸盐的合成和表面 活性口］．高等学校化学学报，１９９１．１２（ｉ０）：１３４１－－１３４３． ［４］Ｗａｎｇ Ｘｉａｎｇｕａｎｇ，Ｙａｈ Ｆｅｎｓ，Ｌｉ Ｚｈｅｎｑｕａｎ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｓｕｒ－ ｆａｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｎｏｎｉｏｎｉｅ－ａｎｉｏｎｉｅ ｓｕｒｆａｃｒａｎｔ ｗｉｔｈ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｃｈａｉｎ ａｌｋｙｌ—ｂｅｎｚｙｌ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｅ ｇｒｏｕｐ［Ｊ］．Ｃｏｌｌｏｉｄｓ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａ， ２００７，３０２（７）：５３２—５３９． ［５］王业飞。黄建滨．氧乙烯化十二醇醚丙撑磺酸钠合成及表面活性 ［Ｊ］．物理化学学报，２００１，１７（６）：４８８－－４９０． ｆ６］Ｆａｂｒｙ Ｂ，Ｄｕｓｓｅｌｄｏｒｆ．［ｎｎｅｎｓｔ？ｎｄｉｇｅ Ｏｌｅｙｌ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ａｕｆ Ｂａｓｉｓ ｎａｔｉｖｅｒ Ｆｅｔｔａｌｋｏｈｏｌｅ［Ｊ］．Ｔｅｎｓｉｄｅ Ｓｕｒｆ Ｄｅｔ，１９９２，２９（５）： ３２０． ［７］Ｒｏｓｅｎ Ｍｉｌｔｏｎ Ｊ，Ｂａｕｍ Ｍｉｃｈａｅｌ．１飞ｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｓｔｒｌ／ｃｔｕｌ℃ ｔｏｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｔ Ｖ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａ，Ｆｂｉｓ（ ｓｏｄｉｕｍ ｐ－ｓｕｌｆｏｐｈｅｎｏｘｙ）ａｌｋａｎｅｓ口］．ＪＡｏ筠，１９７６，（１２）：７４２—
３ 脂肪酸（酯）磺酸盐表面活性剂
２４
表面活性剂习题与答案
第一章概述1.表面活性剂的定义在加入量很少时即能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类（按离子类型和亲水基的结构）离子类型：a.非离子型表面活性剂b.离子型表面活性剂（阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂）亲水基：羧酸盐型、磺酸酯盐型、磷酸酯盐型、胺盐型、季铵盐、鎓盐型、多羧基型、聚氧乙烯型第二章表面活性剂的作用原理表面活性、表面活性物质、表面活性剂？因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质被称为表面活性，这类物质被称为表面活性物质。
表面活性剂：是一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质。
表面活性如何表征？假如ψ。
是水或溶剂的表面张力，ψ为加入表面活性剂后溶液的表面张力，则表面（界面）张力降低值π可表现为π5ψ。
2ψ，在稀水溶液中可以用表面张力降低值与溶液浓度的比值π/c来衡量溶质的表面活性。
当物质的浓度c很小时，ψ-c略成直线，每增加一个–CH2，π/c增加为原来的3倍。
表面活性剂的两大性质是什么？如何解释？两大性质：降低表面张力和胶束的形成降低表面张力：是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质，表面活性剂分子吸附于液体表面，用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子，因此溶液的表面张力降低胶束的形成：达到吸附饱和，表面活性剂的浓度再增加，其分子会在溶液内部采取另一种排列方式，即形成胶束。
什么是临界胶束浓度及其测定方法？开始形成胶束的最低浓度被称为临界胶束浓度（critical micelle concentration,简写为cmc）。
测量依据：表面张力、电导率等性质随着表面活性剂浓度的变化，上述性质发生突变的浓度。
1、表面张力法：表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后变化缓慢或不再变化。
烷基苯磺酸钠的化学结构、性能及制备工艺分析
烷基苯磺酸钠的化学结构、性能及制备工艺分析李桂玲【摘要】@@ 1 前言rn烷基苯磺酸钠(Alkyl Benzene Sulfonate)是阴离子表面活性剂中最重要的一个品种,也是我国合成洗涤剂活性物的重要来源.据统计,目前全球每年用于洗涤剂的烷基苯磺酸钠在100万吨左右,数量可观.【期刊名称】《中国洗涤用品工业》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】4页(P45-48)【作者】李桂玲【作者单位】南风化工集团股份有限公司,山西,运城,044000【正文语种】中文烷基苯磺酸钠（Alkyl Benzene Sulfonate）是阴离子表面活性剂中最重要的一个品种，也是我国合成洗涤剂活性物的重要来源。
据统计，目前全球每年用于洗涤剂的烷基苯磺酸钠在100万吨左右，数量可观。
自1936年由美国国家苯胺公司开始生产烷基苯磺酸钠以来，迄今已有60多年的历史，一直受到使用者的欢迎和生产者的重视。
近十几年来，尽管合成洗涤剂生产技术和产品结构发生了很大变化，但是无论现在还是可见的将来，该表面活性剂仍将是合成洗涤剂活性物的主要原料。
本文将从化学结构与性能的关系及其制备工艺等方面对烷基苯磺酸钠进行综合阐述。
烷基苯磺酸钠是一种黄色油状液体，经纯化后，它可以形成六角形或斜方形薄片状结晶。
烷基苯磺酸盐的通式为：式中：R为烷基，R′为H或烷基。
其疏水基为烷基苯基，亲水基为磺酸基。
早期的烷基苯磺酸钠产品为四聚丙烯苯磺酸钠。
因支链烷基苯磺酸盐的生物降解性差，自20世纪60年代中期起，正构烃为原料的直链烷基苯磺酸盐（Linear Alkyl Benzene Sulfonate，简称LAS）逐渐成为主流产品。
LAS一般由十二个碳组成，平均分子量为323。
工业直链烷基苯磺酸钠外观为棕褐色油状粘稠液体，为有机弱酸，30℃时密度约为1050kg/m3。
产品水溶性好，用水稀释时产生热，具有良好的去污、湿润、乳化能力和泡沫性能，以及良好的生物降解性，在酸性、碱性和某些氧化物（如次氯酸钠、过氧化物等）溶液中稳定性好，是优良的洗涤剂和泡沫剂。
重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐重烷基苯磺酸盐是一种重要的界面活性剂，广泛应用于日化、化妆品、药品、印染、涂料、洗涤剂等行业。
一、概述重烷基苯磺酸盐（Alkylbenzenesulfonates，简称ABS）是一种阴离子表面活性剂，通常由直链和支链烷基苯磺酸盐混合而成，具有优异的表面活性、乳化和润湿性能。
它是一类高效、低毒、高生物降解性的界面活性剂，是市场上应用广泛的一类表面活性剂。
二、结构特点ABS的结构中，烷基链（烷基）部分主要为直链或支链烷基，通常烷基链长度为10～14个碳原子，苯环上带有磺酸根（SO3-），是一类结构简单的阴离子表面活性剂。
ABS的烷基链长度不同会影响其水溶性和表面张力等性质。
烷基链较短的ABS水溶性强，表面张力低，适用于润湿和乳化作用；而烷基链较长的ABS水溶性差、表面张力高，更适用于起泡作用。
三、制备方法ABS的制备方法主要有磺化法、汞催化法、氯化法、Flaguer法等。
其中磺化法是最为普遍的方法，将苯乙烯和硫三氧化硫（SO3）反应，生成苯磺酸，再加入烷基苄溶液反应，生成ABS。
四、应用领域ABS的应用领域非常广泛，在日用化学品、医药制品、农药、染料、涂料、油漆、印染等行业都有应用。
在洗涤剂中，ABS作为主要表面活性剂，能够很好地起到清洁和去污的作用。
在个人护理产品中，ABS作为合成和防腐剂，运用广泛。
在家庭用品中，ABS可作为清洁剂、洗洁精等表面活性剂。
五、结论重烷基苯磺酸盐是一种重要的界面活性剂，在工业生产和日常生活中有广泛的应用。
具有良好的表面活性、润湿性、泡沫性等优异性能，能够很好地满足不同领域的需求。
随着环保和可持续发展的理念日渐普及，ABS也在研发中不断提升性能，降低对环境的影响，为人类创造更加美好的生活。
驱油用表面活性剂的发展
驱油用表面活性剂的发展一、概述随着石油资源的日益枯竭和开采难度的不断增大，提高原油采收率成为石油工业面临的重要挑战。
在这一背景下，驱油用表面活性剂的研究与应用逐渐受到广泛关注。
表面活性剂作为一种具有特殊分子结构的化学物质，能够在油水界面形成稳定的乳状液，从而改善原油的流动性，提高采收率。
驱油用表面活性剂的发展历程可追溯到20世纪初期，随着科学技术的不断进步，其种类和应用范围也在不断扩大。
驱油用表面活性剂已经形成了包括磺酸盐类、羧酸盐类、非离子型等多种类型在内的完整体系。
这些表面活性剂在油田开采中发挥着越来越重要的作用，不仅提高了原油采收率，还降低了开采成本，为石油工业的可持续发展提供了有力支持。
驱油用表面活性剂的研究与应用仍面临诸多挑战。
高温高盐油藏、稠油油藏、低渗透油藏等特殊油藏的开采条件对表面活性剂的性能提出了更高要求；另一方面，环保法规的日益严格也要求表面活性剂在生产和使用过程中必须满足环保要求。
未来驱油用表面活性剂的研究将更加注重高性能、环保型产品的研发与应用，以满足石油工业对高效、环保开采技术的迫切需求。
驱油用表面活性剂作为提高原油采收率的重要手段之一，在石油工业中发挥着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和环保要求的日益严格，驱油用表面活性剂的研究与应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 驱油用表面活性剂在石油开采中的重要作用在石油开采领域，驱油用表面活性剂发挥着举足轻重的作用。
表面活性剂作为一种特殊的化学剂，其分子结构既包含亲水基团又包含疏水基团，这一特性使得它能够在油水界面产生显著降低表面张力的效果。
通过注入表面活性剂，油层中的原油与水的界面张力被大幅度降低，从而增强了原油的流动性，使原本难以流动的石油变得易于开采。
表面活性剂还能够提升地层内部的润滑性，减少石油在流动过程中因摩擦力而滞留在孔洞中的现象。
这种润滑性的提升不仅有助于石油的顺畅流动，还能够减少开采过程中的机械阻力，提高开采效率。
直链烷基苯磺酸的生产与应用
直链烷基苯磺酸的生产与应用
磺酸又称十二烷基苯磺酸,外观是外观为棕褐色油状粘稠液体，为有机弱酸，溶于水，用水稀释产生热。
十二烷基苯磺酸,磺酸的衍生物有良好的去污、湿润、乳化能力。
直链烷基苯磺酸,磺酸具有良好的生物降解性。
磺酸,直链烷基苯磺酸广泛应用于洗衣粉、餐具洗涤剂及工业清洁剂合成化学等广泛的工业领域。
磺酸用途:
一、磺酸,十二烷基苯磺酸可制成阴离子型表面活性剂烷基苯磺酸钠，它具有去污、润湿、发泡、乳化、分散等性能，用于配制民用及工业用洗涤用品。
二、磺酸直链烷基苯磺酸钠与熟石灰（Ca(OH)2）中能制成性能优良的农药乳化剂烷基苯磺酸钙。
三、直链烷基苯磺酸,磺酸大量用作生产各种洗涤剂和乳化剂,如日用化工中的洗衣粉.餐具.洗涤剂,纺织工业的清洗剂,染色剂,电镀工业,制革工业的脱脂剂,造纸工业的脱墨剂等。
烷基苯磺酸生产工艺
烷基苯磺酸生产工艺烷基苯磺酸是一种常见的表面活性剂，具有广泛的用途。
其生产工艺主要包括烷基苯合成、磺化反应、分离和精制以及终端处理等环节。
本文将详细介绍烷基苯磺酸的生产工艺。
1. 烷基苯合成烷基苯合成是烷基苯磺酸生产的第一步，主要在高温高压条件下进行。
原料包括苯和长链烯烃，在催化剂的作用下，经过反应合成烷基苯。
此反应需在700-800°C的高温下进行，压力约为10-30MPa。
2. 磺化反应磺化反应是将烷基苯转化为烷基苯磺酸的第二步。
在80-100°C的温度下，烷基苯与硫酸进行磺化反应，生成烷基苯磺酸。
在这个过程中，需要控制反应温度和硫酸的浓度，以确保反应的顺利进行。
3. 分离和精制经过磺化反应后，得到的产物中包含了烷基苯磺酸、未反应的烷基苯以及硫酸等组分。
因此，需要经过分离和精制环节，以得到高纯度的烷基苯磺酸。
通常采用的方法包括：通过沉降分离去除硫酸和未反应的烷基苯；通过结晶、离子交换或萃取等方法进一步提纯烷基苯磺酸。
4. 终端处理终端处理主要包括包装和储存等环节。
经过分离和精制得到的烷基苯磺酸可以进一步进行干燥、粉碎、包装等处理，以满足市场对不同规格产品的需求。
同时，为了确保产品质量和安全运输，还需要对产品进行严格的检测和储存管理。
总之，烷基苯磺酸的生产工艺涉及多个环节和复杂的操作条件控制。
为了获得高质量的产品，需要严格控制原料质量、工艺参数以及设备运行状况。
同时，针对生产过程中可能出现的异常情况，应制定相应的应对措施，以确保整个生产过程的稳定和顺利进行。
此外，对于所产生的三废进行处理，以减少对环境的影响，实现绿色生产。
随着科技的不断发展，新的技术和设备不断涌现，将进一步推动烷基苯磺酸生产工艺的优化和提升。
烷基磺酸酯的酯化反应
烷基磺酸酯的酯化反应烷基磺酸酯是一类常见的表面活性剂，它们具有良好的表面活性和乳化性，被广泛应用于化工、制药、洗涤剂等领域。
酯化反应是制备烷基磺酸酯的重要方法之一，本文将从酯化反应的原理、影响因素和反应条件等方面进行介绍。
一、酯化反应的原理酯化反应是通过酸催化或碱催化加热使酸和醇发生反应，生成酯和水的化学反应。
烷基磺酸酯的酯化反应通常采用的是酸催化法，常用的催化剂有硫酸、硫酸铵、磷酸等。
酯化反应的反应机理是先生成酯化物，然后通过水解、脱酸等步骤生成最终产物。
在酯化反应中，酸催化剂起到了加速反应速率的作用，但是过量的催化剂会抑制反应的进行，所以反应中需要控制催化剂的用量。
二、影响酯化反应的因素1. 原料的质量酯化反应的原料包括酸、醇和催化剂，它们的纯度和质量对反应结果有很大的影响。
如果原料中存在杂质或水分，会降低反应的速率和转化率。
因此，在反应前需要对原料进行处理和分离，要求尽量减少不纯物质的存在。
2. 反应条件反应条件包括温度、催化剂用量、反应时间等参数，这些因素会直接影响反应的速率和转化率。
在烷基磺酸酯的酯化反应中，通常采用加热加压的方式进行反应，提高反应温度可以加快反应速率和提高转化率。
但是过高的温度会导致副反应的发生，影响反应的选择性和产率。
3. 反应体系的配比反应体系的酸、醇和催化剂的摩尔比对反应结果也有很大的影响。
通常情况下，反应体系中酸和醇的摩尔比为1:1，催化剂的用量为酸和醇的5%-10%。
如果反应体系中某种原料用量过多或过少，都会影响酯化反应的进行。
三、烷基磺酸酯酯化反应应用实例在实际应用中，烷基磺酸酯的酯化反应被广泛应用于制备合成洗涤剂、乳化剂和润滑剂等产品中。
以烷基苯磺酸阴离子表面活性剂为例，其制备过程为首先将烷基苯磺酸和过量的碳酸钠反应生成烷基苯磺酸钠，然后将烷基苯磺酸钠和醇反应生成烷基苯磺酸酯。
以辛基磺酸酯为例，其反应方程式为：RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O在反应中，硫酸作为催化剂，反应温度为100-140℃，反应物质的用量按1:1摩尔比投入。
烷基苯磺酸盐类表面活性剂的合成及性能研究
ＲＥ ＦＩ ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ ＣＨＥＭＩ Ｃ ＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ ７
烷 基苯 磺 酸 盐 类表 面活 性剂 的合成 及性 能研 究
渠 文 学
（ 大庆石化公 司实业公司 ， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ７ １ ４ ）
摘要 ： 通过分子设计 ， 经酰基化 、 格氏反应 、 加氢还原、 磺化及中和等反应 ， 制备 了烷烃碳链一定 、 芳 环在烷烃链指定位置的烷基芳基磺酸盐。经红外光谱分析 ， 验证了合成该表面活性剂的中间体 的 结构与分子设计相符合 。测定了合成的烷基芳基磺酸盐的临界胶束浓度和表面张力。并分析了表
上的 １ 个烷基有分支的苯磺酸盐 ， 而对多支链 的烷
［ ２ ］Ｇａ ｙ ｌ ｏ ｒ ｄ Ｎ Ｇ， Ｍｅ ｈ ｔ ａ Ｒ， Ｋ ｕ ｍ ａ ｒ Ｖ，ｅ ｔ ａ １ ． Ｈｉ ｇ ｈ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ
ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ — － ｇ — － ｍａ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｒ ｉ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ
烷基苯磺酸盐类表面活性剂具有较好的降低 油、 水 界 面 张力 的 能力 ， 而 且 价 格 低 廉 。 目前 ， 国
基苯磺 酸盐的研究较少 ， 这主要是 因为烷基苯磺 酸盐不易分离提纯。合成纯的烷基苯磺酸盐类化 合物可为研究复杂烷基苯磺 酸盐结构与性能间的 关系提供依据ｎ 。
内外 的研究大多集 中在直链烷基苯磺酸盐或苯环
５ ８ １ — ５ ９ ０ ．
［ ３ ］Ｃ ｌ ａ ｒ ｋ Ｄ Ｃ， Ｂ ａ ｋ ｅ ｒ Ｗ Ｅ， Ｗｈ ｉ ｔ ｎ ｅ ｙ Ｒ． Ｐ ｅ ｒ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ — ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｍ ｏ ｎ ｏ ｍ ｅ ｒ
高碱值烷基苯磺酸钙合成工艺研究
高碱值烷基苯磺酸钙合成工艺研究高碱值烷基苯磺酸钙，简称CABS，是一种常用的表面活性剂，具有优异的油水分离性能和高度的生物降解性。
本文将探讨CABS的合成工艺，重点分析高碱值烷基苯磺酸钙的制备方法及其影响因素。
一、CABS的制备方法CABS的制备方法主要分为两种，一种是通过磺化剂与烷基苯反应得到烷基苯磺酸，再将其与钙盐反应得到CABS；另一种则是直接通过高碱值烷基苯与磺化剂反应得到CABS。
第一种方法中，磺化剂通常选用硫酸或硫三酸钠，反应温度为70℃左右，反应时间为4-5小时。
烷基苯磺酸的制备需要注意磺化程度，过高或过低的磺化程度都会影响CABS的质量。
在钙盐反应中，钙盐的种类和用量也会影响CABS的性能，一般来说，钙盐用量为烷基苯磺酸质量的10%左右，反应温度为80℃左右，反应时间为2-3小时。
第二种方法中，磺化剂通常选用氯磺酸或硫酸，反应温度为50-60℃，反应时间为2-3小时。
高碱值烷基苯的质量和磺化程度也会影响CABS的质量。
二、影响CABS质量的因素1.磺化程度磺化程度是影响CABS质量的重要因素，过高或过低的磺化程度都会导致CABS性能下降。
磺化程度过低，CABS的表面活性弱，油水分离效果差；磺化程度过高，CABS的水溶性差，易出现析出等问题。
2.钙盐种类和用量钙盐的种类和用量也会影响CABS的性能。
一般来说，钙盐用量为烷基苯磺酸质量的10%左右，反应温度为80℃左右，反应时间为2-3小时。
不同种类的钙盐对CABS的影响也不同，一般来说，氯化钙和硫酸钙对CABS的性能影响较小，而硝酸钙则会导致CABS 的泡沫性能下降。
3.反应温度和时间反应温度和时间也会影响CABS的质量。
反应温度过高会导致CABS的分子量降低，表面活性降低；反应时间过长会导致CABS 的水溶性降低，易出现析出等问题。
4.烷基苯质量和磺化剂用量烷基苯质量和磺化剂用量也会影响CABS的质量。
烷基苯质量过低会导致CABS的表面活性下降；磺化剂用量过多会导致CABS的水溶性降低。
典型表面活性剂的生产技术—阴离子表面活性剂的生产
肥皂的制作
1.肥皂制取原理
油脂碱性条件下水解:（皂化反应）
甘油是制皂工业的重要副产
O C17H35 C O CH2
品，甘油在国防、医药、食 品、纺织等方面，都有很大的 用途。
O C17H35 C O CH
O
＋ 3NaOH
C17H35 C O CH2
硬脂酸甘油酯（脂肪）
△
3C17H35COONa ＋
基苯。
2、烷基苯的磺化
各种常见的磺化剂
主反应：
R + H2SO4
R
SO3H + H2O
R
+ H2SO4 . SO3
R
R + SO3
Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SO3H + H2SO4 SO3H
SO3是一种极强的磺化剂，反应剧烈，放热量很大， 且SO3在磺化中易氧化分解，故需用惰性气体对SO3进行稀 释，且需有专门措施移走反应热。
O、双键、金属、卤素、芳烃等杂质。
B、分子筛提蜡 利用5A分子筛吸附提取出正构烷烃。
C、烷烃脱氢 烷烃脱氢制取烯烃。
D、烷基化 采用HF为催化剂进行烷基化，特点：HF对烃类有
一定的溶解度，它既是催化剂又是溶剂，不易引起副反应， 缺点：HF价贵，腐蚀性强。
E、精馏 回收未反应的苯和烷烃循环使用，得到高纯度的烷
R (O C H2C H2)nO C H2C H2C O O N a
二、硫酸酯盐型（－OSO3Na）
高级醇及其它含-OH的化合物均可硫酸化生成硫酸 酯盐。含双键的烯烃也可硫酸化生成硫酸酯盐，经中 和后得到各种硫酸酯盐型表面活性剂。
R-OSO3Na 脂肪醇硫酸钠
RO（CH2CH2O）nSO3Na 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠
表面活性剂表面活性剂烷基苯磺酸钠的生产
乳化剂：亲油基与油的分子结构越相近，则亲合性与相容性 越好。
亲油基中带弱亲水基的表面活性剂，其显著特点是起泡力弱。
化学结构与性能
六、分子大小的影响
★ 在同一品种的表面活性剂中，随亲油基中碳原子数目的增 加，其溶解度、CMC等有规律地减小，但在表面活性上，则 有明显的增长。
☆ 一般的经验是： 表面活性剂分子较小的，其润湿性、渗透作用比较好；分
表面活性剂表面活性剂烷基苯磺 酸钠的生产
学习目的与要求： ◇掌握表面活性剂是一种具有双亲性结构的有机化合物， 具有亲水、亲油的性质，能起乳化、分散、润湿、起泡、 消泡、洗涤等作用，广泛应用于洗涤剂、纺织、皮革、农 药、化妆品、食品、金属加工等工业部门。 ◇理解磺化反应、硫酸化反应、乙氧基化反应的基本原理 和影响因素以及理解阴离子表面活性剂及非离子表面活性 剂主要类别及典型品种的结构、性质、生产工艺及主要的 操作技术。 ◇了解表面活性剂的特点和分类。
子较大时，其洗涤作用、分散作用等性能较为优良。 在不同品种的表面活性剂中，大致也以相对分子质量较大
的洗涤力为较好。
化学结构与性能
七、表面活性剂的生物活性
毒性、杀菌力 阳离子表面活性剂 非离子表面活性剂 阴离子表面活性剂
八、表面活性剂的生物降解
◇ 定义：表面活性剂被微生物分解（有机部分最后分解 成为H2O及CO2）的过程，称为表面活性剂的生物降解。
表面活性剂化学结构与生物降解性的关系
表面活性剂的亲油基原料
一、脂肪醇 按原料来源：合成醇、天然醇 目前，工业上以石油为原料生产醇（饱和脂肪醇） 的路线主要有三条： 1、羧基合成醇 2、齐格勒合成醇 3、正构烷烃氧化制仲醇
表面活性剂的亲油基原料
十二烷基苯磺酸钠
二、实验方案
1、实验目的：了解烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂的合成方法；
2、掌握烷基苯磺酸盐的常规分析方法；
3、掌握表面张力、泡沫性能的测定和表面张力仪、罗氏泡沫测定仪的使用方法；
4、学会对反应过程进行物料蘅算
2、仪器设备：水浴锅、电热套、界面张力仪、四口烧瓶、恒压滴液漏斗、球形冷凝管、温度计、分液漏斗、烧杯、温度计
3、化学试剂：烷基苯、发烟硫酸、氢氧化钠、PH试纸等
4、实验方法：用磺化反应
氢氧化钠饱和溶液制备待用
由直链烷基苯用三氧化硫或发烟硫酸磺化生成烷基磺酸，再中和制成十二烷基磺酸置搅拌器中，搅拌并徐徐加入碱液，过程中不断用试纸判断酸度，当中和反应达到中性时，停止加入碱液，并继续搅拌几分钟。
三、注意事项：磺化反应为激烈的放热反应，必须严格控制加酸速度及反应温度
实验内容
１磺化：在装有搅拌器、温度计、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)，搅拌下缓慢加入质量分数98%硫酸35mL，温度不超过40℃，加完后升温至60～70℃，反应2h。
２分酸：将上述磺化混合液降温至40～50℃，缓慢滴加适量水(约15mL)，倒入分液漏斗中，静止片刻，分层，放掉下层(水和无机盐)，保留上层(有机相)。
３中和：配制质量分数10%氢氧化钠溶液80mL，将其加入250mL四口瓶中约60～70mL，搅拌下缓慢滴加上述有机相，控制温度为40～50℃，用质量分数10%氢氧化钠调节pH=7～8，并记录质量分数10%氢氧化钠总用量。
４盐析：于上述反应体系中，加入少量氯化钠，渗圈试验清晰后过滤，得到白色膏状产品。
表面活性剂
表面活性剂定义： 是指在加入少量时能显著降低表面张力并 改变体系界面状态的物质，具有亲水亲油的性质， 能起乳化、分散、增溶、洗涤、润湿、发泡、保 湿、润滑、杀菌、柔软、拒水、抗静电、防腐蚀 等一系列作用。
表面活性剂与表面张力 1．表面张力 界面：物质相与相的分界面。一般有：液—气、 液—固、液—液、固—气、固—固等五种界面。 由两相组成的系统有一个界面；两相以上的系统 可以是多个界面。 表面：由于人的眼睛通常看不见气相，所以经 常把有气相组成的界面（即液—气、固—气界面） 叫做表面。 表面现象：如清晨草尖上的露珠、落下的雨滴、 水中的油珠、毛细管的虹吸。 表面张力：是作用于液体表面单位长度上使表 面收缩的力（mN/m）。
不同 HLB 值范围的表面活性剂所适用的场合 HLB 值范围 适用的场合 3 ～6 油包水型乳化剂 7 ～9 润湿、渗透 8～15 水包油型乳化剂 13～15 洗涤 15～18 增溶
对于离子型表面活性剂，可根据亲油基碳数 的增减或亲水基种类的变化来控制HLB值；对非 离子型表面活性剂，则可采取亲油基上连接的聚 环氧乙烷链长或羟基数的增减，来任意细微调节 HLB值。
表面活性剂溶解性与温度的关系： （1）临界溶解温度 (一般对离子型表面活性剂而言) 在低温时，表面活性剂一般都很难溶解。 如果增加水溶液的浓度，达到饱和态，饱和了 的表面活性剂便会从水中析出。但是，如果加 热水溶液，达到某一温度时，其溶解度会突然 增大。这个使表面活性剂的溶解度突然增大的 温度点，称之为克拉夫点(Kraft Point)，也称 之为临界溶解温度。
乳状液是高度分散的不稳定体系，因为它 有巨大的界面，所以整个体系的能量增大了。为 了提高乳状液的稳定性，其中可采用的一种方法 是加入表面活性剂。因加入表面活性剂，可降低 两相界面的张力，促使乳液稳定。
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烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成
杨 昭,郑 洲,张国芳,李岳祥,李 钢,王福平
(大庆石油学院华瑞学院,黑龙江哈尔滨 150027)
摘 要:以直链 -烯烃、苯、氯磺酸、氢氧化钠等为原料,经傅-克烷基化、磺化、中和反应,合成了碳链长度不同的四种烷基苯磺酸盐表面活性剂,利用两相滴定法对提纯后的活性物含量进行了测定,最终纯度均达到90%以上。
关键词:烷基苯;磺酸盐;表面活性剂;合成
中图分类号:T E 357.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)24—0004—01 目前,三次采油是提高采收率的一个重要方法,三次采油提高采收率主要是靠化学驱油技术,其中表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂,采用表面活性剂驱油为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景[1]。
石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐和重烷基苯磺酸盐以及复配型表面活性剂在油田上已得到广泛应用,国内外对于石油磺酸盐的合成工艺进行了大量的研究[2-6],本文以直链 -烯烃、苯、氯磺酸、氢氧化钠等为原料,经傅-克烷基化、磺化、中和反应,合成了碳链长度不同的四种烷基苯磺酸盐表面活性剂。
1 烷基苯磺酸盐的合成实验1.1 主要试剂与仪器
无水三氯化铝、氯磺酸(纯度99.7%)、氢氧化钠均为分析纯;苯(大庆石化总厂)、链长为十二、十四、十六、十八的直链 -烯烃(美国)、聚丙烯酰胺(1.2
×107≤W < 1.6×107
,大庆炼化公司)均为工业品;水为二次蒸馏水;大庆油田采油一厂脱水脱气原油,密度为0.8757g /cm 3。
有机合成仪(天津玻璃仪器厂);超级恒温水浴(辽阳恒温仪器厂);加热套(海安科研仪器厂);旋转蒸发器(上海申胜生物技术有限公司)。
1.2 烷基苯的合成
将苯、
-烯烃和无水三氯化铝按一定比例加入装有电动搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管装置的500mL 的四口瓶中,在搅拌下加热反应瓶至40℃后,向反应瓶中缓慢通入干燥的HCl 气体,同时向反应瓶中滴加 -烯烃,滴加完毕后升至60℃,继续反应两小时,反应完成后分离出催化剂,然后用温水将反应产物洗至中性,蒸馏出过量的苯及未反应的 -烯烃,得到烷基苯产品,反应式如下
:
1.3 烷基苯磺酸盐的合成1.3.1 磺化反应
工业上常用的磺化剂有发烟硫酸、SO 3和HSO 3Cl 等,以发烟硫酸为磺化剂会导致产物体系
中存在大量废酸,难以纯化;以SO 3作磺化剂时反应
条件要求较高,需要在膜式磺化器中进行;HSO 3Cl 的磺化能力比H 2SO 4强,反应比SO 3要缓和的多,与芳烃在适宜条件下可以定(量反应,而且副产物是HCl ,产品纯度很高,适合实验室合成,因此选用
HSO 3Cl 为磺化剂[7,8]。
在装有电动搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗和尾气吸收装置的250mL 的四口烧瓶中加入烷基苯和二氯甲烷,冰盐水浴降温至5-10℃,在电磁搅拌下,用恒压滴液漏斗缓慢滴加氯磺酸,滴完后继续反应至无氯化氢生成,撤去冰水浴,在室温继续搅拌2h 得到棕黄色液态的烷基苯磺酸,反应式如下
:
1.3.2 中和反应
在强烈的搅拌(防止结块)下,用20%(w t )的NaOH 水溶液中和至pH =8-10,得到乳白色粘稠物即为烷基苯磺酸盐粗产品,反应式如下
:
2 粗产品的提纯
对烷基苯磺酸盐粗产品提纯,用旋转蒸发器蒸出二氯甲烷、抽滤除去无机盐、分液漏斗萃取除去未磺化油、旋转蒸发器蒸出正己烷等,最后真空干燥得到烷基苯磺酸盐纯样,用两相滴定法[9]测定样品的纯度均在90%以上。
3 结论
3.1 以直链 -烯烃、苯、氯磺酸、氢氧化钠等为原料,经傅-克烷基化、磺化、中和反应,合成了碳链长度不同的四种烷基苯磺酸盐表面活性剂;
3.2 利用两相滴定法对提纯后的活性物含量进行了测定,最终纯度均达到90%以上。
[参考文献]
[1] 刘方,高正松,缪鑫才.表面活性剂在石油开采
中的应用[J ].精细化工,2000,17(12):696～699.
4
内蒙古石油化工 2010年第24期
收稿日期:2010-09-18
基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2005CB 221305),黑龙江省研究生创新科研项目(Y JSCX 2008-044HL J)资助。
作者简介:杨昭(1980-),男,硕士,助教,主要从事油田应用化学方面的研究。
光束传播法在光波导中的应用
凤 兰,吴根柱,霍海燕
(内蒙古电子信息职业技术学院,内蒙古呼和浩特 010010)
摘 要:近几年来出现了一些分析集成光波导的数值分析方法,在这些方法中,光束传播法是分析光波导器件的一种有效的方法。
本文简单介绍了光束传播法的发展概况和基本计算思路,并利用有限差分光束传播法模拟出了脊波导半导体激光器的剖面,使光束传播法得到了广泛的应用。
关键词:光束传播法;光波导
中图分类号:O439 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)24—0005—02
随着光波导技术的发展,用于光波导中的快速、精确的数值模拟方法越来越重要,特别是对于一些结构复杂的平面光波导,由于很难有具体的解析解,所以数值模拟方法对于设计性能优良的平面光波导器件是十分重要的一个环节。
目前光波导的一些理论和计算方法主要集中于模场和传播常数的求解,而对光脉冲在波导中的动态传输则需要采用光束传输法(BPM),因为它可以模拟折射率随传播方向发生变化的波导情形,与特殊的波导模式无关。
形象地放映场在波导中的传播与变化情况,对于平面光波导器件设计而言无疑具有很大的实用价值,所以BPM是目前优化设计平面光波导器件最流行的方法。
部分或全部使用BPM方法设计并得以实验证实的器件包括:
无源波导器件、光开关、多模波导器件、环形激光器、光延迟线回路、新颖Y分支结构、光连接器、偏振分离器、绝热耦合器等。
1 光束传播法的基本计算思路
光束传输法的基本计算思路如图1所示。
假设光场沿着光波导的纵向传播,如果在Z=Z1的平面A 内光场分布已知,BPM就是要通过已知场的分布求出处平面B内的场,然后重复此操作,就可以模拟分析整个集成光波导内的场分布。
经过近二十年的发展,BPM已经成功形成了自己的体系。
根据是否考虑偏振属性分类,BPM包括标量、半矢量、全矢量三种形式。
根据是否考虑反射,BPM包括正向传播BPM和双向传播BPM。
为了求解波导的模式,引入了BPM虚轴传播技术[1,2]。
实践中最常用的是有限差分光束传播法(FD-BPM),后来严朝军[3]等提出了一种三维有限差分光束传播法,有效而方便地处理了透明边界条件的三维扩展问题,大大扩宽了FD -BPM
法的适用范围。
图1 BPM的基本计算思路
2 用有限差分光束传播法模拟脊波导激光器
2.1 脊波导半导体激光器
脊形光波导半导体激光器[4]是一种重要的波导结构,在集成光学中得到了广泛应用。
脊形波是在平
[2] 陈洪.油气开采用表面活性剂的合成及性能研
究[D].西南石油学院,2004:67～68.
[3] 郭万奎,杨振宇,伍晓林,张国印,王海峰.用于
三次采油的新型弱碱表面活性剂[J].石油学
报,2006,27(5):75～78.
[4] Youssef T ouhami,Dipak Rana.Vladimir
hornof.Effects of added surfactant on the
dynamic interfacial tension behavior of
acidic oil/alkaline sy stems[J].Jo urnal of
Colloid and Interface Science2001,239:
226～229.
[5] 赵宇.系列烷基苯磺酸盐纯化合物的合成及界
面性能的研究[D].大连:大连理工大学,
2006.[6] Bo rthakur A,Sarm ah A,Rahm an M,et al.
Synthesis o f so dium petroleum sulfo nates
and their interfacial activity against Indian
crude oil[J].Indian J Chem Technol,1996,3
(2):107～111.
[7] 丁伟,王瑞,于涛,曲广淼,温海飞.2,5-二甲
基十二烷基苯同分异构体的精细合成与表征
[J].石油学报(石油加工),2007,23(6):75～
79.
[8] 丁伟,王艳,于涛,等.系列十二烷基二甲苯基
磺酸钠的合成与表面性能[J].应用化学,
2007,24(9):1018-1022.
[9] 钟雷,丁悠丹.表面活性剂及其助剂分析[M].
杭州:浙江科学技术出版社,1991.
5
2010年第24期 内蒙古石油化工
收稿日期:2009-12-28
基金项目:国家自然科学基金(60366001)资助项目。
作者简介:凤兰(1978—),女(蒙古族),内蒙古电子信息职业技术学院。