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Dodecilbencenosulfonato de sodio(SDBS), fórmula molecular C18H29NaO3S, CAS 25155-30-0, es un tensioactivo aniónico común que aparece como un polvo blanco o amarillo pálido. Difícil de evaporar, fácilmente soluble en agua, propenso a absorber humedad y aglutinarse, forma una solución semitransparente cuando se disuelve en agua. Propiedades químicas estables a los álcalis, ácidos diluidos y agua dura, con ligera toxicidad. Propiedades químicas estables para álcalis, ácidos diluidos y agua dura, capaz de establecer sistemas de equilibrio con ácidos fuertes. Es un tensioactivo aniónico con excelente actividad superficial y fuerte hidrofilicidad. Estas características le permiten reducir eficazmente la tensión en la interfaz aceite-agua, logrando así la emulsificación.
Por lo tanto, se ha utilizado ampliamente en campos como cosméticos, alimentos, auxiliares de impresión y teñido y pesticidas que requieren formulación en emulsión. Su estructura molecular contiene grupos hidrofílicos y oleofílicos, lo que le permite agregarse en la interfaz aceite/agua, reduciendo la tensión interfacial y mejorando así la estabilidad de la emulsión.
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Fórmula química |
C18H29NaO3S |
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Masa exacta |
348 |
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Peso molecular |
348 |
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m/z |
348 (100.0%), 349 (19.5%), 350 (4.5%), 350 (1.8%) |
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Análisis elemental |
C, 62,04; H, 8,39; Na, 6,60; O, 13,77; S, 9,20 |
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Morfológico |
polvo |
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Color |
amarillo claro |
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Punto de fusión |
>300 grados centígrados |
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Densidad |
1.344 (estimación) |
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El dodecilbencenosulfonato de sodio es estable a los álcalis, ácidos diluidos y agua dura.
Puede establecer un sistema de equilibrio con ácido fuerte:
R12-Ph-SO3Na+HCl⇌R12-Ph-SO3H+NaCl
El grupo hidroxilo en el grupo sulfo también puede sustituirse por un átomo de cloro para generar cloruro de sulfonilo:
3R12-Ph-SO3Na+PCl3 →R12-Ph-SO3H+NaCl (~200 grados)
La reacción de hidrólisis es la reacción inversa de la reacción de sulfonación. Bajo la catálisis de un ácido fuerte, se pueden cocalentar dodecilsulfato de sodio y agua para eliminar el grupo sulfo. La esencia de la reacción es la reacción de sustitución electrófila de H + como agente electrófilo que ataca el anillo aromático.
3R12-Ph-SO3Na+H2O →R12-Ph+NaHSO4 (~200 grados, H2SO4)
Método de preparación de laboratorio:
Agregue 35 mililitros (34,6 gramos) de dodecilbenceno a un matraz de cuatro bocas de 250 mililitros equipado con un agitador, un termómetro, un gotero y un condensador de reflujo. Agregue lentamente 35 mililitros de ácido sulfúrico al 98% mientras revuelve. La temperatura no excederá los 40 grados C.
Después de la adición, la temperatura debe elevarse a 60-70 grados C durante 2 horas.
Enfríe la solución de la mezcla de sulfonación-mencionada anteriormente a 40-50 grados C, agregue lentamente una cantidad adecuada de agua (aproximadamente 15 ml), viértala en un embudo de separación, déjela reposar por un momento, luego apílela nuevamente, drene la capa inferior (agua y sales inorgánicas) y conserve la capa superior (fase orgánica).
Prepare 80 mililitros de solución de hidróxido de sodio al 10% y agréguelo a aproximadamente 60-70 mililitros de una botella de cuatro cuellos de 250 mililitros. Agregue lentamente la fase orgánica mientras agita, controle la temperatura a 40-50 grados C, ajuste el pH a 7-8 con hidróxido de sodio al 10% y registre la cantidad total de hidróxido de sodio al 10%.
Agregue una pequeña cantidad de cloruro de sodio al sistema de reacción anterior, filtre después de que la prueba de penetración del anillo sea transparente y obtenga un producto de pasta blanca, a saberdodecilbencenosulfonato de sodio.
Método industrial:
Se prepara haciendo reaccionar dodecilbenceno con ácido sulfúrico fumigante o trióxido de azufre y luego neutralizándolo con álcali.
La desventaja de utilizar ácido sulfúrico de fumigación para la sulfonación es que siempre habrá algo de ácido residual en el producto sulfonado después de la reacción. El sulfato de sodio producido tras la neutralización se introduce en el producto afectando su pureza.
En la actualidad, la sulfonación de una mezcla de aire y trióxido de azufre se utiliza ampliamente en la industria. El trióxido de azufre se puede destilar a partir de ácido sulfúrico fumigado al 60% o quemarse en un horno con azufre y aire seco para obtener una mezcla de gases que contiene dióxido de azufre.
El gas mezclado se introduce en un reactor de sulfonación equipado con alquilbenceno para la sulfuración. Las sustancias sulfonadas ingresan al sistema de neutralización, se neutralizan con una solución de hidróxido de sodio y finalmente ingresan al sistema de secado por aspersión para su secado. El producto obtenido es un polvo con buena fluidez.
Dodecilbencenosulfonato de sodio(SDBS) es un tensioactivo aniónico ampliamente utilizado en diversos campos, como el químico diario, el industrial y el farmacéutico, debido a sus excelentes propiedades limpiadoras, espumantes y emulsionantes. Sus aplicaciones principales son las siguientes:
1. Función de lavado
El alquilbencenosulfonato de sodio es una sustancia aceitosa de color amarillo que se puede purificar para formar fuertes cristales hexagonales o romboédricos en forma de placa-. Tiene baja toxicidad y ha sido reconocida como una materia prima química segura por la Organización Internacional de Seguridad. El alquilbencenosulfonato de sodio se puede utilizar en la limpieza de frutas y vajillas, y la mayor cantidad se utiliza en detergentes. Debido al uso de producción automatizada a gran-escala y bajo costo, el alquilbencenosulfonato de sodio utilizado en detergentes tiene dos tipos: estructura de cadena ramificada (ABS) y estructura de cadena lineal (LAS).
La estructura de cadena ramificada tiene baja biodegradabilidad y puede causar contaminación al medio ambiente, mientras que la estructura de cadena lineal es fácil de biodegradar, con una biodegradabilidad de más del 90% y un bajo grado de contaminación ambiental.
Dodecilbencenosulfonato de sodioes neutral, sensible a la dureza del agua, no es fácil de oxidar, tiene un fuerte poder espumante, alto poder de limpieza, fácil de mezclar con varios aditivos, bajo costo, proceso de síntesis maduro y amplios campos de aplicación. Es un excelente tensioactivo aniónico. Tiene un importante efecto descontaminante sobre suciedad granular, suciedad proteica y suciedad aceitosa, especialmente sobre suciedad granular sobre fibras naturales.
Su capacidad de descontaminación aumenta con el aumento de la temperatura de lavado, su efecto sobre la suciedad proteica es mayor que el de los tensioactivos no-iónicos y la espuma es rica. Sin embargo, hay dos inconvenientes. En primer lugar, tiene poca resistencia al agua dura y su rendimiento de limpieza puede disminuir con la dureza del agua. Por tanto, los detergentes que lo utilicen como principal agente activo deben combinarse con una cantidad adecuada de agentes quelantes.
La segunda razón es que tiene un fuerte poder desengrasante, lo que puede provocar cierta irritación en la piel cuando se lava a mano. Después del lavado, la ropa se siente mal al tacto y se recomienda utilizar tensioactivos catiónicos como suavizantes para el enjuague. En los últimos años, para lograr un mejor efecto de lavado integral, a menudo se usa en combinación con tensioactivos no -iónicos como el éter de polioxietileno (AEO) de alcohol graso. El objetivo principal es preparar varios tipos de detergentes, agentes de limpieza y detergentes líquidos, en polvo y granulados.
2. Dispersante emulsionante
Un emulsionante es una sustancia que mejora la tensión superficial entre varias fases constituyentes de una emulsión, formando un sistema o emulsión disperso uniforme y estable. Los emulsionantes son sustancias tensioactivas con grupos hidrófilos y oleófilos en sus moléculas.
Se agregan en la interfaz aceite/agua, reduciendo la tensión interfacial y disminuyendo la energía requerida para formar emulsiones, aumentando así la energía de las emulsiones. Como tensioactivo aniónico, tiene buena actividad superficial, fuerte hidrofilicidad, reduce eficazmente la tensión en la interfaz aceite-agua y logra la emulsificación. Por lo tanto, ha sido ampliamente utilizado en la formulación de emulsiones como cosméticos, alimentos, auxiliares de impresión y teñido, pesticidas, etc.
3. Agente antiestático
Cualquier objeto lleva su propia carga estática, que puede ser negativa o positiva. La acumulación de carga estática puede afectar o incluso perjudicar la vida cotidiana o la producción industrial. Se denominan agentes antiestáticos a los productos químicos que guían y eliminan la carga nociva acumulada para que no cause molestias o daños a la producción o la vida. Es un tensioactivo aniónico que puede hacer que la superficie de telas, plásticos y otros materiales sea más hidrófila. Al mismo tiempo, los tensioactivos iónicos también tienen un efecto conductor, lo que puede provocar una fuga de electricidad estática de manera oportuna, reduciendo así el peligro y las molestias causadas por la electricidad estática.
4. Otras funciones
Dodecilbencenosulfonato de sodiotiene una amplia gama de usos. Además de las-aplicaciones mencionadas anteriormente, también se usa comúnmente como agente refinador de telas de algodón, agente desencolante, agente nivelador durante el teñido y desengrasante de metales en procesos de galvanoplastia de metales; Se utiliza como dispersante de resina, detergente para fieltros y agente desentintador en la industria papelera; Utilizado como desengrasante de penetración en la industria del cuero; Utilizado como agente antiaglomerante en la industria de fertilizantes; Se utiliza como agente inclusor de aire en diversos aspectos de la industria del cemento, ya sea solo o como componente combinado.
5. El campo de la limpieza química diaria: el escenario central de las aplicaciones de medios de vida
(1) Polvo para lavar ropa y detergente para ropa
Como principal ingrediente activo del detergente para ropa (con un contenido de hasta 15% -30%), el SDBS destruye la adhesión entre las manchas y las fibras de la ropa a través de la actividad superficial aniónica, especialmente para las manchas polares como las de aceite y sudor, que tienen importantes efectos de limpieza.
Características: espuma rica y estable, apta para lavado a máquina y a mano; Linear SDBS (LAS) tiene buena biodegradabilidad y cumple con los requisitos ambientales.
Caso: En las fórmulas de detergentes para ropa convencionales del mercado, el SDBS a menudo se combina con carbonato de sodio, proteasa, etc. para mejorar la eficiencia de eliminación de manchas y ajustar el valor del pH.
(2) Detergente para lavavajillas y limpiador de utensilios.
Cuando se usa en detergente para lavavajillas, el SDBS puede dispersar rápidamente el aceite y formar una emulsión, combinado con aditivos suaves como la cocoamidopropil betaína para reducir la irritación y satisfacer las necesidades de limpieza del contacto directo con la piel.
Ventajas: Bajo residuo, fácil de enjuagar, cumple con los estándares de seguridad para el contacto con alimentos (como GB 14930.1).
(3) Productos de cuidado personal
Se añade una pequeña cantidad al champú y al gel de ducha como agente espumante auxiliar (a menudo compuesto con tensioactivos de aminoácidos) para mejorar el poder de limpieza y al mismo tiempo reducir la irritación de los tensioactivos principales.
Limitaciones: El sistema SDBS puro todavía tiene un cierto grado de irritación en el cuero cabelludo y la piel y requiere el uso de agentes acondicionadores complejos (como sales de amonio cuaternario).
6. Industria y Manufactura: Aditivos Funcionales para Múltiples Escenarios
(1) Industria de impresión y teñido de textiles
Detergente: Se utiliza para precocinar y teñir telas de algodón y lino para eliminar impurezas como aceite y cera, asegurando un teñido uniforme.
Dispersante en emulsión: estabiliza las partículas de polímero en la polimerización de lociones (como la producción de fibras sintéticas) para evitar la aglomeración.
Caso: En el proceso de teñido con tintes reactivos, SDBS puede mejorar la dispersabilidad de los tintes en agua y reducir la formación de manchas de color.
(2) Industria del papel
Agente de tinta: durante el proceso de reciclaje de papel, SDBS emulsiona y elimina las partículas de tinta de las fibras del papel, mejorando la blancura del papel reciclado.
Aditivos de recubrimiento: se utilizan para líquidos de recubrimiento de papel (como recubrimientos de carbonato de calcio) para mejorar la dispersión de pigmentos y la suavidad del recubrimiento.
(3) Industria petrolera y minera
Aditivo para fluidos de perforación: como inhibidor de esquisto y reductor de filtrado, estabiliza el rendimiento del fluido de perforación y previene el colapso de la formación.
Agente de flotación de minerales: se adsorbe en la superficie de los minerales en la flotación de minerales metálicos, mejora su hidrofobicidad y mejora la eficiencia de clasificación.
(4) Industria de recubrimiento y polimerización de lociones.
Como emulsionante para la polimerización de loción de acrilato de estireno,dodecilbencenosulfonato de sodioPuede controlar el tamaño de las partículas y la distribución del peso molecular del polímero, y se utiliza para producir-recubrimientos, adhesivos, etc. a base de agua.
Ventajas: Buena compatibilidad con polímeros, menos propenso a defectos superficiales después de la formación de la película.
Preguntas frecuentes
¿Es seguro el dodecilbencenosulfonato de sodio?
El dodecilbencenosulfonato de sodio (SDBS) generalmente se considera seguro para su uso en productos de limpieza y cosméticos cuando está formulado para no-irritar, pero se sabe que irrita la piel y los ojos en formas concentradas. Es un tensioactivo (detergente) común que puede causar sequedad de la piel, sarpullido e irritación ocular grave.
Información clave de seguridad:
Peligro de irritación: Provoca irritación de la piel (Categoría 2) e irritación o daño ocular grave (Categoría 2A/1).
Exposición aguda: La ingestión es dañina y la inhalación del polvo puede irritar la nariz, la garganta y los pulmones.
Impacto ambiental: Es tóxico para la vida acuática y requiere precauciones para evitar su liberación al medio ambiente.
No cancerígeno: No está catalogado como carcinógeno por IARC, NTP u OSHA.
Precauciones de manejo:
Evite el contacto directo con la piel y los ojos.
Utilice guantes protectores y protección para los ojos.
Lávese bien después de manipularlo.
Por lo general, no está diseñado para dejarse en la piel durante períodos prolongados y se encuentra principalmente en productos que se enjuagan-.
¿Qué productos contienen dodecilbencenosulfonato de sodio?
TIPO DE PRODUCTO
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