烷基苯磺酸鹽理化性質(zhì)與質(zhì)量指標(biāo)

1、烷基苯磺酸鹽理化性質(zhì)與質(zhì)量指標(biāo)1.1 烷基苯磺酸鹽的基本概況烷基苯磺酸鹽是陰離子表面活性劑中最重要的一種品種，也是中國合成洗滌劑的主要活性成分。烷基苯磺酸鹽在硬水中不與鈣、鎂離子形成沉淀，既耐酸又耐堿，有良好的去污力、滲透力、潤濕力和起泡力。烷基苯磺酸鹽泡沫穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性好、而且原料來源充足、生產(chǎn)成本低，在民用和工業(yè)用清洗劑中有著廣泛的用途。烷基苯磺酸鹽有鈉鹽、鈣鹽、銨鹽?，F(xiàn)在大多數(shù)洗滌劑中的表面活性劑主要成分是烷基苯磺酸（鈉）鹽，基本碳原子數(shù)為12左右。在其他應(yīng)用中也常用鈣鹽和胺鹽。烷基苯磺酸鹽在一定程度上克服了肥皂的缺點(diǎn)，在硬水中一般不致生成皂垢，能耐酸、堿。國內(nèi)外市場工業(yè)上用的烷基

2、苯磺酸鹽表面活性劑主要是十二烷基苯磺酸（鈉）鹽。烷基苯磺酸鹽按烷基的結(jié)構(gòu)可將其分為支鏈烷基苯磺酸鹽和直鏈烷基苯磺酸鹽。支鏈的為硬性型，直鏈的為軟性型，一般將硬性型的稱為硬性ABS，或稱ABS；軟性型的稱為軟性LAS，或稱LAS。ABS和LAS在去污方面幾乎沒有什么不同，但前者生物降解性明顯低于后者。烷基苯磺酸鹽其疏水基為烷基苯基，親水基為磺酸基。其早期產(chǎn)品為四聚丙烯苯磺酸鈉(ABS)，曲于烷基部分帶有支鏈，所以生物降解性差，1966年發(fā)明了屬于直鏈烷基磺酸鈉（簡稱LAS）型只含一個支鏈故易降解的新品種。隨后各國相繼改為生產(chǎn)以正構(gòu)烷烴為原料的直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)。本報告主要闡述直鏈烷基苯磺

3、酸鹽（LAS）。直鏈烷基苯磺酸（鈉）鹽(LAS)是陰離子表面活性劑中最重要的一個品種，一直被稱為主表面活性劑，這是因?yàn)樗L期以來一直是最廉價易得、多功能的表面活性劑。LAS去污力強(qiáng)，泡沫力和泡沫穩(wěn)定性好，其在酸性、堿性和某些氧化物(如次氯酸鈉、過氧化物等)溶液中穩(wěn)定性好，所以它適用于幾乎所有類型洗滌劑。烷基苯磺酸鹽主要用于洗衣粉和各類洗滌劑，混凝土外加劑，印染等。在洗滌劑中使用的量最大，由于采用了大規(guī)模自動化生產(chǎn)，價格低廉。1.2 烷基苯磺酸鹽的性質(zhì)烷基苯磺酸（鈉）鹽結(jié)構(gòu)式為：烷基苯磺酸（鈉）鹽結(jié)構(gòu)簡式R-C6H4-SO3Na，是一種陰離子表面活性劑，具有去污力強(qiáng)，滲透力、潤濕力和泡沫性好等特

4、點(diǎn)。在弱酸弱堿和硬水中很穩(wěn)定，無毒無污染。有硬性和軟性兩類。前者烷基R有支鏈，簡稱為ABS，不易被生物降解；后者R為直鏈烴，簡稱為LAS，易發(fā)生-氧化而被逐步降解，最后苯環(huán)被破壞。有些國家已停止生產(chǎn)硬性烷基苯磺酸（鈉）鹽。烷基苯磺酸（鈉）鹽又稱烷基芳基磺酸鈉。(R=C12H25)陰離子表面活性劑。白色漿狀物。含量40%，游離油含量2.5%(按100有效物計)，pH值79，具有去污、潤濕、發(fā)泡，乳化，分散等表面活性。溶于水，20時溶解度為26%，潤濕力20為19s，表面張力為36mN/m，濁點(diǎn)25%時為23，生物降解度>90%，在較寬的pH范圍內(nèi)比較穩(wěn)定。由直鏈烷基苯經(jīng)磺化，再用苛性鈉中和

5、制得。烷基苯磺酸鹽不是純化合物；烷基組成部分不完全相同，因此烷基苯磺酸鹽性質(zhì)受烷基部分碳原子數(shù)、烷基鏈支化度、苯環(huán)在烷基鏈的位置、磺酸基在苯環(huán)上的位置及數(shù)目以及磺酸鹽反離子種類影響而發(fā)生很大變化。 支鏈烷基苯磺酸鹽(ABS) 當(dāng)高級烯烴(如十二碳烯)與苯發(fā)生反應(yīng)時，生成支鏈烷基苯，再與濃硫酸發(fā)生磺化反應(yīng)，得到支鏈型烷基苯磺酸，與堿(NaOH)中和后得到支鏈型烷基苯磺酸鈉鹽，其中十二烷基苯磺酸鈉是最常見的產(chǎn)品。 十二烷基苯磺酸鈉是一種性能優(yōu)良的合成陰離子表面活性劑，它比肥皂更易溶于水，是一種黃色油狀液體。易起泡由于它的泡沫粘度低所以泡沫易于消失。它有很好的脫脂能力并有很好的降低水的表面張力和潤濕

6、、滲透和乳化的性能。它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在酸性或堿性介質(zhì)中以及加熱條件下都不會分解。與次氯酸鈉過氧化物等氧化劑混合使用也不會分解。它可以用烷基苯經(jīng)過磺化反應(yīng)制備，原料來源充足，成本低，制造工藝成熟，產(chǎn)品純度高。因此自1936年由美國國家苯胺公司開始生產(chǎn)烷基苯磺酸鈉以來，迄今歷經(jīng)60多年一直受到使用者的歡迎和生產(chǎn)者的重視，成為消費(fèi)量最大的民用洗滌劑，在工業(yè)清洗中也得到廣泛應(yīng)用。其不足之處是用它洗過的纖維手感不好。皮膚與它長時間接觸會受到刺激。它易在洗滌物體表面形成吸附膜殘留在物體上，這種吸附膜在低溫下不易被水沖洗去除。它起泡性好，因此在不希望產(chǎn)生泡沫的情況下又是不受歡迎的。 十二烷基苯磺酸鈉特別容

7、易與其他物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同作用(把兩種物質(zhì)混合后能產(chǎn)生比原來各自性能更好的使用效果叫協(xié)同作用)，因此它常與非離子表面活性劑和無機(jī)助洗劑復(fù)配使用，以提高去污效果。它在硬水中不會像肥皂那樣生成鈣皂沉淀，但生成的烷基苯磺酸鈣不易溶于水，只能分散在水中使它的洗滌能力降低。使用時如果與三聚磷酸鈉等絡(luò)合劑復(fù)配，把鈣、鎂離子絡(luò)合，就可以在硬水中使用而不影響它的洗滌效果。 支鏈結(jié)構(gòu)的烷基苯磺酸鈉由于難被微生物降解，對環(huán)境污染嚴(yán)重，所以從60年代中期，逐漸被直鏈烷基苯磺酸鈉代替。直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS) 直鏈烷基苯磺酸鹽是由直鏈烷烴與苯在特殊催化劑作用下合成直鏈烷基苯，再經(jīng)過磺化，中和反應(yīng)制得的。典型代表結(jié)構(gòu)為(對

8、位)直鏈?zhǔn)榛交撬徕c，它的性能與支鏈烷基苯磺酸鈉相同，其優(yōu)點(diǎn)是易于被微生物降解，從環(huán)境保護(hù)角度看是性能更優(yōu)良的產(chǎn)品。目前使用的烷基苯磺酸鈉已全部是直鏈烷基結(jié)構(gòu)的了。1.3 烷基苯磺酸鹽的毒性及安全烷基苯磺酸鹽不是單一的化合物，可能包括具有不同鏈長和異構(gòu)體的幾個或全部有關(guān)的26個化合物。一、健康危害慢性毒性：LAS有持久作用，動物攝入后表現(xiàn)為血液中膽固醇增高。攝入量為0.2550mg/kg時，血液中膽固醇平均提高2248%，據(jù)認(rèn)為是由于LAS的存在有利于小腸對對食物中膽固醇的吸收率、提高血漿阻留膽固醇的能力和加快肝臟合成膽固醇的速度。有報道表明，LAS能刺激體重增加，可引起血紅蛋白、紅細(xì)胞和

9、白細(xì)胞數(shù)量的變化。陰離子洗滌劑對人體皮膚也有損害，一些從事洗滌劑職業(yè)的人員，手背、前臂等裸露部位常有皮炎，進(jìn)一步發(fā)展成濕疹。LAS對肝臟的損傷作用也是存在的。據(jù)調(diào)查，一起生產(chǎn)洗滌劑的女工，臉部和眼圈周圍可見到對稱的色素沉著“肝斑”。原因?yàn)長AS由皮膚或口腔進(jìn)入體內(nèi)后，肝臟的線粒體受到影響，血清中鈣離子濃度下降，氧化酶活化受抑制，機(jī)體出現(xiàn)酸中毒，皮膚中的黑色素受過氧化酶作用由無色變成黑褐色而沉積于臉部。一中止接觸LAS，肝斑會在短時間內(nèi)消失。二、毒理學(xué)資料及環(huán)境行為毒性：LAS雖屬低毒物質(zhì)，但近年來其使用量直線上升，它對人體，動植物，特別是水生生物的毒害作用已不容忽視。急性毒性：LD50404m

10、g/kg，1次，(大鼠經(jīng)口)；LD501575mg/kg，1次，(小鼠經(jīng)口)。水生生物毒性：水中的LAS會破壞魚的味蕾組織，使其味覺遲鈍，喪失覓食與避開毒物的能力。0.5mg/L，24天，魚，感覺器官多種變化；大于10mg/L，魚類難以生存；LC50 0.5mg/L，72小時，魚；LC503mg/L，96小時，甲殼動物幼體；LC50 3.4mg/L，24小時，微生物；LC50 5mg/L，96小時，軟體動物。其它毒性：10mg/L，植物，阻礙作用；45mg/L，水稻，生長受到嚴(yán)重影響，甚至死亡；1000mg/L，48小時，植物，結(jié)構(gòu)變化；0.7mg/L，1次，兔經(jīng)靜脈，自主神經(jīng)功能變化，血液系

11、統(tǒng)細(xì)胞改變。降解：由于LAS含有苯核，在環(huán)境中不易被完全降解。LAS在河水中15天的消失百分率為100%，在海水中14天為97%。經(jīng)研究，LAS生物降解的機(jī)理是烷基鏈的甲基的氧化、-氧化、芳香環(huán)的氧化降解和脫磺化。遷移、蓄積：我國合成洗滌劑的年產(chǎn)量在100萬噸以上，主要成分是LAS，使用后LAS中絕大部分隨著生活污水進(jìn)入天然水體，因而它對水生生態(tài)系統(tǒng)的潛在危險成為人們普遍關(guān)注的問題。LAS往往被作為水體生活污染物污染的指標(biāo)。排入水體或攝入體內(nèi)的LAS可以逐步蓄積，當(dāng)蓄積量超過一定程度時，就會污染水質(zhì)或影響健康。增毒作用:水體受洗滌劑污染后會出現(xiàn)大量泡沫，影響感官性狀，妨礙水與空氣的接觸并消耗水中的溶解氧，使水體的自凈作用下降、水質(zhì)變壞，從而間接地對水生生物產(chǎn)生各種毒性。此外，也給處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)帶來困難。洗滌劑能使進(jìn)入水體的石油產(chǎn)品、PCB、PAH等疏水有機(jī)物乳化而分散，增加了廢水處理的難度。洗滌劑還對廢水生物處理中的發(fā)酵過程產(chǎn)生不良影響。洗滌劑中作為助洗劑磷酸鹽與水體中的氮素聯(lián)合作用，是引起水質(zhì)富營養(yǎng)化的一個重要原因，嚴(yán)重時會導(dǎo)致魚類大批死亡。水體中的洗滌劑還能增強(qiáng)對硫磷等有機(jī)磷農(nóng)藥以及石油產(chǎn)品對魚類的毒性。三、應(yīng)急處理處置方法防治措施：LAS是普遍使用且用量日趨上升的洗滌用品主要成分，雖然尚未發(fā)現(xiàn)因洗滌劑污染而嚴(yán)重中毒的事