中和工艺条件对十二烷基苯磺酸钠黏度的影响

刘俊红，黄 勇

（四川化工职业技术学院，四川 泸州 646005）

中和工艺条件对十二烷基苯磺酸钠黏度的影响

刘俊红，黄 勇

（四川化工职业技术学院，四川 泸州 646005）

本文研究了氢氧化钠（NaOH）与十二烷基苯磺酸的中和反应工艺条件对产物黏度的影响。采用单因素实验法，研究了反应温度、NaOH浓度、反应时间对中和产物十二烷基苯磺酸钠（SDBS）黏度的影响。结果表明，氢氧化钠与水的配比在3.0%左右、反应温度35℃、反应时间1h时产物黏度最佳。

十二烷基苯磺酸；氢氧化钠；中和；黏度；

十二烷基苯磺酸钠（SDBS）是一种阴离子表面活性剂，具有去污力强、润湿、分散性好、成本低等优点，用途广泛，常用于合成洗涤剂、染色剂、脱墨剂、污泥脱除等[1-4]。SDBS是我国主要的洗涤用品活性剂，约占全国洗涤用品使用总量的70%[5]。

SDBS作为一种阴离子表面活性剂，常与非离子表面活性剂复配[6]，主要用于粉状洗涤产品以及液体洗涤产品的生产。其生产主要包括两阶段：十二烷基苯磺酸引入亲水性磺酸基，再与氢氧化钠中和生成十二烷基苯磺酸钠。十二烷基苯磺酸与氢氧化钠的中和反应与一般酸碱反应不同，是一个复杂的胶体化学反应。由于十二烷基苯磺酸黏度很大，需在搅拌作用下将磺酸粉碎成微粒，反应在粒子的界面上进行，生成十二烷基苯磺酸钠（SDBS）。产物（SDBS）的黏度可以反映活性物含量高低以及工艺水的用量，并影响后续洗涤用品配制的质量、能耗等。本实验研究氢氧化钠（NaOH）与十二烷基苯磺酸中和反应的工艺条件，即NaOH浓度、反应温度、反应时间对中和产物十二烷基苯磺酸钠（SDBS）黏度的影响。

1 实验部分

1.1 试验原材料和试剂

十二烷基苯磺酸（工业级，96%），氢氧化钠（NaOH，化学纯），去离子水。

1.2 主要仪器及设备

精密电子天平，水浴加热锅，恒温磁力搅拌器，量筒，烧杯，玻璃棒，STM-V斯托默黏度计，恒温干燥箱，pH计。

1.3 实验步骤

将十二烷基苯磺酸加入氢氧化钠水溶液，缓慢搅拌，发生中和反应。测定溶液pH在7～8之间，继续搅拌15～20min，溶液pH不再发生变化则反应基本完成。

2 实验结果及讨论

2.1 氢氧化钠浓度对十二烷基苯磺酸钠（SDBS）黏度的影响

图1 氢氧化钠浓度对SDBS溶液黏度的影响

图1为35℃下不同氢氧化钠水溶液浓度对SDBS溶液黏度的影响。从图1可以看出，低浓度时，随着碱浓度增加，黏度变化较小；随着碱浓度的增加，SDBS的黏度显著增加。但当碱浓度超过3.5%时，黏度增加趋于平缓，且由于水用量太少，导致体系黏度过大，出现酸碱混合不均匀，中和反应困难。低浓度碱中和时中和产物SDBS含量少，故对黏度贡献较小；随着碱浓度增加，当达到2.2%以上时，产物黏度急剧增加。这是因为随着反应进行，SDBS含量增加较快，亲水性增强，在水中形成的胶束个数增多，胶束体积增加，将部分水束缚起来，表现出黏度增加迅速。

2.2 中和反应温度对SDBS黏度的影响

在碱浓度为3.0%、时间1h条件下考察不同温度对SDBS黏度的影响，结果如图2所示。在30℃以下，随温度升高，黏度增加。当温度高于35℃时，黏度急剧下降。十二烷基苯磺酸通过搅拌粉碎成微粒，中和是在磺酸粒子的界面进行的。低温时，分子运动较慢，中和反应较难进行。随着温度升高，分子运动加快对中和反应有利，表现为黏度增大；而温度太高则会导致分子间运动加快，对胶束形成不利，对水的凝结作用降低，表现为黏度反而下降，且副反应增多，导致产物SDBS颜色加深。

图2 反应温度对SDBS溶液黏度的影响

2.3 中和反应时间对SDBS黏度的影响

在加碱量3.0%、温度35℃条件下考察不同中和反应时间对SDBS的黏度影响，结果如图3所示。由图3可以看出，随着反应时间的延长，黏度呈先增加后降低的规律。反应时间到1h时，中和反应基本完成，表现出黏度趋于最大；而随着时间延长，则会导致形成的胶束破坏，产物黏度下降。

图3 反应时间对SDBS溶液的黏度影响

3 结论

使用强碱氢氧化钠中和十二烷基苯磺酸，采用单因素实验法研究了反应温度、NaOH浓度、反应时间对中和产物十二烷基苯磺酸钠（SDBS）黏度的影响，结果表明氢氧化钠与水的配比在3.0%左右、反应温度35℃、反应时间1h时黏度最佳。

[1] 甄广印，周海燕，宋玉，等.十二烷基苯磺酸钠(SDBS)-氢氧化钠耦合污泥脱水技术研究[J].环境化学，2010，29(6)：1106-1110.

[2] Schwuger M J. Structore Performance Relationship in Surfactants [M]. Washington DC: American hemical Society, 1984: 23-35.

[3] Hill R M. Mixed Surfactant Systems[M]. New York: Marcel Dekker, 1993: 317-332.

[4] Doroszkowski A. Technological Applications of Dispersions[M]. New York: Marcel Dekker, 1994: 1-12.

[5] 廖华.直链烷基苯磺酸钠测定方法的研究现状[J].当代化工，2012，41(7)：767-770.

[6] 贺国旭，王耀先，李松田，等.十二烷基苯磺酸钠/聚氧乙烯(23)月桂醚复配体系性能的研究[J].化学试剂，2015，37(11)：993-996.

Effect of Reaction Conditions on Viscosity of Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate

LIU Junhong, HUANG Yong
(Sichuan Vocational College of Chemical Technology, Luzhou 646005, China）

The influence of techniques conditions on viscosity of sodium dodecyl benzene sulfonate (treated in the presence of sodium hydroxide) were studied.The results showed that in the presence of 3.0% sodium hydroxide at 35℃ for 1h, the viscosity of sodium dodecyl benzene sulfonate was optimum.

dodecyl benzene sulfonate; sodium hydroxide; neutralization; viscosity

TQ 423.11+5

A

1671-9905(2017)01-0023-02

2016-11-18