Figure 4.14 Sulphation of an alcoho

Figure 4.14 Sulphation of an alcohol.

4.2 Sulphates

Sulphates are the second most important class of anionic surfactants in terms of volumes and range of application and share many features with sulphonates in that they are manufactured in the same way. However, there is one very important difference between the two that is the chemical stability of the sulphate group compared to the sulphonate.

4.2.1 Alkyl sulphates

Alkyl sulphates are a versatile and economic class of surfactants with applications in such diverse areas as polymerisation and toothpaste.

Chemistry and general properties. Alkyl sulphates are prepared by reacting an alcohol with a sulphonating agent, normally sulphur trioxide (as illustrated in Figure 4.14).
The product is a sulphuric acid ester or ‘sulpho acid’ which is susceptible to acid hydrolysis, reverting to the alcohol and free sulphuric acid. Since the rate of hydrolysis is dependent on the concentration of the acid, the hydrolysis reaction is effectively self-catalysing so that the sulpho acid must be neutralised as quickly as possible after manufacture to prevent reversion. This simple chemistry has a profound effect on the manufacture, use and economics of alkyl sulphates.
Since the reaction is much more sensitive than LAS sulphonation, milder reaction condi- tions are used which normally means a lower concentration of SO3 in the air/SO3 mixture – typically 5%, compared to up to 10% for LAS. This, in turn, can limit the output from a reactor, since the operating limit is normally determined by the maximum gas flow through the tubes and, unlike LAS, the intermediate acid cannot be stored for any significant period of time. Good design of a sulphation plant normally minimises the time between sulphona- tion and neutralisation by achieving minimum possible inventory in the falling film reactor and the shortest possible distance (hence minimum time and inventory) between the falling film reactor and the neutralisation plant.
The need to neutralise immediately after sulphation also changes the mode of use and the economics of alkyl sulphates compared to LAS which is commonly traded as the free acid at typically 97% active matter. This reduces the price (fewer unit operations, hence lower manufacturing costs) and transport costs per unit of active matter and gives the formulator freedom of choice in counter ion and concentration of the final surfactant. Since this is not possible with AS, the manufacturer must neutralise the sulpho acid, often needing to add a buffer and preservative. (This increases the price paid to the supplier, but not necessarily the total cost of the surfactant in formulation.) Most alkyl sulphates are supplied as 20–30% active solutions, so the transport cost per unit of active matter is 3–5 times higher for LAS.

Kết quả (Việt) 1:

Con số 4,14 Sulphation của rượu.4.2 sunphátSunphát của lớp thứ hai quan trọng nhất của các bề mặt anion về khối lượng và phạm vi của các ứng dụng và chia sẻ nhiều tính năng với sulphonates trong đó chúng được sản xuất theo cùng một cách. Tuy nhiên, đó là một sự khác biệt rất quan trọng giữa hai là sự ổn định hóa học của nhóm sulfat so với sulphonate.4.2.1 alkyl sunphátAlkyl sunphát là một lớp linh hoạt và kinh tế của các bề mặt với ứng dụng trong các lĩnh vực đa dạng như polymerisation và kem đánh răng.Hóa học và tính chất tổng quát. Alkyl sunphát được chuẩn bị bởi phản ứng rượu với một đại lý sulphonating, bình thường sulphur triôxit (như minh họa trong hình 4,14).Sản phẩm là một ester axit sunfuric 'sulpho axit' dễ bị thủy phân axít, quay trở lại rượu và axit sunfuric miễn phí. Kể từ khi tỷ lệ thủy phân là phụ thuộc vào nồng độ của các axit, phản ứng thủy phân là có hiệu quả tự catalysing do đó axit sulpho phải được neutralised càng nhanh càng tốt sau khi sản xuất để ngăn chặn nổi. Hóa đơn giản này có một ảnh hưởng sâu sắc về sản xuất, sử dụng và kinh tế của các ankyl sunphát.Kể từ khi các phản ứng nhạy cảm hơn LAS sulphonation, nhẹ hơn phản ứng condi-tions được sử dụng này thường có nghĩa là nồng độ thấp của SO3 trong hỗn hợp không khí/SO3-thường là 5%, so với lên đến 10% cho LAS. Này, lần lượt, có thể hạn chế đầu ra từ một lò phản ứng, vì giới hạn hoạt động bình thường được xác định bởi flow tối đa khí thông qua các ống, và không giống như LAS, axit Trung cấp không thể được lưu trữ trong bất kỳ significant thời gian. Các thiết kế tốt của một nhà máy sulphation thường giảm thiểu thời gian giữa các sulphona-tion và neutralisation bằng cách đạt được tối thiểu hàng tồn kho có thể có trong các lò phản ứng film rơi xuống và ngắn nhất có thể khoảng cách (vì thế tối thiểu thời gian và hàng tồn kho) giữa các lò phản ứng film rơi xuống và thực vật neutralisation.Sự cần thiết phải neutralise ngay lập tức sau khi sulphation cũng thay đổi chế độ sử dụng và kinh tế của các ankyl sunphát so với LAS thường được giao dịch mua bán như các acid miễn phí tại thường 97% hoạt động vật chất. Điều này làm giảm giá (ít đơn vị hoạt động, do đó làm giảm chi phí sản xuất) và giao thông vận tải chi phí cho một đơn vị hoạt động vật chất và cung cấp cho quyền tự do lựa chọn trong số lượt truy cập ion cao và nồng độ của chất ngoài. Kể từ khi điều này là không thể với AS, nhà sản xuất phải neutralise sulpho acid, thường cần phải thêm một đệm và chất bảo quản. (Điều này làm tăng giá thanh toán cho các nhà cung cấp, nhưng không nhất thiết phải là tổng chi phí của chất trong xây dựng.) Hầu hết alkyl sunphát được cung cấp như là giải pháp hoạt động 20-30%, do đó, chi phí vận chuyển cho mỗi đơn vị hoạt động vật chất cao 3-5 lần cho LAS.

Kết quả (Việt) 2:

Hình 4.14 Sulphation của rượu.

4.2 Sulphates

Sulphates là những lớp học quan trọng thứ hai của hoạt động bề mặt anion về khối lượng và phạm vi áp dụng và chia sẻ nhiều tính năng với sulfonat ở chỗ chúng được sản xuất trong cùng một cách. Tuy nhiên, có một sự khác biệt rất quan trọng giữa hai đó là sự ổn định hóa học của các nhóm sulphate so với sulphonate.

4.2.1 Alkyl sunphát

sunphát Alkyl là một lớp học linh hoạt và kinh tế của các hoạt động bề mặt với các ứng dụng trong các lĩnh vực đa dạng như polyme hóa và kem đánh răng .

Hóa học và thuộc tính chung. Sunphát alkyl được chuẩn bị bởi phản ứng của một rượu với một đại lý sulphonating, thường lưu huỳnh trioxit (như minh họa trong hình 4.14).
Sản phẩm là một este axit sulfuric hoặc 'axit sulpho' là dễ bị thủy phân axit, chuyển về rượu và sulfuric miễn phí axit. Kể từ khi tỷ lệ thủy phân phụ thuộc vào nồng độ của axit, phản ứng thủy phân là có hiệu quả tự xúc tác để các axit sulpho phải được vô hiệu hóa càng nhanh càng tốt sau khi sản xuất để ngăn chặn sự trở lại. Hóa học đơn giản này có một ảnh hưởng sâu sắc về việc sản xuất, sử dụng và kinh tế của sunphát alkyl.
Kể từ phản ứng nhạy hơn LAS sulphonation, các điều kiện phản ứng nhẹ được sử dụng trong đó thường có nghĩa là nồng độ thấp hơn của SO3 trong hỗn hợp không khí / SO3 - khoảng 5%, so với lên đến 10% cho LAS. Điều này, đến lượt nó, có thể hạn chế đầu ra từ một lò phản ứng, vì giới hạn hành thường được xác định bởi các khí tối đa fl ow qua các ống và, không giống như LAS, acid trung gian không thể được lưu trữ cho bất kỳ fi giai đoạn trọng yếu của thời gian. Thiết kế tốt của một nhà máy sulphation thường giảm thiểu thời gian giữa sự sulphona- và trung hòa bằng cách đạt được hàng tồn kho có thể tối thiểu trong rơi xuống lò phản ứng fi lm và khoảng cách ngắn nhất có thể (vì thế thời gian tối thiểu và hàng tồn kho) giữa rơi xuống lò phản ứng fi lm và các nhà máy trung hòa.
Nhu để trung hòa ngay lập tức sau khi sulphation cũng làm thay đổi chế độ sử dụng và tính kinh tế của sunphát alkyl so với LAS được giao dịch phổ biến như axit miễn phí tại thường 97% chất hoạt động. Điều này làm giảm giá (hoạt động ít đơn vị, do đó chi phí sản xuất thấp hơn) và chi phí vận chuyển cho mỗi đơn vị vấn đề hoạt động và cho sự tự do hoạch định được lựa chọn trong quầy ion và nồng độ của bề mặt fi cuối cùng. Vì đây là không thể với AS, các nhà sản xuất phải trung hòa axit sulpho, thường cần phải thêm một bộ đệm và chất bảo quản. (Điều này làm tăng giá phải trả cho nhà cung cấp, nhưng không nhất thiết phải là tổng chi phí của các hoạt động bề mặt trong công thức). Hầu hết sunphát alkyl được cung cấp 20-30% giải pháp tích cực, vì vậy chi phí vận chuyển trên một đơn vị của vật chất hoạt động là 3-5 lần cao hơn cho LAS.