اسید سولفونیک چیست
اسید سولفونیک یا LABSA نوعی سورفاکتانت آنیونی است که در فرمولاسیون دترجنت های خانگی مانند نظیر مایع ظرف‌شویی و انواع پودرهای شوینده لباس استفاده می شود. این ماده به صورت طبیعی در گازهایی که از آتشفشان ها خارج می شود وجود دارد.
سولفونیک اسید از واکنش سولفوناسیون حلقه بنزن در حضور اسید سولفوریک غلیظ تهیه می شود. شرایط و دمای واکنش باید به دقت تنظیم شود. واکنش های حلقه بنزنی در این اسید آلی، مهم ترین واکنش های شیمی آلی هستند و در موارد مختلفی برای سنتز بسیاری از ترکیبات به کار می روند.
اسید سولفانیلیک، آمینو بنزن سولفونیک اسید، آنیلین،پارا آمینو بنزن سولفونیک اسید، سولفونیک اسید و لابسا سایر نام هایی است که به این محصول گفته می شود.
ویژگی های سولفونیک اسید
جرم مولی این اسید آلی برابر با 17/158 گرم بر مول و چگالی آن 32/1 گرم بر سانتی متر مکعب است. این ماده در دمای حدود 190 درجه سانتی گراد می جوشد. اسید سولفونیک به صورت مایع ویسکوز با رنگ قهوه‌ای است که با درصد خلوص ۹۶ درصد در ایران تولید و استفاده می شود. ماده اولیه اسید سولفونیک، آلکیل بنزن خطی است که در پتروشیمی اصفهان و پتروشیمی کرمانشاه از نفت استحصال میشود. سپس آلکیل بنزن خطی همچون تگزاپن در کارخانه‌های سولفوناسیون، سولفونه شده و به اسید سولفونیک تبدیل میشود.
روش های تولید اسید سولفوریک
- روش اول: اسید سولفوریک از ترکیب گاز گوگرد دی اکسید SO2 و آب اکسیژنه H2O2 تولید می شود. SO2 توانایی حل شدن در آب اکسیژنه را به خوبی دارد. پس از انجام واکنش، می توان اسید سولفوریک را استخراج کرد . تولید اسید سولفوریک باید در محیط آزمایشگاهی مجهز و استاندارد صورت بگیرد .
- روش دوم: تولید اسید سولفوریک به روش مجاورت. این واکنش به شدت گرماده است. برای انجام این فرآیند در ابتدا می بایست گوگرد و اکسیژن را در مجاورت یک دیگر قرار دهیم تا گوگرد دی اکسید تولید شود . سپس گوگرد دی اکسید را با اکسیژن و حضور یک کاتالیزگر وارد واکنش تا SO3 تولید شود . (این واکنش برگشت پذیر بوده بخاطر بی نظمی این واکنش) سپس در دمای بسیار بالا گوگرد تری اکسید SO3 با آب واکنش داده می شوند و اسید سولفوریک به دست می آید.
» مطلب مرتبط: دترجنت چیست
کاربرد اسید سولفوریک در شوینده
فرمول کلی آن به صورت RS(=O)2–OH بیان می شود. این ماده تاثیر زیادی در کف کنندگی شویند ها دارد. قدرت شویندگی و امولوسیون کنندگی اسید سولفونیک بسیار بالا است و با سایر سورفکتانت ها در فرمول محصولات شوینده و دترجنت سازگار است. همچنین این ماده ارزان‌ترین نوع سورفکتانت در دنیا محسوب می شود.
سایر کاربردهای اسید سولفونیک
- انواع محصولات لکه بر و چربی زدا در صنعت با استفاده از این اسید آلی تهیه می شوند. در صنایع نساجی این ماده سبب می شود که رنگ محکم به پارچه چسبیده و قابلیت شستشوی پشم و ابریشم را نیز بهبود ببخشد.
- در داروسازی برخی از مشتقات این اسید برای تولید آنتی بیوتیک ها مورد استفاده قرار می گیرد.
- لابسا در صنایع رنک سازی نیز کاربرد دارد و اغلب رنگ های قابل شستشو در ترکیبات خود حاوی اسید سولفونیک هستند.
- در کشاورزی از این اسید در تولید سموم دفع آفات برای بهبود کیفیت اسپری نیز استفاده می شود. همچنین در کودهای شیمیایی به منظور تنظیم Ph نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
- تبادل یونی و نرم کردن آب، رنگ های غذایی، روان کننده، استخراج سرب و مس، ساخت باتری، مواد منفجره، چرم سازی و … از دیگر کاربردهای این ماده است.
انداره گیری میزان درصد خلوص سولفونیک اسید
بهترین روش برای انداره گیری درصد خلوص آن روش تیتراسیون است. از هایامین با نرمالیته 0.004،به عنوان تیترانت استفاده می شود.روش کار به این صورت است که ابتدا یک گرم از اسید در بشر 100 سی سی وزن میشود و وزن دقیق آن یادداشت می شود. در مرحله بعد با اضافه کردن حدود 30 سی سی آب مقطر به بشر و حل شدن کامل آن،با سود (NaOH)0.1 نرمال با معرف فنول تیتر می شود تا میزان ارزش اسیدی مشخص شود. سپس محلول درون بشر که به رنگ صورتی کم رنگ در آمده را به بالن 500 سی سی انتقال داده و به حجم میرسانیم. با پیپت 5 سی سی از محلول را به نسلر (حاوی 15سی سی آب مقطر،15سی سی میکس اندیکاتور و10سی سی کلروفرم)انتقال داده و با هایامین تیتر می کنیم.
» مطلب مرتبط: بایوساید چیست
نکات ایمنی در استفاده اسید سولفونیک
به دلیل نقطه اشتعال بالای 113 درجه باید مراقبت بیشتری در نگهداری و استفاده از این ماده داشت. در صورت احتراق، گازهای سمی مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، گازهای سولفوردار و اکسیدهای نیتروژن را تولید می کند که به شدت برای محیط زیست و انسان ها خطرناک می باشند.
در اثر استنشاق بخار اسید سولفونیک سیستم تنفسی و ریه ها دچار سوزش می شود. همچنین بعد از برخورد با پوست دست یا چشم ها می بایست فوراً محل تماس را با آب فراوان و صابون شستشو دهید. به همین علت افرادی که با این محصول سر و کار دارند باید از دستکش، عینک، ماسک و لباس مخصوص کار با اسیدها استفاده کنند.