烷基苯磺酸盐理化性质与质量指标

1、烷基苯磺酸盐理化性质与质量指标1.1 烷基苯磺酸盐的基本概况烷基苯磺酸盐是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种，也是中国合成洗涤剂的主要活性成分。烷基苯磺酸盐在硬水中不与钙、镁离子形成沉淀，既耐酸又耐碱，有良好的去污力、渗透力、润湿力和起泡力。烷基苯磺酸盐泡沫稳定性以及化学稳定性好、而且原料来源充足、生产成本低，在民用和工业用清洗剂中有着广泛的用途。烷基苯磺酸盐有钠盐、钙盐、铵盐。现在大多数洗涤剂中的表面活性剂主要成分是烷基苯磺酸（钠）盐，基本碳原子数为12左右。在其他应用中也常用钙盐和胺盐。烷基苯磺酸盐在一定程度上克服了肥皂的缺点，在硬水中一般不致生成皂垢，能耐酸、碱。国内外市场工业上用的烷基

2、苯磺酸盐表面活性剂主要是十二烷基苯磺酸（钠）盐。烷基苯磺酸盐按烷基的结构可将其分为支链烷基苯磺酸盐和直链烷基苯磺酸盐。支链的为硬性型，直链的为软性型，一般将硬性型的称为硬性ABS，或称ABS；软性型的称为软性LAS，或称LAS。ABS和LAS在去污方面几乎没有什么不同，但前者生物降解性明显低于后者。烷基苯磺酸盐其疏水基为烷基苯基，亲水基为磺酸基。其早期产品为四聚丙烯苯磺酸钠(ABS)，曲于烷基部分带有支链，所以生物降解性差，1966年发明了属于直链烷基磺酸钠（简称LAS）型只含一个支链故易降解的新品种。随后各国相继改为生产以正构烷烃为原料的直链烷基苯磺酸钠(LAS)。本报告主要阐述直链烷基苯磺

3、酸盐（LAS）。直链烷基苯磺酸（钠）盐(LAS)是阴离子表面活性剂中最重要的一个品种，一直被称为主表面活性剂，这是因为它长期以来一直是最廉价易得、多功能的表面活性剂。LAS去污力强，泡沫力和泡沫稳定性好，其在酸性、碱性和某些氧化物(如次氯酸钠、过氧化物等)溶液中稳定性好，所以它适用于几乎所有类型洗涤剂。烷基苯磺酸盐主要用于洗衣粉和各类洗涤剂，混凝土外加剂，印染等。在洗涤剂中使用的量最大，由于采用了大规模自动化生产，价格低廉。1.2 烷基苯磺酸盐的性质烷基苯磺酸（钠）盐结构式为：烷基苯磺酸（钠）盐结构简式R-C6H4-SO3Na，是一种阴离子表面活性剂，具有去污力强，渗透力、润湿力和泡沫性好等特

4、点。在弱酸弱碱和硬水中很稳定，无毒无污染。有硬性和软性两类。前者烷基R有支链，简称为ABS，不易被生物降解；后者R为直链烃，简称为LAS，易发生-氧化而被逐步降解，最后苯环被破坏。有些国家已停止生产硬性烷基苯磺酸（钠）盐。烷基苯磺酸（钠）盐又称烷基芳基磺酸钠。(R=C12H25)阴离子表面活性剂。白色浆状物。含量40%，游离油含量2.5%(按100有效物计)，pH值79，具有去污、润湿、发泡，乳化，分散等表面活性。溶于水，20时溶解度为26%，润湿力20为19s，表面张力为36mN/m，浊点25%时为23，生物降解度>90%，在较宽的pH范围内比较稳定。由直链烷基苯经磺化，再用苛性钠中和

5、制得。烷基苯磺酸盐不是纯化合物；烷基组成部分不完全相同，因此烷基苯磺酸盐性质受烷基部分碳原子数、烷基链支化度、苯环在烷基链的位置、磺酸基在苯环上的位置及数目以及磺酸盐反离子种类影响而发生很大变化。 支链烷基苯磺酸盐(ABS) 当高级烯烃(如十二碳烯)与苯发生反应时，生成支链烷基苯，再与浓硫酸发生磺化反应，得到支链型烷基苯磺酸，与碱(NaOH)中和后得到支链型烷基苯磺酸钠盐，其中十二烷基苯磺酸钠是最常见的产品。 十二烷基苯磺酸钠是一种性能优良的合成阴离子表面活性剂，它比肥皂更易溶于水，是一种黄色油状液体。易起泡由于它的泡沫粘度低所以泡沫易于消失。它有很好的脱脂能力并有很好的降低水的表面张力和润湿

6、、渗透和乳化的性能。它的化学性质稳定，在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解。与次氯酸钠过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解。它可以用烷基苯经过磺化反应制备，原料来源充足，成本低，制造工艺成熟，产品纯度高。因此自1936年由美国国家苯胺公司开始生产烷基苯磺酸钠以来，迄今历经60多年一直受到使用者的欢迎和生产者的重视，成为消费量最大的民用洗涤剂，在工业清洗中也得到广泛应用。其不足之处是用它洗过的纤维手感不好。皮肤与它长时间接触会受到刺激。它易在洗涤物体表面形成吸附膜残留在物体上，这种吸附膜在低温下不易被水冲洗去除。它起泡性好，因此在不希望产生泡沫的情况下又是不受欢迎的。 十二烷基苯磺酸钠特别容

7、易与其他物质产生协同作用(把两种物质混合后能产生比原来各自性能更好的使用效果叫协同作用)，因此它常与非离子表面活性剂和无机助洗剂复配使用，以提高去污效果。它在硬水中不会像肥皂那样生成钙皂沉淀，但生成的烷基苯磺酸钙不易溶于水，只能分散在水中使它的洗涤能力降低。使用时如果与三聚磷酸钠等络合剂复配，把钙、镁离子络合，就可以在硬水中使用而不影响它的洗涤效果。 支链结构的烷基苯磺酸钠由于难被微生物降解，对环境污染严重，所以从60年代中期，逐渐被直链烷基苯磺酸钠代替。直链烷基苯磺酸钠(LAS) 直链烷基苯磺酸盐是由直链烷烃与苯在特殊催化剂作用下合成直链烷基苯，再经过磺化，中和反应制得的。典型代表结构为(对

8、位)直链十二烷基苯磺酸钠，它的性能与支链烷基苯磺酸钠相同，其优点是易于被微生物降解，从环境保护角度看是性能更优良的产品。目前使用的烷基苯磺酸钠已全部是直链烷基结构的了。1.3 烷基苯磺酸盐的毒性及安全烷基苯磺酸盐不是单一的化合物，可能包括具有不同链长和异构体的几个或全部有关的26个化合物。一、健康危害慢性毒性：LAS有持久作用，动物摄入后表现为血液中胆固醇增高。摄入量为0.2550mg/kg时，血液中胆固醇平均提高2248%，据认为是由于LAS的存在有利于小肠对对食物中胆固醇的吸收率、提高血浆阻留胆固醇的能力和加快肝脏合成胆固醇的速度。有报道表明，LAS能刺激体重增加，可引起血红蛋白、红细胞和

9、白细胞数量的变化。阴离子洗涤剂对人体皮肤也有损害，一些从事洗涤剂职业的人员，手背、前臂等裸露部位常有皮炎，进一步发展成湿疹。LAS对肝脏的损伤作用也是存在的。据调查，一起生产洗涤剂的女工，脸部和眼圈周围可见到对称的色素沉着“肝斑”。原因为LAS由皮肤或口腔进入体内后，肝脏的线粒体受到影响，血清中钙离子浓度下降，氧化酶活化受抑制，机体出现酸中毒，皮肤中的黑色素受过氧化酶作用由无色变成黑褐色而沉积于脸部。一中止接触LAS，肝斑会在短时间内消失。二、毒理学资料及环境行为毒性：LAS虽属低毒物质，但近年来其使用量直线上升，它对人体，动植物，特别是水生生物的毒害作用已不容忽视。急性毒性：LD50404m

10、g/kg，1次，(大鼠经口)；LD501575mg/kg，1次，(小鼠经口)。水生生物毒性：水中的LAS会破坏鱼的味蕾组织，使其味觉迟钝，丧失觅食与避开毒物的能力。0.5mg/L，24天，鱼，感觉器官多种变化；大于10mg/L，鱼类难以生存；LC50 0.5mg/L，72小时，鱼；LC503mg/L，96小时，甲壳动物幼体；LC50 3.4mg/L，24小时，微生物；LC50 5mg/L，96小时，软体动物。其它毒性：10mg/L，植物，阻碍作用；45mg/L，水稻，生长受到严重影响，甚至死亡；1000mg/L，48小时，植物，结构变化；0.7mg/L，1次，兔经静脉，自主神经功能变化，血液系

11、统细胞改变。降解：由于LAS含有苯核，在环境中不易被完全降解。LAS在河水中15天的消失百分率为100%，在海水中14天为97%。经研究，LAS生物降解的机理是烷基链的甲基的氧化、-氧化、芳香环的氧化降解和脱磺化。迁移、蓄积：我国合成洗涤剂的年产量在100万吨以上，主要成分是LAS，使用后LAS中绝大部分随着生活污水进入天然水体，因而它对水生生态系统的潜在危险成为人们普遍关注的问题。LAS往往被作为水体生活污染物污染的指标。排入水体或摄入体内的LAS可以逐步蓄积，当蓄积量超过一定程度时，就会污染水质或影响健康。增毒作用:水体受洗涤剂污染后会出现大量泡沫，影响感官性状，妨碍水与空气的接触并消耗水中的溶解氧，使水体的自净作用下降、水质变坏，从而间接地对水生生物产生各种毒性。此外，也给处理厂运转带来困难。洗涤剂能使进入水体的石油产品、PCB、PAH等疏水有机物乳化而分散，增加了废水处理的难度。洗涤剂还对废水生物处理中的发酵过程产生不良影响。洗涤剂中作为助洗剂磷酸盐与水体中的氮素联合作用，是引起水质富营养化的一个重要原因，严重时会导致鱼类大批死亡。水体中的洗涤剂还能增强对硫磷等有机磷农药以及石油产品对鱼类的毒性。三、应急处理处置方法防治措施：LAS是普遍使用且用量日趋上升的洗涤用品主要成分，虽然尚未发现因洗涤剂污染而严重中毒的事