1. Produkowane z tłuszczy zwierzęcych lub olejów roślinnych (palmowy, oliwkowy, rycynowy, talowy i in.) w postaci soli Na, K, Li NH3, Ca, Mg i amin.
2. Sole monoestrów kwasu siarkowego i I – rzędowych alkoholi tłuszczowych.
To anionowe siarczany alkiloeterowe (z ugrupowaniem estrowym [-(OCH2CH2)n-]) i alkiloalkanoloamidowe (z ugrupowaniem alkanoloamidowym [-(CONHCH2CH2)-]) z ugrupowaniem węglowodorowym a grupą siarczanową.
3. | ![]() |
---|
4. | ![]() |
---|
5. – stężony kwas siarkowy (H2SO4, 96-98%)
– kwas chlorosulfonowy (ClSO3H, 99%)
– kwas sulfamidowy (H2NSO3H)
– tritlenek siarki (SO3, 99%)
– kompleksy SO3 z trzeciorzędowymi aminami, pirydyną, DMF
6. | ![]() |
---|
7. Z kwasem siarkowym: wymaga zastosowania dużego nadmiaru kwasu w stosunku do ilości stechiometrycznej, dla osiągnięcia wyższego niż 70-75% stopnia przereagowania alkoholu do jego wodorosiarczanu. Nadmiar kwasu i jego wysoki stężenie sprzyjają jednak zachodzeniu reakcji ubocznych (dehydratacja alkoholu, powstawanie odpowiedniego eteru n-alkoholu tłuszczowego jak i utlenianie alkoholu).
Z kwasem chlorosulfonowym: przy stechiometrycznym stosunku reagentów pozwala na uzyskanie prawie całkowitego przereagowania. Wada – wydziela się chlorowodór.
8. SO3 – wodorosiarczan alkoholu tłuszczowego jest jedynym produktem reakcji alkoholu z trójtlenkiem siarki SO3.
9. Na ćwiczeniach laboratoryjnych siarczan n –alkilowy wytwarzany był w reakcji alkoholu (n – dodecylowego) ze stężonym kwasem siarkowym, który następnie przeprowadzono proces neutralizacji za pomocą 20% roztworu NaOH.
10. Roztwór o stężeniu 10 ± 0, 5g/dm3 wlewa się w ilości 50cm3 do cylindra ogrzanego do temp. 37 ± 2oC w ilości 50cm3 w aparacie Ross – Milesa, tak aby nie spowodować spienienia. Następnie napełnia się do kreski pipetę szklaną o pojemności 200cm3 i umieszcza ją w uchwycie. Później otwiera się kranik pipety i w momencie przerwania strumienia mierzy się wysokość słupa piany po 30sekundach i 5 minutach.
11. Zdolność pianotwórczą oblicza się ze wzoru:
A wskaźnik trwałości piany oblicza się ze wzoru:
12. Parametry piany: h1 – wysokość słupa piany po 30 sekundach [cm]
13.
14.
15. Grupy anionoaktywne: sulfonową (-SO3-) i karboksylową (-COO-)
16. Grupę sulfonową (-SO3-)
17.
18. 0,1 mola zadanego n – alkoholu tłuszczowego umieszcza się w reaktorze i roztapia (do temp 60-70oC). Przy mieszaniu małymi porcjami dodaje się 0,12 mola bezwodnika maleinowego (tak, aby bezwodnik możliwie szybko uległ stopieniu). Następnie zawartość miesza się przez 2 godziny w temp 70-90oC, dodaje 0,15 mola 20% wodnego roztworu bisulfitu sodowego (pirosiarczyn sodowy Na2S2O5) i ogrzewa ponownie przez 2 godziny, otrzymując 40% roztwór produktu. Następnie nastawia się obojętne pH przy użyciu 25% wodnego roztworu NaOH. Nadmiar wodorosiarczynu usuwa się dodając 1-3 kropli perhydrolu i miesza w temp 30oC przez ok. 0,5 godziny, po każdym dodaniu perhydrolu – aż do zaniknięcia zapachu SO2.
19. Produkty addycji tlenków alkilenowych (oksiranu, metylooksiranu) do alkoholi, alkilofenoli, amin amidów, kwasów karboksylowych, tioli i in.:
20. W warunkach przemysłowych niejonowe surfaktanty typu pochodnych oksyetylenowych substratów typu RXH otrzymuje się przez addycję oksiranu do RXH prowadzoną w reaktorach ciśnieniowych (do ok. 5atm) w podwyższonej temperaturze (100-170oC) i w obecności katalizatorów zasadowych (NaOH, KOH, Na, alkoholany Na i in.) lub kwasowych (H2SO4, NaHSO4, H3PO4, kwasy Lewisa i inne).
21.
22. Np. w kopolimerach blokowych oksiranu i metylooksiranu o następującej strukturze:
23. Reakcja Williamsona: polegająca na estryfikacji glikoli polioksyetylenowych długołańcuchowymi halogenkami alkilowymi lub alkoholi wyższymi chlorohydrynami polioksyetylenowymi.
24.
25. Do 20g kwasu laurynowego dodano 0,1-0,2 mola zadanego glikolu polioksyetylenowego, 150g toluenu i 0,5g kwasu p-toluenosulfonowego (kat.) = kamyczki wrzenne. Kolbę połączono nasadką Dean – Starka, a ją z chłodnicą zwrotną i ogrzewa w koszu grzewczym do wrzenia, po czym utrzymuje się ją w tym stanie. Osiągnięcie temp. wrzenia –czas „0”. Proces prowadzi się tak długo, aż poziom otrzymanej wody w nasadce nie zmieni się przez ok. 1 godzinę. Po ochłodzeniu reaktora, wodę z toluenem z nasadki zlewamy do pojemnika na zlewki, a z zawartości kolby oddestylowuje się całkowicie toluen na wyparce rotacyjnej, pod zmniejszonym ciśnieniem i na łąxni wodnej o podwyższonej temp.
26. Polieksylenowe pochodne kwasów tłuszczowych
27. Przebieg reakcji kontroluje się kontrolując ilość wydzielonej wody w procesie: objętość wody w nasadce Dean-Stark’a nie ulega zmianie po ok. 1 godzinie.
28.
29. Oznaczenie liczby kwasowej
W erlenmajerce (250cm3) odważa się 5-7g produktu, dodajemy 25cm3 zobojętnionego wobec tymoloftaleiny alkoholu etylenowego i po rozpuszczeniu próbki miareczkuje się 0,20N alkoholowym roztworem NaOH do trwałego niebieskiego zabarwienia.
30. Oznaczenie liczby estrowej:
W dwóch kolbach stożkowych , erlenmajerkach o pojemności 250-300cm3 odważa się 5g produktu estryfikacji, dodaje się po 50cm3 0,20N alkoholowego roztworu NaOH, wrzuca kamyczki wrzenne i ogrzewa do wrzenia pod chłodnicą zwrotną przez 1,5 godziny. Póżniej odstawiamy do ostygnięcia i miareczkuje 0,20N HCl wobec tymoloftaleiny do zaniknięcia niebieskiego zabarwienia (równocześnie to samo dla ślepych próbek).
31. Metoda oznaczania wolnych, nieprzereagowanych PEG oparta jest na zjawisku rozpuszczania się wolnych PEG w nasyconym roztworze NaCl.
32. 5g próbki produktu końcowego przenosi się ilościowo 40cm3 octanu etylu do rozdzielacza o pojemności 100cm3. Z roztworu tego ekstrahuje się przez trzykrotne wytrząsanie roztworem NaCl (każdorazowo 25cm3) przereagowany PEG. Oddzielony warstwy solankowe łączy się ze sobą i wytrząsa 2x15cm3 octanu etylu. To następnie ekstrahuje się 2x1cm3 nasyconym roztworem NaCl. Wszystkie ekstrakty solankowe łączy się i pozostawia do oznaczeń.
Roztwór w octanie etylu przenosi się ilościowo do kolbki okrągłodennej, jednoszyjnej o pojemności 250cm3 i oddestylowuje rozpuszczalnik w temp 60-70oC w łaźni wodnej przy użyciu wyparki próżniowej. Pozostałość w kolbie po zważeniu rozpuszcza się w 50cm3 bezwodnego acetonu i sączy ilościowo przez lejek szklany ze spiekiem do kolby okrągłodennej (przemywamy 2x5cm3 acetonu). Z przesączu oddestylowuje się aceton w próżniowej wyparce rotacyjnej. Po zważeniu oblicza się zawartość nieprzereagowanego PEG:
33. Ekstrakt solankowy ekstrahuje się chloroformem 3x50cm3, oddziela się i łączy ze sobą dolne warstwy chloroformowe. Przenosi się je do kolby okrągłodennej 250cm3 i oddestylowuje chloroform na łaźni wodnej w temp 50-60oC przy użyciu wyparki rotacyjnej. Po zważeniu kolby, pozostałość rozpuszcza się w 50cm3 bezwodnego acetonu i sączy ilościowo przez lejek szklany ze spiekiem do kolby okrągłodennej. Z roztworu acetylenowego oddestylowuje się rozpuszczalnik na łaźni wodnej o temp 50-60oC przy użyciu próżniowej wyparki rotacyjnej i waży kolbę. Zawartość nieprzereagowanych PEG: