سورفکتانت ها: سولفات ها

سید مسیح میرمقتدایی
کارشناس ارشد تحقیق و توسعه شرکت گلتاش

زمانی سولفات ها بزرکترین و مهم ترین نوع شوینده های سنتزی بودند اما اکنون از نظر حجم مصرف سولفونات ها از این شوینده ها پیشی گرفته اند. سولفات ها استرهای اسید سولفوریک هستند:

اتم گوگرد به وسیله یک اتم اکسیژن به اتم کربن زنجیره آبگریز متصل شده است. استر اسید حاصل ناپایدار بوده و می تواند به راحتی به الکل و سولفوریک اسید تبدیل شود (خصوصاً در شرایط اسیدی) ولی نمک های خنثی شده آن در pH خنثی پایدار هستند. در مورد سولفونات ها، اتم گوگرد مستقیماً به اتم کربن زنیره ابگریز متصل شده است. دردر تولید سولفات ها عمل خنثی سازی باید به سرعت انجام گیرد تا از شکستن اسید استر جلوگیری شود. در عمل از خود اسید سولفوریک به ندرت استفاده می شود و کلروسولفونیک یا سولفورتری اکسید (مخلوط با هوا) در راکتورهای پیوسته برای واکنش سولفاسیون بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند (توضیحات کاملتری در بخش 4-6 آورده شده است). معمولاً عمل خنثی سازی به طور پیوسته با عمل سولفاسیون انجام می شود.
محصولات تجاری موجود بر اساس گروه R الکل اولیه می توانند بدین صورت دسته بندی شوند:
1- یک هیدروکربن خطی اشباع طبیعی یا سنتزی (الکل های اکسو یا زیگلر)، CH¬3(CH2)nOH با n معمولاً بین 8 تا 13 و عموماً خطی. محصولات این دسته به نام سولفات های الکل چرب مانند سدیم دودسیل سولفات حاصل از دودکانول معروف هستند.
2- الکل های غیراشباع، که در آن ها عمل سولفوناسیون می تواند بر روی باند غیراشباع نیز اتفاق بیفتد.
3- یک الکل زنجیره بلند با تیلن اکسید، RO(CH2CH2O)nH، با R=C12-C15 به صورت طبیعی یا سنتزی اما عموماً خطی و با n بین 2 یا 3 ولی گاهی تا 10 نیز افزایش می یابد. محصولات این دسته به نام اترسولفات ها معروف هستند مانند سدیم دودسیل اترسولفات.
4- یک فنل آلکیله شده اتوکسیله، RC6H4O(CH2CH2O)nH با R عموماً و C9 بر مبنای تری پروپیلن (نونیل) و بنابراین شاخه دار با n بین 4 تا 20. محصولات این دسته از ترکیبات به نام نونیل فنول اتر سولفات ها معروفند.
5- یک منواتانول آمید اتوکسیله، RCONHCH2CH2O(CH2CH2O)nH با R که معمولاً از روغن های طبیعی بدست آمده (مثلاً روغن نارگیل) با n بین 3 تا
6. محصولات این ترکیبات با عنوان فتی اسید الکانول آمید اتر سولفات ها شناخته می شوند. خواص سولفات ها به خواص زنجیره هیدروکربنی و خود گروه سولفات بستگی دارد. خواص زنجیره هیدروکربنی برای تمام شوینده ها (با همان زنجیره) مشابه است.
جا دارد به این نکته اشاره شود که آلکیل سسولفات های نوع دوم به وسیله واکنش اولئوم با آلفا اولفین های حاصل از مولکول های واکش شکسته شده، تهیه می شوند. این محصولات خواص کلی شوینده های سولفاتی را دارا هستند ولی دارای بوی نامطبوع و رنگ تیره می باشند. به همین دلیل از این ترکیبات دیگر در اروپای غربی استفاده نمی شود. این در حالی است که تولید آن ها نسبتا آسان بوده و با تجهیزات ساده ایی قابل تولید هستند.

خواص گروه سولفات:

1- حلالیت: نمک های فلزات قلیایی حلالیت خوبی در آب دارند.
2- خواص فیزیکی محلول های آبکی: بیشتر شوینده های سولفاتی پدیده ایی که به اثر نمک معروف است را نشان می دهند. افزودن نمک های معدنی (کلرید سدیم، سولفات سدیم) به محلول های رقیق (زیر حدود %30) ویسکوزیته را افزایش می دهد. این در حالی است که افزودن نمک به محلول های غلیظ موجب کاهش ویسکوزیته می شود. هرگونه نمکی که در حین سولفاسیون یا خنثی سازی تولید شود می تواند منجر به تغییرات ویسکوزیته شود. منابع نمک ها عبارتند از: نمک حاصل از فرآیند سولفاسیون به دلیل وجود رطوبت، هیدرولیز اسید قبل و یا در حین فرآیند خنثی سازی و افزودن رنگبر هیپوکلریت توسط تولیدکننده.
3- پایداری شیمیایی: سولفات ها به راحتی تجزیه می شوند خصوصاً به وسیله اسیدها (pH کمتر از 3/5). هیدرولیز اسیدی، اسید سولفوریک ایجاد می کند که موجب کاتالز شدن فرآیند هیدرولیز می شود. الکل سولفات ها در شرایط قلیایی بسیار پایدارتر از شرایط اسیدی هستند. میزان پایداری به چندین فاکتور بستگی دارد ولی برای فرمول های آبکی برای ایجاد یک پایداری طولانی مدت در دمای اتاق، 5pH تا 9/5 مناسب است. در دماهای بالا (>50oC) سولفات ها ناپایدارند. نمک های آمونیاکی در pH های قلیایی، آمونیاک آزاد کرده که در محصولات خانگی آزاردهنده و در محصولات صنعتی موجب ایجاد بو می شود. ولی نمک های آمونیاکی برتری کوچکی نسبت به انواع سدیمی یا نمک های تری اتانول آمینی دارند و آن این است که نسبت به هیدرولیز اسیدی، پایداری زیادتری دارند.
4- ناخالصی ها: بسیاری از مواقع رنگبری به وسیله هیپوکلریت توسط برخی از تولیدکننده ها صورت می گیرد. این امر جهت تولید محصولی با خواص ظاهری بهتر (از نظر رنگ) انجام می شود که مواد باقیمانده حاصل از این فرآیند اغلب قابل شناسایی هستند.

1- سنتزی = Synthetic سنتزی، مصنوعی، صناعی

synthetic polymer = پلیمر سنتزی 

synthetic chemicals = مواد شیمیایی سنتزی

synthetic detergents = دترجت های صناعی، شوینده های سنتزی

IONONES, One of the most valued synthetic perfume ingredients. They have a fresh, violet aroma and were first introduced into perfumery in 1936 in Violettes de Toulouse. = آیونونها: یكی از باارزش ترین مواد عطری سنتزی، رایحه تازه و گل بنفشه دارند. در سال 1936 به صنعت عطرسازی معرفی شدند.

COUMARIN, A chemical compound with a sweet, distinctive vanilla-like odor with grassy elements. Found naturally in some plants, it may also be produced synthetically. It is used by perfumers as a base note to add warmth and depth. = كومارین: ماده ای شیمیایی با رایحه شیرین و شبیه وانیل. از كومارین به عنوان نوت پایه در فرمولاسیون عطر اضافه می شود تا به آن گرما و عمق ببخشد.

AROMA CHEMICALS, Molecules obtained from natural products or made by synthetic organic chemistry that have an aroma. Most of the synthetic aroma chemicals are nature identical, i.e., identical to the same molecule obtained from a natural product. = مواد شیمیایی آروماتیك یا آروماكمیكال ها مولکول‌هایی هستند كه از محصولات طبیعی به دست می‌آیند یا به صورت سنتزی ساخته می‌شوند و بو دارند. بسیاری از مواد شیمایی آروماتیك بوی شبیه مواد طبیعی دارند. به عبارت دیگر شبیه مولکول‌هایی هستند كه از طبیعت به دست می‌آیند.

ANIMALIC, Characterized by bodily aromas or aromas most associated with traditional animal materials such as musk, civet and castoreum. These materials are now banned and have been replaced with musks obtained from plants and civet and castoreum smelling molecules obtained synthetically. = انیمالیك یا حیوانی، به بوهایی گفته می‌شود كه در عطرهای حیوانی سنتی مثل مُشك، سیوت و كاستریوم وجود دارد. این مواد در حال حاضر ممنوع هستند و با مشک‌های به دست آمده از گیاهان و مولکول‌هایی كه بوی شبیه سیوت و كاستریوم می‌دهند و به صورت سنتزی تشكل شده‌اند جایگزین شده‌اند.

2- نارگیل = Coconut Palm
Coconut Palm, Cocos nucifera = نارگیل، نارجیل، کوکونات، پالم

3- پیوسته = Continuously به شکل پیوسته و ادامه دار

4- حلالیت = Solubility
limited solubility = حلالیت محدود

5- ویسکوز = Viscose ویسکوز، با قوام

6- آمونیاک = Ammoniac آمونیاک

7- شناسایی = Identification

8- ناخالصی = Impurity ناخالصی، آلودگی

9- اتوکسیله = Ethoxylated اتوکسیله، ترکیبی به آن مولکول اتیلن اکساید اضافه شده. 

10- هیدرولیز = Hydrolysis

11- خنثی شده = Neutralized خنثی، خنثی شده

12- غیراشباع = Unsaturated غیراشباع
کشور مالزی بزرگ‌ ترین تولیدکننده روغن پالم در دنیا است. اخیرا خبر استفاده از روغن پالم برای پایین آوردن هزینه‌ها در صنایع غذایی ایران خبرساز شد. بعضی از کارخانه‌های لبنیاتی از روغن پالم (روغن گیاهی) برای پرچرب کردن محصولات لبنی مانند شیر پرچرب، ماست، پنیر استفاده کرده‌اند که از سوی وزارت بهداشت دولت یازدهم مصرف آنها غیرمجاز اعلام شد.
Unsaturated fat = چربی های اشباع نشده

unsaturated fatty acid = اسیدهای چرب غیر اشباع

Monounsaturated fats, MUFAs = چربی های اشباع نشده تکی، چربی های مفید و خوب

Un-scented, unstable, unsaturated = فاقدمواد معطر، ناپایدار، غیر اشباغ

13- ناپایدار = Unstable ناپایدار

Un-scented, unstable, unsaturated = فاقدمواد معطر، ناپایدار، غیر اشباغ

14- خنثی ساز = Neutralizer خنثی کننده

15- الکل چرب = Fatty Alcohols الکل های چرب 

16- خنثی سازی = Neutralize خنثی سازی
خنثی، خنثی شده
خنثی کننده

17- سولفاسیون = Sulfation سولفاتاسیون، سولفاسیون، سولفاته کردن

18- ویسکوزیته = Viscosity ویسکوزیته، گرانروی، قوام، مقاومت در برابر جاری شدن

high viscosity at rest = ویسکوزیته بالا در حالت سکون 

low-viscosity topical preparation = محصول موضعی با ویسکوزیته پایین

19- روغن نارگیل = Coconut Oil روغن نارگیل، روغن کوکونات
محصول آرایشی که برای تیره کردن مژها استفاده می شود

20- سولفوناسیون = Sulfonation سولفاتاسیون

21- سولفوریک اسید = Sulfuric Acid سولفوریک اسید 
مثلا اگر کسی روشی ابداع کند که از تفاله های دور ریختنی میوه ها، ترکیبات ارزشمند میوه را برای به کارگیری در صنایع آرایشی بهداشتی استفاده کند، روش تولیدش مبتنی بر اصول توسعه پایدار بوده است.
nitric acid or sulfuric acid = اسید نیتریک یا سولفوریک اسید

22- تری اتانول آمین = Triethanolamine تری اتانول آمین

مطلب فوق را در شبکه های اجتماعی زیر با دوستانتان به اشتراک بگذارید