سديم پتروليوم سولفونات به دلیل عملکرد دوگانه به عنوان سورفکتانت و بازدارنده زنگ ، ماده منحصر به فردی است. ماهیت قطبی انتهای سولفونات باعث می شود مولکول به عنوان یک سورفکتانت آنیونی معمولی عمل کند و خود را با آب یا سایر مواد قطبی جهت می دهد در حالی که دم هیدروکربنی ، به فاز غیر قطبی پل می دهد.در ادامه با ما همراه باشید تا در مورد سديم پتروليوم سولفونات و کاربرد های آن در صنایع مختلف اطلاعات جالبی را در اختیارتان قرار دهیم.

نام انگلیسیSodium petroleum sulfonate
شماره CAS68608-26-4
فرمولRSO3Na
نقطه ذوب

>150°C

نقطه اشتعال

>160°C o.c.

جرم مولکولی500
چگالی1.08-1.12

سديم پتروليوم سولفونات چیست 

سديم پتروليوم سولفونات به طور گسترده ای به عنوان امولسیفایرهای اولیه در فرمولاسیون ترکیبات روان کننده امولسیون شونده سیال مورد استفاده ، سیالات هیدرولیک ، روان کننده های فلزکاری و موارد مشابه استفاده می شود.

سديم پتروليوم سولفونات از سولفوناسیون پایه روغن که توسط هیدروکسید سدیم خنثی می شود به دست می آید. این محصول عمدتا به عنوان یک عامل فعال سطحی ، پراکندگی مایعات ، خیس شدن و پراکندگی سیستم مایع – جامد ، مهار زنگ زدگی و خوردگی ، پراکندگی و مرطوب شدن کار می کند.

سديم پتروليوم سولفونات یا از مواد اولیه نفت طبیعی یا به صورت مصنوعی ساخته شده است. در نتیجه سدیم پترولیوم سولفونات حاصل از مواد اولیه نفت ، توزیع وزن‌های مولکولی محصولات را بسیار گسترده می کند ، در حالی که توزیع وزن‌های مولکولی سولفونات‌های سدیم مصنوعی معمولی باریک است. توزیع گسترده وزن‌های مولکولی محصول ، توانایی سولفونات‌ها را برای تعامل با روغن افزایش می‌دهد و امولسیون‌سازی عالی را در مقایسه با سولفونات سدیم مصنوعی با همان وزن مولکولی فراهم می‌کند.

این سولفونات های سدیم دارای ساختاری هستند که از یک سیستم حلقه آروماتیک پلی آلکیله تشکیل شده است که در آن آلکیلات ها عمدتاً منشعب و با زنجیره کوتاه هستند. سولفونات های سدیم مصنوعی معمولی سیستم های حلقه ای آروماتیک تک آلکیله ای هستند که در آن آلکیلات ها خطی و با زنجیره بلند هستند. وجود این گروه های آروماتیک آلکیل با زنجیره کوتاه و شاخه ای در سولفونات های سدیم سازگاری آن ها را با روغن پایه بهبود می بخشد. این مزایا باعث بهبود امولسیون و ویژگی های پیشگیری از زنگ زدگی است.

تولید سديم پتروليوم سولفونات

شکل زیر یک واکنش شیمیایی کلی را نشان می دهد که در فرآیند سولفوناسیون رخ می دهد. واکنش شیمیایی عمومی که در تهیه سولفونات های پترولیوم انجام می شود. ساختارهای شیمیایی برای تقطیر نفتی و سولفونات تولید شده ، مولکول‌های فرضی هستند که بر اساس گزارش‌های مختلف از منابع علمی پیشنهاد شده‌اند.

سديم پتروليوم سولفونات
سديم پتروليوم سولفونات

نمونه ای از روش تولید سولفونات های پترولیوم به صورت آزمایشگاه به شرح زیر است:

بخش های جرمی (نسبت روغن: اسید 1: 1 ، 2: 1 و 5: 1) H2SO4 غلیظ (98 درصد وزنی) به تدریج بیش از 50.0 گرم هیدروکربن در یک حمام یخ خرد شده در طول یک ساعت اضافه شد. پس از افزودن ، دمای واکنش در 65 درجه سانتیگراد تنظیم شد و به مدت 3 ساعت نگهداری شد. به منظور به دست آوردن یک مخلوط همگن خوب به هم زده می شود. پس از این عمل ، محلول به مدت 2 ساعت در دمای اتاق نگهداری شده و سپس روی قیف جداسازی با 50 میلی لیتر آب یخ سرد ریخته شد.

پس از تخلیه ، دو فاز به دست آمد: اسیدهای سولفونیک آبدوست در فاز پایین بازیابی شدند ، و فاز بالایی که حاوی هیدروکربن‌های غیر سولفونه شده و نسبت کمتری از اسیدهای سولفونیک چربی دوست است دور ریخته می شود. این سوسپانسیون آبی اسیدهای سولفونیک سپس با محلول هیدروکسید سدیم (NaOH) تا مقدار pH 6.5-7 خنثی شده و با محلول ایزوپروپانول 40 درصد برای حذف نمک های معدنی (عمدتاً Na2SO4) استخراج شد. محصول به‌دست‌آمده با حذف مخلوط الکل/آب از محلول تغلیظ می شود.

علاوه بر محتوای آروماتیک در بخش نفت ، در طول سولفوناسیون لازم است که فرآیند کنترل شود تا تضمین شود که تنها یک گروه سولفونات به هیدروکربن در محصول نهایی متصل است. چنین کنترلی با کاهش غلظت عامل سولفونات کننده کمتر از مقادیر مورد نیاز استوکیومتری امکان پذیر است. این عوامل عملیاتی به طور قابل توجهی بر خواص سطحی محصولات تأثیر می گذارد و بنابراین ، ممکن است به منظور بهینه سازی فرآیند واکنش در نظر گرفته شود.

کاربرد سديم پتروليوم سولفونات

سديم پتروليوم سولفونات ممکن است در غلظت های 10 تا 22 درصد وزنی در کاربردهای صنعتی و فلزکاری در محصولات روان کننده ها و گریس ها ، سیالات هیدرولیک و سیالات فلزکاری استفاده می شود.

استفاده در محیط داخلی (مانند مایعات / شوینده های ماشین لباسشویی ، محصولات مراقبت از خودرو ، رنگ ها و پوشش ها یا چسب ها ، عطرها و خوشبو کننده های هوا) ، استفاده در داخل ساختمان در سیستم های بسته با حداقل انتشار (مثلاً مایعات خنک‌کننده در یخچال‌ها ، بخاری‌های برقی مبتنی بر روغن) ، استفاده در فضای باز در سیستم‌های نزدیک با کمترین رهاسازی (مانند مایعات هیدرولیک در سیستم تعلیق خودرو ، روان‌کننده‌ها در روغن موتور و مایعات شکسته) و استفاده در فضای باز به عنوان کمک پردازش.

سديم پتروليوم سولفونات
سديم پتروليوم سولفونات

سولفونات‌های با وزن مولکولی کم عملکرد امولسیونی عالی را ارائه می‌کنند ، در حالی که سولفونات‌های با وزن مولکولی بالا پوششی بی‌نظیر از زنگ زدگی را ایجاد می‌کنند. بسته به کاربرد ، تعادل این دو ویژگی برای عملکرد در هر بازاری حیاتی است. در بازارهای میدان نفتی ، حفاری و معدن که کمتر به جلوگیری از زنگ زدگی توجه دارند ، امولسیفایر قوی ترجیح داده می شود. در بازار روغن های صنعتی ، جایی که پیشگیری از زنگ زدگی یک نگرانی بزرگ است ، ویژگی پیشگیری از خوردگی مورد توجه است. در صنعت فلزکاری ، تعادل بین عملکرد امولسیون و خوردگی برای یک فرمولاسیون موفق بسیار مهم است.

کاربرد سدیم پترولیوم سولفونات در صنایع مختلف

سیالات فلزکاری: سولفونات های سدیم سابقه طولانی استفاده در سیالات فلزکاری داشته اند. به عنوان امولسیفایر و بازدارنده های خوردگی عمل می کند. در سیستم مایع ، سولفونات ها می توانند روغن و آب را از هم جدا نگه دارند تا بتوانند با هم وجود داشته باشند و امولسیون تشکیل دهند.

ترکیبات ضد خوردگی: سديم پتروليوم سولفونات های با وزن مولکولی بالا به سطوح فلزی می چسبند که موانع رطوبتی عالی هستند می توان آن را با روغن های نفتی ، موم ها ، نفت خام و مواد مصنوعی مختلف ترکیب کرد. محصولات نهایی در کاربردهایی مانند روغن های نگهدارنده و فرمولاسیون های ضد زنگ خودرو استفاده می شود. آنها همچنین با طیف گسترده ای از حلال ها در مواقعی که لایه های نازک مطلوب هستند سازگار هستند. روی سطح جامد ، سولفونات ها مانند چسب عمل می کنند و روغن را به فلز نگه می دارند. با اتصال شیمیایی روغن به فلز ، سولفونات ها از رسیدن آب و هوا به سطح فلز جلوگیری می کنند.

شناورسازی سنگ معدن: سولفونات های فلوتاسیون سنگ معدن به عنوان عامل فلوتاسیون برای فلزات و مواد معدنی مختلف استفاده شده است. توانایی سولفونات ها در خیس کردن سطح ذرات ، سنگ معدن را آبگریز می کند. این به سنگ معدن اجازه می دهد تا به حباب های هوا بچسبد و در کف به سطح حرکت کند. در شناورسازی سنگ معدن ، سولفونات‌ها ذرات سنگ معدن را به صورت کف به حباب‌های هوا متصل می‌کنند و به آنها اجازه می‌دهند تا بالا بیایند و از سنگ جدا شوند.

دمولسیفایرها: سديم پتروليوم سولفونات های درجه دمولسیفایر می توانند به عنوان امولسیفایر عمل کنند. ساختار حجیم مانع از تشکیل یک لایه محافظ مداوم در اطراف یک قطره می شود. این اجازه می دهد تا دو قطره با یکدیگر تماس بگیرند و یک قطره بزرگ را تشکیل دهند که از محلول ها جدا می شود.

روغن موتور و افزودنی های سوخت: سولفونات های سدیم اغلب برای این کاربرد به نمک های کلسیم یا باریم تبدیل می شوند. با این حال ، در برخی شرایط ممکن است سولفونات های سدیم ترجیح داده شوند. خاصیت شویندگی و ضد زنگ از مهمترین عملکردهای روغن موتور و افزودنی های سوخت در هنگام استفاده به عنوان افزودنی است.

منبع:

این مقاله از ۱ رای ۵ امتیاز گرفت
spinner در حال ثبت رای

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست