十二烷基硫酸鈉
時間: 2012-08-30 06:54:01
十二烷基硫酸鈉
英文名稱
Sodium Dodecyl Sulfate
別名
月桂基硫酸鈉;
月桂醇硫酸鈉;
十二烷基硫酸酯鈉鹽;
月桂醇硫酸酯鈉;
SDS;
SLS;
Sodium Lauryl Sulfate;
Lauryl Sulfuric Acid Sodium Salt;
Lauryl Sulfate Sodium Salt;
Lauryl Sodium Sulfate;
Lauryl Sulfate Sodium;
Lauryl Sulfate Na-Salt;
Dodecyl Sulfuric Acid Sodium Salt;
Dodecyl Sulfate Sodium;
Sulfuric acid, monododecyl ester, sodium salt;
Sodium n-dodecyl sulfate;
K12;
類別
陰離子表面活性劑
>> 硫酸酯鹽
>> 鏈醇硫酸酯鹽
>> 鏈烷醇硫酸酯鹽
>> 直鏈烷醇硫酸酯鹽
編號系統
CASRN151-21-3
EINECS205-788-1
分子式及分子量
分子式:C12H25NaO4S;C12H26O4S.Na(採用SciFinder Hill排序規則)
分子量:288.38。
結構式
性質
外觀    (1)、白色至微黃色粉末或針狀結晶;(2)、液體。
氣味    微有特殊氣味。
溶解性    易溶于水,在水中的溶解度低於月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉。水溶液呈無色透明至半透明狀態,透明度受濃度和溫度影響較大,通常,隨著溶液濃度的增加,不透明度會增加;隨著溫度的降低,不透明度亦會增加。
吸濕性    粉末狀十二烷基硫酸鈉易吸濕結塊,但成塊強度不高。
物理—化學性質
水溶解度,g/L
100(溫度未指定)[1]
196(20℃)[2]
密度,g/cm3
> 1.11(20℃)[2]
熔點,℃
193 - 207[2]
表面張力,mN/m
42.6(20℃,0.1%)[2]
55.9(20℃,100mg/L)[2]
39.5(25℃,CMC)[3]
辛醇-水分配係數Log Kow
1.6[1,2]
HLB
40
閃點,℃
> 93
CMC,mmol/L,25℃
8.0 - 8.4[2]
克拉夫特點,℃
16 / 17[2]
穩定性    對堿、弱酸和硬水穩定;對強酸不穩定,容易水解,還原為醇;在酸性條件下穩定性次於十二烷基磺酸鈉,接近於十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉。
危險性    固體形態:可燃、刺激。燃燒有害產物為一氧化碳、二氧化碳等。對皮膚、眼睛、呼吸系統有中等強度的刺激性。與強氧化劑作用,會導致燃燒的發生。
GHS(第六修訂版)標籤:   
液體形態:刺激。對皮膚、眼睛有中等強度的刺激性。
GHS(第六修訂版)標籤:  
十二烷基硫酸鈉的刺激性高於十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉,低於十二烷基苯磺酸鈉。
動物毒理學
表1 動物毒理學數據
大鼠經口LD50
1288mg/kg[4]
大鼠腹腔LD50
210mg/kg[4]
大鼠靜脈LD50
118mg/kg[4]
小鼠腹腔LD50
250mg/kg[4]
兔經皮LD50
10mg/kg[4]
小鼠靜脈LD50
118mg/kg[4]
大鼠吸入LC50
> 3900mg/m3/1h[4]
生殖系統:對生殖系統有影響[4];通過口服研究,未發現不良影響[2]
生態學    對環境可能有危害,對水體應給予特別注意。
文獻[6]表明,在十二烷基硫酸鈉溶液中,金魚主要通過鰓吸收十二烷基硫酸鈉,通過身體組織迅速分佈,最高濃度出現於膽囊處。十二烷基硫酸鈉被代謝為丁酸-4-硫酸,並通過腎臟排出。在24h內,在規定的十二烷基硫酸鈉劑量下,自由進食的金魚和未進食的金魚分別代謝了68%和38%。
文獻[7]表明,在十二烷基硫酸鈉溶液中,鹵蟲(Artemia Parthenogenetica)的LC50為13.9 mg/L/96h,屬低毒性;蒙古裸腹蚤(Moina Mongolica Daday)的LC50為3.5 mg/L/72h,屬中毒性。
在HSDB[1]中,亦綜述了較多的生態毒性值,例如:Americamysis Bahia(糠蝦)EC50:16.5 mg/L/96h,測試條件為鹽水、靜態、20℃、pH值 7.5-8.0、溶解氧70-121%飽和度。
生物降解性    可降解。
文獻[8]認為十二烷基硫酸鈉在天然水體中的降解主要依賴於微生物,最適降解條件為pH值在6.5-9.4之間,溫度在36℃左右。
特性    具有優良的發泡、去汙、乳化、潤濕、滲透、分散、增溶性能。最常用的烷基硫酸鹽。最典型的用途是作為發泡劑應用。耐硬水。
特殊事項    (1)、避免應用于與兒童直接相關的產品,如兒童浴液、洗髮液、護膚品等。
(2)、對於應用於牙膏中的十二烷基硫酸鈉的選擇,因未酯化的十二醇會帶來苦味的口感,故建議選擇未硫酸酯化物含量盡可能低的產品。
(3)、十二烷基硫酸鈉在硬水中,可能會在某個濃度範圍記憶體在初始透明,後轉變為半透明狀的可能性,同時,當高於這個濃度或低於這個濃度時,溶液又會呈透明狀,出現此種狀態的原因,可能與水的硬度、離子強度等有關。
制法及工藝
通過連續式反應器(如:降膜式反應器)進行硫酸化反應,是目前最為廣泛應用的硫酸酯鹽的製備方法。
通常,十二醇和三氧化硫通過反應器進行硫酸化反應,經氫氧化鈉等鹼性物質中和而得。
美國專利US 8,921,588 Process for preparing sulfates and/or sulfonates in a micro-reaction system提出了一種合成工藝。該工藝中,三氧化硫和醇類等原料以1:1的摩爾比,在30-60℃之間,於降膜反應器中反應。
美國專利US 6,455,488 Process of making alkyl sulfate granulates描述了一種顆粒狀烷基硫酸鹽的製備方式,但不涉及合成工藝。
美國專利US 6,331,645 Process for preparing powdery alkyl sulfates描述了一種粉狀烷基硫酸鹽的製備方式,但不涉及合成工藝。
標準及檢驗方法
(一)、理化指標
項目
理化指標
粉狀產品
針狀產品
液體產品
活性物含量,%,≥
90
88
27-30
石油醚可溶物,%,≤
1.5-3.5
1.5-3.5
1.5
無機鹽含量(以Na2SO4+NaCl計),%,≤
5.5
5.5
2.0
pH值(25℃,1%水溶液)
7.5-10.5
7.5-10.5
7.5-10.5
白度(WG),≥
75
/
/
色澤(5%水溶液),Klett,≤
/
30
30
水分,%,≤
3.0
5.0
/
密度,g/mL,約
0.48
0.48
1.03
檢驗方法
1、活性物含量
GB/T 5173 表面活性劑和洗滌劑 陰離子活性物的測定 直接兩相滴定法
ISO 2271 Surface active agents -- Detergents -- Determination of anionic-active matter by manual or mechanical direct two-phase titration procedure
2、石油醚可溶物
GB/T 11989 陰離子表面活性劑石油醚溶解物含量的測定
ISO 894 Surface active agents -- Technical sodium primary alkylsulphates -- Methods of analysis
3、無機鹽含量
GB/T 15963 十二烷基硫酸鈉
ISO 894 Surface active agents -- Technical sodium primary alkylsulphates -- Methods of analysis
4pH
GB/T 6368 表面活性劑水溶液pH值的測定電位法
ISO 4316 Surface active agents -- Determination of pH of aqueous solutions -- Potentiometric method
5、白度(WG
GB/T 13173 表面活性劑 洗滌劑試驗方法
6、色澤(Klett
GB/T 8447 工業直鏈烷基苯磺酸附錄A
7、水分
GB/T 13173 表面活性劑 洗滌劑試驗方法
8、密度
GB/T 4472 化工產品密度、相對密度的測定
ISO 758 Liquid chemical products for industrial use -- Determination of density at 20 degrees C
(二)、有害物質指標
項目
有害物質指標
粉狀產品
針狀產品
液體產品
重金屬(以鉛計),mg/Kg,≤
20
20
20
砷,mg/Kg,≤
3
3
3
檢驗方法
1、重金屬(以鉛計)
化妝品安全技術規範(2015年版)
GB/T 30799  食品用洗滌劑試驗方法 重金屬的測定
2、砷
化妝品安全技術規範(2015年版)
GB/T 30797  食品用洗滌劑試驗方法 總砷的測定
(三)、產品標準
1、中國標準
(1)、GB/T 15963 十二烷基硫酸鈉
(2)、QB/T 2900 口腔清潔護理用品 牙膏用十二烷基硫酸鈉
(3)、中國藥典2015年版十二烷基硫酸鈉
(四)、進一步的說明
1、關於十二烷基硫酸鈉的理化指標:首選的,應標明碳原子分佈;再次的,應標明平均分子量。
2、應用於牙膏等化妝品中,應進行有害物質檢驗,或進一步進行微生物檢驗。
3、應用於醫藥中,需按藥典執行。
用途及示例配方
(一)個人護理用品
作為去污劑、發泡劑、乳化劑、變性劑等廣泛應用,如:作為去污劑、發泡劑主成分或輔助成分應用於牙膏、香波、洗手液等產品中。
鑒於十二烷基硫酸鈉的刺激性,不建議作為主表面活性劑使用。作為輔助表面活性劑使用時,其添加量不建議高於10%[9](質量分數);在用做可以和皮膚長期接觸的產品時,不建議使用。
1、牙膏
1)、含氟透明牙膏
配方:
山梨醇(70%溶液)  60*    (*:質量分數,下同。)
氣相法二氧化矽  23
甘油  4.2
糖精鈉  0.2  
十二烷基硫酸鈉  1.8
鈦白粉  0.2
尼泊金甲酯  0.1
羧甲基纖維素鈉  0.8
單氟磷酸鈉  0.76
色素 適量
香精(精油)  1.5
去離子水  7.44
工藝:將羧甲基纖維素鈉在甘油中分散,加入水和山梨醇(70%溶液),溶脹;加入其他成分混合均勻,研磨均質後,灌裝即可。
2)、含氟不透明牙膏
配方:
磷酸氫鈣  45
甘油  14
糖精鈉  0.2
十二烷基硫酸鈉  1.8
山梨醇  4
尼泊金甲酯  0.1
羧甲基纖維素鈉  0.8
鈦白粉  0.2
單氟磷酸鈉  0.76
香精(精油)  1.5
色素 適量
去離子水  31.64
工藝:將羧甲基纖維素鈉在甘油中分散,加入水,溶脹;加入其他成分混合均勻,研磨均質後,灌裝即可。
3)、防結石、菌斑牙膏(US 7,192,571
配方:
水合氧化鋁  30
山梨醇(70%溶液)  30
木糖醇  1
碳酸鈣  5
十二烷基硫酸鈉  2
黃原膠  0.2
焦磷酸鈣  5
網路型濃縮磷酸  5
卡拉膠  0.5
氟化鈉  0.11
單氟磷酸鈉  0.38
香精  1
糖精鈉  0.1
去離子水  19.71
工藝:將黃原膠、卡拉膠分散在甘油中,加入水和山梨醇(70%溶液),溶脹;加入其他成分混合均勻,研磨均質後,灌裝即可。
4)、潔白牙膏(US 6,759,030
配方:
甲基丙烯酸甲酯交聯聚合物 GMX-0610  53.71
羥乙基纖維素  0.73
卡波姆 934  0.37
過氧化氫  10.00
氟化鈉  0.38
十二烷基硫酸鈉  1.83
香精  1.00
丙二醇  8.75
甘油  6.84
糖精鈉  0.17
苯甲酸鈉  0.20
苯甲酸  0.02
EDTA鈉鹽  0.05
氫氧化鈉(10%)  0.20  調整pH 6.5
去離子水  15.75
2、洗髮水
1)、凝膠網路洗髮水(US 8,653,014
十二烷基硫酸鈉  7.64
月桂醇聚氧乙烯醚(1)硫酸鈉  3.55
月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(EO > 1)  3.81
椰油醯胺丙基甜菜堿  1.50
椰油單乙醇醯胺  0.50
硬脂醇  0.64
鯨蠟醇  0.36
二甲基矽油 330M  0.20
乙二醇二硬脂酸酯  1.47
聚季銨鹽-76  0.10
苯甲酸鈉  0.25
去離子水  79.98
*  *  *  *  *  *
更多的,還有一種固體頭髮清洗、調理產品,如美國專利US 7,670,998 Solid hair conditioning product所述。
3、染髮劑
用於染髮劑產品中。
如美國專利US 7,883,550 Oleic acid free hair dye描述了一種染髮劑。
(二)、家用洗滌劑
作為去污劑、發泡劑主成分或輔助成分應用於洗衣粉、洗衣液等家用洗滌用品領域。尤其適合於配製高泡輕垢洗滌劑。
1)、地毯洗滌劑(US 5,580,495
十二烷基硫酸鈉  7.5
焦磷酸鈉、矽酸鈉和硫酸鈉  5.4
脂肪胺聚氧乙烯醚  0.5
異丙醇  0.6
丁基溶纖劑  0.4
檸檬烯(香精)  0.007
水  85.593
(三)、工業清洗劑
作為去污劑、發泡劑主成分或輔助成分應用於汽車清洗、金屬清洗等工業清洗領域。尤其適合於需要產生高泡的清洗過程,如:汽車清洗中。
美國專利US 7,552,737 Waterless carwash liquid composition and method for producing the same描述了一種無水洗車液。
(四)、醫藥
藥用輔料,作為乳化劑、潤濕劑、水溶性潤滑劑等使用。
作為潤滑劑使用時,潤滑效果不如硬脂酸金屬鹽好,但因為是可溶性潤滑劑,能促進片劑的崩解和藥物溶出速率。
十二烷基硫酸鈉和硬脂酸鹽(如:硬脂酸鎂)複配使用,通過合理的配比,可能會在潤滑性能和片劑崩解性能之間達到合適的平衡。
需要注意的是,十二烷基硫酸鈉不能應用於人體靜脈注射配方。
(五)、消防用滅火劑
作為發泡劑使用。
如美國專利US 6,740,250 Fire suppressant having foam stabilizer描述了一種含泡沫穩定劑的滅火劑。
(六)、水處理
作為發泡劑、浮選劑等應用於廢水處理中。
例如,印染行業通常採用物化法(混凝沉澱或氣浮)進行印染廢水的處理。物化法是一種技術成熟、操作管理簡便、運用費用較低的印染廢水處理方法。
在混凝沉澱或混凝氣浮的處理過程中,鋁鹽混凝劑是使用最廣泛的混凝劑之一;鎂鹽混凝劑以其綠色安全的優點在印染廢水處理方面得到廣泛關注。
十二烷基硫酸鈉具有良好的起泡性、水溶性及在較寬的pH值的水溶液中具穩定性的特點,因此非常適合在混凝氣浮處理中作為浮選劑使用。
(七)、乳液聚合
作為乳化劑和細微性控制劑等應用。如:聚氯乙烯的乳液聚合中。
(八)、選礦
作為發泡劑、浮選劑等應用。
(九)、紡織、皮革行業
作為乳化劑、去污劑、抗靜電劑、潤濕劑、發泡劑、油類增溶劑等應用。
(十)、電鍍工業
作為潤濕劑(防針孔劑)應用,用於減少或消除針孔的產生。
(十一)、造紙行業
作為蒸煮滲透劑、廢水絮凝劑、廢紙脫墨劑等應用。
(十二)、寵物
作為去污劑、發泡劑主成分或輔助成分,應用於寵物香波等產品中。
(十三)、生化
作為蛋白質變性劑應用。
(十四)、試劑
(1)、作為標準物質使用,例如,在以下標準中:
GB/T 5173 表面活性劑和洗滌劑陰離子活性物的測定直接兩相滴定法;
ISO 2271 Surface active agents -- Detergents -- Determination of anionic-active matter by manual or mechanical direct two-phase titration procedure。
(2)、十二烷基硫酸鈉 - 聚丙烯醯胺凝膠電泳。
生產廠家
 
參考文獻
[1]: HSDB. Sodium lauryl sulfate, 151-21-3
[2]: OECD. Category of Alkyl sulfates, Alkane Sulfonates and α-Olefin Sulfonates. SIDS Initial Assessment Report for SIAM 25. 2007.
[3]: 趙國璽朱步瑤.表面活性劑作用原理.中國輕工業出版社,2003,P714
[4]: ChemIDplus. Sodium lauryl sulfate, 151-21-3
[5]: Cheol Heon Lee,Howard I. Maibach.Irritant Dermatitis.P257-267
[6]: P.W.A. Tovell. Absorption, metabolism and excretion by goldfish of the anionic detergent sodium lauryl sulphate. Toxicology, 4 (1975) 17-29
[7]: 鄭琰晶,陳琳,陳燕平,黃韌.十二烷基硫酸鈉對水生生物的急性毒性影響.農業環境科學學報,2006(S2)
[8]: 張克榮,李崇福,梁陽,何俊生.十二烷基硫酸鈉在天然水體中的降解作用.中國衛生檢驗雜誌,1999(03)
[9]: http://www.nicnas.gov.au. NICNAS Existing Chemicals Information Sheet: Sodium Lauryl Sulfate,2007
Update: 20131018(1); 20160710(2);