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;

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,℃

205.5[4]

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(第七修訂版)標籤: 

液體形態:刺激。對皮膚、眼睛有中等強度的刺激性。

GHS(第七修訂版)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。

品質標準及檢驗方法

(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)、典型用途

作為發泡劑應用。

作為去污劑應用。

作為乳化劑、分散劑應用。

作為潤濕劑應用。

(二)、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](品質分數);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*    (*:品質分數,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。

(三)、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

(四)、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。

(五)、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。

(六)、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。

(七)、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。

(八)、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。

(九)、選礦

作為發泡劑、浮選劑等應用。

(十)、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。

(十一)、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。

(十二)、造紙行業

作為蒸煮滲透劑、廢水絮凝劑、廢紙脫墨劑等應用。

(十三)、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。

(十四)、生化

作為蛋白質變性劑應用。

(十五)、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);