十二烷基硫酸钠
时间: 2012-03-30 14:02:31
十二烷基硫酸钠
英文名称
Sodium Dodecyl Sulfate
别名
月桂基硫酸钠;
月桂醇硫酸钠;
十二烷基硫酸酯钠盐;
月桂醇硫酸酯钠;
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;
类别
阴离子表面活性剂
>> 硫酸酯盐
>> 链醇硫酸酯盐
>> 链烷醇硫酸酯盐
>> 直链烷醇硫酸酯盐
编号系统
CASRN151-21-3
EINECS205-788-1
分子式及分子量
分子式:C12H25NaO4S;C12H26O4S.Na(采用SciFinder Hill排序规则)
分子量:288.38。
结构式
性质
外观    (1)、白色至微黄色粉末或针状结晶;(2)、液体。
气味    微有特殊气味。
溶解性    易溶于水,在水中的溶解度低于月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠。水溶液呈无色透明至半透明状态,透明度受浓度和温度影响较大,通常,随着溶液浓度的增加,不透明度会增加;随着温度的降低,不透明度亦会增加。
吸湿性    粉末状十二烷基硫酸钠易吸湿结块,但成块强度不高。
物理—化学性质
水溶解度,g/L
100(温度未指定)[1]
196(20℃)[2]
密度,g/cm3
> 1.11(20℃)[2]
熔点,℃
193 - 207[2]
表面张力,mN/m
42.6(20℃,0.1%)[2]
55.9(20℃,100mg/L)[2]
39.5(25℃,CMC)[3]
辛醇-水分配系数Log Kow
1.6[1,2]
HLB
40
闪点,℃
> 93
CMC,mmol/L,25℃
8.0 - 8.4[2]
克拉夫特点,℃
16 / 17[2]
稳定性    对碱、弱酸和硬水稳定;对强酸不稳定,容易水解,还原为醇;在酸性条件下稳定性次于十二烷基磺酸钠,接近于十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠。
危险性    固体形态:可燃、刺激。燃烧有害产物为一氧化碳、二氧化碳等。对皮肤、眼睛、呼吸系统有中等强度的刺激性。与强氧化剂作用,会导致燃烧的发生。
GHS(第六修订版)标签:    
液体形态:刺激。对皮肤、眼睛有中等强度的刺激性。
GHS(第六修订版)标签:  
十二烷基硫酸钠的刺激性高于十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠,低于十二烷基苯磺酸钠。
动物毒理学
表1 动物毒理学数据
大鼠经口LD50
1288mg/kg[4]
大鼠腹腔LD50
210mg/kg[4]
大鼠静脉LD50
118mg/kg[4]
小鼠腹腔LD50
250mg/kg[4]
兔经皮LD50
10mg/kg[4]
小鼠静脉LD50
118mg/kg[4]
大鼠吸入LC50
> 3900mg/m3/1h[4]
生殖系统:对生殖系统有影响[4];通过口服研究,未发现不良影响[2]
生态学    对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。
文献[6]表明,在十二烷基硫酸钠溶液中,金鱼主要通过鳃吸收十二烷基硫酸钠,通过身体组织迅速分布,最高浓度出现于胆囊处。十二烷基硫酸钠被代谢为丁酸-4-硫酸,并通过肾脏排出。在24h内,在规定的十二烷基硫酸钠剂量下,自由进食的金鱼和未进食的金鱼分别代谢了68%和38%。
文献[7]表明,在十二烷基硫酸钠溶液中,卤虫(Artemia Parthenogenetica)的LC50为13.9 mg/L/96h,属低毒性;蒙古裸腹蚤(Moina Mongolica Daday)的LC50为3.5 mg/L/72h,属中毒性。
在HSDB[1]中,亦综述了较多的生态毒性值,例如:Americamysis Bahia(糠虾)EC50:16.5 mg/L/96h,测试条件为盐水、静态、20℃、pH值 7.5-8.0、溶解氧70-121%饱和度。
生物降解性    可降解。
文献[8]认为十二烷基硫酸钠在天然水体中的降解主要依赖于微生物,最适降解条件为pH值在6.5-9.4之间,温度在36℃左右。
特性    具有优良的发泡、去污、乳化、润湿、渗透、分散、增溶性能。最常用的烷基硫酸盐。最典型的用途是作为发泡剂应用。耐硬水。
特殊事项    (1)、避免应用于与儿童直接相关的产品,如儿童浴液、洗发液、护肤品等。
(2)、对于应用于牙膏中的十二烷基硫酸钠的选择,因未酯化的十二醇会带来苦味的口感,故建议选择未硫酸酯化物含量尽可能低的产品。
(3)、十二烷基硫酸钠在硬水中,可能会在某个浓度范围内存在初始透明,后转变为半透明状的可能性,同时,当高于这个浓度或低于这个浓度时,溶液又会呈透明状,出现此种状态的原因,可能与水的硬度、离子强度等有关。
制法及工艺
通过连续式反应器(如:降膜式反应器)进行硫酸化反应,是目前最为广泛应用的硫酸酯盐的制备方法。
通常,十二醇和三氧化硫通过反应器进行硫酸化反应,经氢氧化钠等碱性物质中和而得。
美国专利US 8,921,588 Process for preparing sulfates and/or sulfonates in a micro-reaction system提出了一种合成工艺。该工艺中,三氧化硫和醇类等原料以1:1的摩尔比,在30-60℃之间,于降膜反应器中反应。
美国专利US 6,455,488 Process of making alkyl sulfate granulates描述了一种颗粒状烷基硫酸盐的制备方式,但不涉及合成工艺。
美国专利US 6,331,645 Process for preparing powdery alkyl sulfates描述了一种粉状烷基硫酸盐的制备方式,但不涉及合成工艺。
质量标准及检验方法
(一)、理化指标
项目
理化指标
粉状产品
针状产品
液体产品
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
无机盐含量(以Na2SO4+NaCl计),%,≤
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
/
/
色泽(5%水溶液),Klett,≤
/
30
30
水分,%,≤
3.0
5.0
/
密度,g/mL,约
0.48
0.48
1.03
检验方法
1、活性物含量
GB/T 5173 表面活性剂和洗涤剂 阴离子活性物的测定 直接两相滴定法
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 阴离子表面活性剂石油醚溶解物含量的测定
ISO 894 Surface active agents -- Technical sodium primary alkylsulphates -- Methods of analysis
3、无机盐含量
GB/T 15963 十二烷基硫酸钠
ISO 894 Surface active agents -- Technical sodium primary alkylsulphates -- Methods of analysis
4pH
GB/T 6368 表面活性剂水溶液pH值的测定电位法
ISO 4316 Surface active agents -- Determination of pH of aqueous solutions -- Potentiometric method
5、白度(WG
GB/T 13173 表面活性剂 洗涤剂试验方法
6、色泽(Klett
GB/T 8447 工业直链烷基苯磺酸附录A
7、水分
GB/T 13173 表面活性剂 洗涤剂试验方法
8、密度
GB/T 4472 化工产品密度、相对密度的测定
ISO 758 Liquid chemical products for industrial use -- Determination of density at 20 degrees C
(二)、有害物质指标
项目
有害物质指标
粉状产品
针状产品
液体产品
重金属(以铅计),mg/Kg,≤
20
20
20
砷,mg/Kg,≤
3
3
3
检验方法
1、重金属(以铅计)
化妆品安全技术规范(2015年版)
GB/T 30799  食品用洗涤剂试验方法 重金属的测定
2、砷
化妆品安全技术规范(2015年版)
GB/T 30797  食品用洗涤剂试验方法 总砷的测定
(三)、产品标准
1、中国标准
(1)、GB/T 15963 十二烷基硫酸钠
(2)、QB/T 2900 口腔清洁护理用品 牙膏用十二烷基硫酸钠
(3)、中国药典2015年版十二烷基硫酸钠
(四)、进一步的说明
1、关于十二烷基硫酸钠的理化指标:首选的,应标明碳原子分布;再次的,应标明平均分子量。
2、应用于牙膏等化妆品中,应进行有害物质检验,或进一步进行微生物检验。
3、应用于医药中,需按药典执行。
用途及示例配方
(一)个人护理用品
作为去污剂、发泡剂、乳化剂、变性剂等广泛应用,如:作为去污剂、发泡剂主成分或辅助成分应用于牙膏、香波、洗手液等产品中。
鉴于十二烷基硫酸钠的刺激性,不建议作为主表面活性剂使用。作为辅助表面活性剂使用时,其添加量不建议高于10%[9](质量分数);在用做可以和皮肤长期接触的产品时,不建议使用。
1、牙膏
1)、含氟透明牙膏
配方:
山梨醇(70%溶液)  60*    (*:质量分数,下同。)
气相法二氧化硅  23
甘油  4.2
糖精钠  0.2  
十二烷基硫酸钠  1.8
钛白粉  0.2
尼泊金甲酯  0.1
羧甲基纤维素钠  0.8
单氟磷酸钠  0.76
色素 适量
香精(精油)  1.5
去离子水  7.44
工艺:将羧甲基纤维素钠在甘油中分散,加入水和山梨醇(70%溶液),溶胀;加入其他成分混合均匀,研磨均质后,灌装即可。
2)、含氟不透明牙膏
配方:
磷酸氢钙  45
甘油  14
糖精钠  0.2
十二烷基硫酸钠  1.8
山梨醇  4
尼泊金甲酯  0.1
羧甲基纤维素钠  0.8
钛白粉  0.2
单氟磷酸钠  0.76
香精(精油)  1.5
色素 适量
去离子水  31.64
工艺:将羧甲基纤维素钠在甘油中分散,加入水,溶胀;加入其他成分混合均匀,研磨均质后,灌装即可。
3)、防结石、菌斑牙膏(US 7,192,571
配方:
水合氧化铝  30
山梨醇(70%溶液)  30
木糖醇  1
碳酸钙  5
十二烷基硫酸钠  2
黄原胶  0.2
焦磷酸钙  5
网络型浓缩磷酸  5
卡拉胶  0.5
氟化钠  0.11
单氟磷酸钠  0.38
香精  1
糖精钠  0.1
去离子水  19.71
工艺:将黄原胶、卡拉胶分散在甘油中,加入水和山梨醇(70%溶液),溶胀;加入其他成分混合均匀,研磨均质后,灌装即可。
4)、洁白牙膏(US 6,759,030
配方:
甲基丙烯酸甲酯交联聚合物 GMX-0610  53.71
羟乙基纤维素  0.73
卡波姆 934  0.37
过氧化氢  10.00
氟化钠  0.38
十二烷基硫酸钠  1.83
香精  1.00
丙二醇  8.75
甘油  6.84
糖精钠  0.17
苯甲酸钠  0.20
苯甲酸  0.02
EDTA钠盐  0.05
氢氧化钠(10%)  0.20  调整pH 6.5
去离子水  15.75
2、洗发水
1)、凝胶网络洗发水(US 8,653,014
十二烷基硫酸钠  7.64
月桂醇聚氧乙烯醚(1)硫酸钠  3.55
月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(EO > 1)  3.81
椰油酰胺丙基甜菜碱  1.50
椰油单乙醇酰胺  0.50
硬脂醇  0.64
鲸蜡醇  0.36
二甲基硅油 330M  0.20
乙二醇二硬脂酸酯  1.47
聚季铵盐-76  0.10
苯甲酸钠  0.25
去离子水  79.98
*  *  *  *  *  *
更多的,还有一种固体头发清洗、调理产品,如美国专利US 7,670,998 Solid hair conditioning product所述。
3、染发剂
用于染发剂产品中。
如美国专利US 7,883,550 Oleic acid free hair dye描述了一种染发剂。
(二)、家用洗涤剂
作为去污剂、发泡剂主成分或辅助成分应用于洗衣粉、洗衣液等家用洗涤用品领域。尤其适合于配制高泡轻垢洗涤剂。
1)、地毯洗涤剂(US 5,580,495
十二烷基硫酸钠  7.5
焦磷酸钠、硅酸钠和硫酸钠  5.4
脂肪胺聚氧乙烯醚  0.5
异丙醇  0.6
丁基溶纤剂  0.4
柠檬烯(香精)  0.007
水  85.593
(三)、工业清洗剂
作为去污剂、发泡剂主成分或辅助成分应用于汽车清洗、金属清洗等工业清洗领域。尤其适合于需要产生高泡的清洗过程,如:汽车清洗中。
美国专利US 7,552,737 Waterless carwash liquid composition and method for producing the same描述了一种无水洗车液。
(四)、医药
药用辅料,作为乳化剂、润湿剂、水溶性润滑剂等使用。
作为润滑剂使用时,润滑效果不如硬脂酸金属盐好,但因为是可溶性润滑剂,能促进片剂的崩解和药物溶出速率。
十二烷基硫酸钠和硬脂酸盐(如:硬脂酸镁)复配使用,通过合理的配比,可能会在润滑性能和片剂崩解性能之间达到合适的平衡。
需要注意的是,十二烷基硫酸钠不能应用于人体静脉注射配方。
(五)、消防用灭火剂
作为发泡剂使用。
如美国专利US 6,740,250 Fire suppressant having foam stabilizer描述了一种含泡沫稳定剂的灭火剂。
(六)、水处理
作为发泡剂、浮选剂等应用于废水处理中。
例如,印染行业通常采用物化法(混凝沉淀或气浮)进行印染废水的处理。物化法是一种技术成熟、操作管理简便、运用费用较低的印染废水处理方法。
在混凝沉淀或混凝气浮的处理过程中,铝盐混凝剂是使用最广泛的混凝剂之一;镁盐混凝剂以其绿色安全的优点在印染废水处理方面得到广泛关注。
十二烷基硫酸钠具有良好的起泡性、水溶性及在较宽的pH值的水溶液中具稳定性的特点,因此非常适合在混凝气浮处理中作为浮选剂使用。
(七)、乳液聚合
作为乳化剂和粒度控制剂等应用。如:聚氯乙烯的乳液聚合中。
(八)、选矿
作为发泡剂、浮选剂等应用。
(九)、纺织、皮革行业
作为乳化剂、去污剂、抗静电剂、润湿剂、发泡剂、油类增溶剂等应用。
(十)、电镀工业
作为润湿剂(防针孔剂)应用,用于减少或消除针孔的产生。
(十一)、造纸行业
作为蒸煮渗透剂、废水絮凝剂、废纸脱墨剂等应用。
(十二)、宠物
作为去污剂、发泡剂主成分或辅助成分,应用于宠物香波等产品中。
(十三)、生化
作为蛋白质变性剂应用。
(十四)、试剂
(1)、作为标准物质使用,例如,在以下标准中:
GB/T 5173 表面活性剂和洗涤剂阴离子活性物的测定直接两相滴定法;
ISO 2271 Surface active agents -- Detergents -- Determination of anionic-active matter by manual or mechanical direct two-phase titration procedure。
(2)、十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳。
生产厂家
 
参考文献
[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]: 赵国玺朱步瑶.表面活性剂作用原理.中国轻工业出版社,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]: 郑琰晶,陈琳,陈燕平,黄韧.十二烷基硫酸钠对水生生物的急性毒性影响.农业环境科学学报,2006(S2)
[8]: 张克荣,李崇福,梁阳,何俊生.十二烷基硫酸钠在天然水体中的降解作用.中国卫生检验杂志,1999(03)
[9]: http://www.nicnas.gov.au. NICNAS Existing Chemicals Information Sheet: Sodium Lauryl Sulfate,2007
Update: 20131018(1); 20160710(2);