Сульфонол: свойства и применение¶

Сульфонол — техническое название смеси натриевых солей алкилбензолсульфокислот, представляющей собой анионное поверхностно-активное вещество (ПАВ). Является одним из наиболее распространённых в мире синтетических моющих средств, используемых в производстве бытовой химии, косметики и промышленных составов.

Химическая основа сульфонола — алкилбензолсульфонат натрия с общей формулой R-C₆H₄-SO₃Na, где R — алкильный радикал (обычно C₁₀–C₁₃). В зависимости от сырья и технологии производства различают сульфонол на основе линейных алкилбензолов (ЛАБ) и на основе разветвлённых (полимерных) алкилбензолов. Линейные формы (так называемый ЛАБС) обладают лучшей биоразлагаемостью и доминируют на современном рынке.

¶История

Первые промышленные партии алкилбензолсульфонатов были получены в конце 1930-х годов в США и Германии в рамках поиска заменителей мыла, дефицитного в военное время. Массовое производство сульфонола в СССР началось в 1950-х годах; он стал основной активной основой стиральных порошков («Новость», «Лотос», «Аист»). В 1960-е годы из-за экологических проблем, связанных с плохой биоразлагаемостью разветвлённых алкилбензолов, западные производители перешли на линейное сырьё. В России и странах СНГ сульфонол по-прежнему выпускается в больших объёмах, преимущественно в виде порошка или пасты (с содержанием активного вещества 20–80 %).

¶Свойства

Сульфонол представляет собой порошок от белого до светло-жёлтого цвета либо пастообразную массу. Основные физико-химические характеристики:

• хорошо растворим в воде, растворы имеют слабощелочную реакцию (pH 7–9);
• обладает высокой моющей, смачивающей и эмульгирующей способностью;
• устойчив к действию кислот и щелочей, жёсткой воды (в отличие от мыла не образует нерастворимых солей кальция и магния);
• термостабилен до 200 °C;
• совместим с другими анионными, неионогенными и катионными ПАВ (в последнем случае возможна потеря активности);
• пенообразование — высокое, но нестабильное (пена быстро оседает при наличии жировых загрязнений).

Биоразлагаемость линейного сульфонола составляет более 90 % за 20–30 суток, что позволяет использовать его в бытовых стоках. Разветвлённые изомеры разлагаются значительно медленнее и накапливаются в водоёмах, из-за чего их применение в Евросоюзе ограничено.

¶Применение

Сульфонол — базовое сырьё для производства:

• стиральных порошков и гелей для стирки (основной компонент, обычно 10–25 % от массы);
• моющих средств для посуды, чистящих паст и порошков;
• жидкого мыла, шампуней, пен для ванн (в комбинации с другими ПАВ);
• технических моющих составов для предприятий пищевой, нефтяной и металлургической промышленности;
• эмульгаторов при производстве эмульсионных полимеров и битумных эмульсий;
• средств для обезжиривания поверхностей и промывки нефтепроводов.

В промышленности сульфонол применяют также как флотационный реагент, смачиватель в текстильной и кожевенной отраслях, компонент буровых растворов. В сельском хозяйстве используется в составе моющих средств для обработки тары и оборудования.

¶Экологические аспекты

Основной риск при использовании сульфонола связан с попаданием в природные воды. Несмотря на биоразлагаемость линейных форм, высокие концентрации ПАВ токсичны для водных организмов, снижают поверхностное натяжение воды и нарушают газообмен. В РФ предельно допустимая концентрация сульфонола в воде водоёмов хозяйственно-питьевого назначения составляет 0,5 мг/л. Современные очистные сооружения удаляют 80–95 % сульфонола из сточных вод.

¶Интересные факты

• Сульфонол является основой большинства «бесфосфатных» порошков, появившихся в России в 2010-х годах, однако сам по себе он не устраняет накипь и не смягчает воду.
• В кустарном производстве сульфонол иногда используют для изготовления самодельных взрывчатых смесей, что запрещено законодательством РФ.
• В отличие от многих импортных ПАВ, сульфонол производится в России на нескольких крупных заводах (например, в Нижнекамске и Уфе), что обеспечивает низкую себестоимость отечественных моющих средств.

¶Источники

• Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещества: Свойства и применение. — Л.: Химия, 1981.
• Поверхностно-активные вещества и моющие средства: Справочник / под ред. А. И. Гершковича. — М.: Пищевая промышленность, 1979.
• ГОСТ 20298-74 «Сульфонол. Технические условия».
• Санитарные правила и нормы СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».