十二烷基硫酸钠的综合实验实验报告.pdf

分类号密级
UDC

专业设计实验

十二烷基硫酸钠的综合实验

学生姓名王晓彤学号************

指导教师张宏宇陆晓兰

专业应用化学年级08级

同组者王倩赖思瑾聂本敬邱垂延

中国海洋大学化学化工学院

十二烷基硫酸钠的综合实验

【实验背景及原理】

具有明显“两亲”性质的分子，即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原
子)烃基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的)。由这一类分子组成的物质
称为表面活性剂，如肥皂和各种合成洗涤剂等，表面活性剂分子都是由极性部分
和非极性部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类：①阴离子型表面活
性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基

图1表面活性剂在水中的行为

苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和
十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。

图2十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系

表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团
靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定程度时，许多表面活性物质的分子立
刻结合成很大的集团，形成“胶束”，如图1所示。以胶束形式存在于水中的表
面活性物质是比较稳定的。表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临
界胶束浓度（criticalmicelleconcentration），以CMC表示。在CMC点上，
由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质(如表面张力，电导渗透压，浊度，
光学性质等)同浓度的关系曲线出现明显的转折。这个现象是测定CMC的实验依
据，也是表面活性剂的一个重要特性。图2给出了十二烷基硫酸钠水溶液的物理
性质和浓度的关系。
1、十二烷基硫酸钠主要性质和用途

十二烷基硫酸钠（sodiumdodecylbenzosulfate,代号AS）是重要的脂肪
醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂。脂肪醇硫酸钠是白色至淡黄色固体，易溶于水。
泡沫丰富，去污力和乳化性都比较好，有较好的生物降解性，耐硬水，适于低温
洗涤，易漂洗，对皮肤的刺激性小。
十二烷基硫酸钠是硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的典型代表。它的泡沫性能，
去污力，乳化力都比较好，能被生物降解，耐碱，耐硬水，但在强酸性溶液中易
发生水解，稳定性较硫酸盐差。可做矿井灭火剂，牙膏起泡沫剂，纺织助剂及其
他工业助剂。
2、合成原理
由月桂醇与氯磺酸或氯基磺酸作用后经中和而制得。其反应原理如下：
方法1：氯磺酸硫酸化
CHOH+ClSOH→CHOSOH+HCl
1225312253
CHOSOH+NaOH→CHOSONa+HO
12253122532
方法2：用氨基磺酸硫酸化
CHOH+NHSOH→CHOSONH
122523122534
当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在溶液表面，而且达到一定浓度
时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。表面活性剂为了使自己成为溶液中的
稳定分子，有可能采取的两种途径：一是把亲水基留在水中,亲油基伸向油相或
空气；二是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起,以减少亲油基与水的接触面
积。前者就是表面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向
排列的单分子膜，后者就形成了胶束。由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相
互吸引，使表面活性剂能稳定溶于水中。
随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束可能转变成棒形胶束，以至
层状胶束。后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。
【仪器与试剂】

电动搅拌器1台；电热套1台；托盘天平1台；氯化氢吸收装置1套；DDS-11A
型电导仪1台；260型电导电极1支；CS501型恒温水浴1套；三口烧瓶1个（250
mL）；滴液漏斗1个（60mL）；烧杯3个（50mL、250mL、500mL）；温度计
（100℃，150℃）；量筒2个（10mL，100mL）；容量瓶10个(100mL)；容量
瓶1只(1000mL)。
月桂醇，氢氧化钠，氯化钾，尿素，氯磺酸，氯仿，甲醇，氢氧化钠溶液（5％，
30％），硫酸硅胶G，广泛pH试纸，电导水。
【实验过程】

1十二烷基硫酸钠的合成

1.1用氯磺酸硫酸化
在装有氯化氢吸收装置，温度计和电动搅拌器的250mL三口烧瓶中加入62
g月桂醇，在25℃下充分搅拌用滴液漏斗于30min内缓慢滴加24mL氯磺酸，
滴加时温度不要超过30℃，主意起泡沫，勿使物料溢出。加完氯磺酸后，于
（302）℃反应2小时，反应中产生的氯化氢气体用5％氢氧化钠溶液吸收。
硫酸化结束后，将硫酸化物缓慢的倒入盛有100g冰和水的混合物的250mL
烧杯中（冰：水＝2：1），同时充分搅拌，外面用冰水浴冷却。