羟甲基磺酸钠的合成研究.doc

第卷第期洛阳工业高等专科学校学报153Vol.15No.3

年月20059JournalofLuoyangTechnologyCollegeSept.2005

冷却水用量占工业用水总量的，因此，节约60%~80%

工业用水的主要途径是采用循环冷却水，将一次利用改为

循环利用，提高浓缩倍数，同时减少排污。冷却水循环使

用后，由于冷却水的蒸发，水中的盐类被浓缩，加上冷却

水与大气充分接触，溶解氧与细菌含量大大增加，导致循

环水出现严重的结垢、腐蚀和菌藻滋生三大弊病，换热效

率大大降低，威胁生产正常进行。为此，必须在冷却水中

加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等水处理剂处理

[1]

。

阻垢剂作为水处理剂的一种，在工业生产，尤其是在

循环冷却水和锅炉冷却水处理中起着重要的作用。含磷酸

有机阻垢剂的发展剂研究表明，药剂分子中含有羧酸基、

酯基、磺酸基、磷酸基等多种特效官能团，对分散水中的

碳酸钙(CaCO3

、硫酸钙)(CaSO4

、磷酸钙)(Ca(PO4)2

及氢氧)

化铁等效果良好，并且水溶性好

[2]

。根据功能要求设计目标

分子，使不同功能基团共存于同一分子中，是制备多功能

高效药剂的一个重要途径。依据文献，分子中引入[3]磺酸

基团，提高了分子的分散性能，使化合物的阻磷酸钙性能大

幅提高。在氨基甲叉磷酸引入亚甲基磺酸或乙基磺酸基后，

不但能增强有机磷酸阻碳酸钙垢和磷酸钙垢性能，而且具有

与磺酸共聚物相似的稳定锌和分散氧化铁性能。

在端氨基聚醚分子中引入亚甲基磺酸基团，可制备出新

型高效缓蚀阻垢剂。在端氨基聚醚分子中引入亚甲基磺酸

基团，主要有两种方法：一种是由SO2

、甲醛、与端NaOH

氨基聚醚反应。反应式如下：

NH2CH2(OCH2CH2)+SO2

→+HCHO+NaOH

NH2CH2(OCH2)nNHCH2SO3Na

该路线的缺点是要使用二氧化硫。二氧化硫的购买、

储运和使用均不方便，而且容易产生污染。

第二种方法是使用焦亚硫酸钠、甲醛、水，先合成羟

甲基磺酸钠，羟甲基磺酸钠再与端氨基聚醚反应，反应式

如下：

Na2S2O5+2HCHO+H2

→O2HOCH2SO3Na

NH2CH2(OCH2CH2)n+2HOCH2SO3

→Na

NH2CH2(OCH2CH2)nNHCH2SO3Na+H2O

采用焦亚硫酸钠代替二氧化硫，可避免二氧化硫的污染

问题，简化了工艺流程，使得产品纯度得到较大的提高。

本实验研究了利用焦亚硫酸钠、甲醛及去离子水制备中

间体羟甲基磺酸钠的最佳条件，如反应温度、物料配比、

反应时间、溶剂及其用量等，取得了较高的羟甲基磺酸钠

收率。

实验1

实验仪器和药品焦亚硫酸钠；甲醛；甲醇；无水乙

醇；丙酮（试剂均为分析纯）；电热真空干燥箱；直流电

机调速器；循环水式真空泵；旋转蒸发仪。

原理焦亚硫酸钠与甲醛、水进行反应，生成羟甲基磺

酸钠，反应式如下：

NaS2O5+2HCHO+H2

→O2HOCH2SO3Na

制备在的四口烧瓶上分别装冷凝管、温度250mL

计、搅拌棒、滴液漏斗，加入去离子水，在搅拌75mL

下加入Na2S2O5

，然后在冰水冷却状态下缓40.02g(0.2mol)

慢滴加甲醛（），使温度不超过℃（滴加40.20g0.52mol15

羟甲基磺酸钠的合成研究

王强

1

，陈冬梅

2

（洛阳大学环境与化学工程学院，河南洛阳；洛阳工业高等专科学校科研处，河南洛阳）1.4710322.471003

摘要:以焦亚硫酸钠与甲醛、水进行反应，生成羟甲基磺酸钠。本实验研究了物料比、反应温度、反应时间对羟甲

基磺酸钠产率的影响，最终确定了一条合成羟甲基磺酸钠的最佳工艺路线，当物料比为：n

甲醛()

∶n

焦亚酸硫钠()

＝∶１2.6，

反应温度为85℃，反应时间为１时，产率为。h93.03%

关键词:焦亚硫酸钠；羟甲基磺酸钠；合成

中图分类号:O621.3文献标识码:A文章编号:1008-8814(2005)03-0014-02

收稿日期:2005-04-01

作者简介:王强男山东烟台人本科讲师主要从事应用化学(1962-),,,,,

的教学和科研工作.

第期3王强等羟甲基磺酸钠的合成研究15

过程约）。水浴加热升温至10min85℃，反应左右，静1h

置，冷却至室温，减压抽滤，滤去淡黄色杂质，得无色滤

液约。130mL

浓缩与结晶滤液转移到蒸发瓶，使用旋转蒸发仪浓

缩，水浴加热，浓缩至左右停止，冷却至室温，转移60mL

到烧杯中，加入倍体积的约甲醇，析出白250mL3180mL

色固体，继续用冰水冷却，减压抽滤，得到粗品。

重结晶