अल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स

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सोडियम डोडेसिलबेंजीनसल्फोनेट्स की सामान्य संरचना, एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स के प्रमुख उदाहरण

अल्काइलबेंजीन सल्फ़ोनेटआयनिक सर्फेक्टेंट का एक वर्ग है, जिसमें हाइड्रोफिलिक सल्फोनेट हेड-समूह और जल विरोधी अल्काइलबेंजीन टेल-समूह सम्मलित होती हैं। सोडियम लौरेठ सल्फेट के साथ, ये सबसे पुराने और सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले सिंथेटिक डिटर्जेंट में से एक हैं और कई व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों (साबुन, शैंपू, टूथपेस्ट आदि) और घरेलू देखभाल उत्पादों (कपड़े धोने का डिटर्जेंट, डिशवॉशिंग तरल, स्प्रे क्लीनर आदि) में पाए जा सकते हैं। ।[1]

इन्हें पहली बार 1930 के दशक में ब्रांकेड अल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स (बीएएस) के रूप में प्रस्तुत किया गया था। चूँकि पर्यावरणीय चिंताओं के बाद इन्हें 1960 के दशक के समय लीनियर एल्काइलबेंज़ीन सल्फ़ोनेट्स (एलएएस) से बदल दिया गया था।[2] तब से उत्पादन 1980 में लगभग एक मिलियन टन से बढ़कर 2016 में लगभग 3.5 मिलियन टन हो गया है, जिससे वे साबुन के बाद सबसे अधिक उत्पादित एनीओनिक सर्फेक्टेंट बन गए हैं।

शाखित एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स

An example of a branched alkylbenzene sulfonate (BAS)
Extensive foaming Fremont, California - 1972

शाखित अल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स (बीएएस) को पहली बार 1930 के दशक की शुरुआत में प्रस्तुत किया गया था और बाद में 1940 के दशक के अंत से महत्वपूर्ण वृद्धि देखी गई,[3] प्रारंभिक साहित्य में इन सिंथेटिक डिटर्जेंट को अधिकांशतः सिंडेट के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। वे 'प्रोपीलीन टेट्रामर' (जिसे टेट्राप्रोपीलीन भी कहा जाता है) के साथ बेंजीन के फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एल्केलाइजेशन के माध्यम से सल्फोनेशन के बाद तैयार किए गए थे। प्रोपलीन टेट्रामर प्रोपीन के ऑलिगोमेरिज़ेशन के माध्यम से गठित यौगिकों के मिश्रण के लिए एक व्यापक शब्द है, इसके उपयोग से अत्यधिक शाखित संरचनाओं का मिश्रण मिलता है।[4]

पारंपरिक साबुनों की तुलना में, शाखावार एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट(बीएएस) में कठोर पानी की सहनशक्ति उत्तम थी और फोमिंग भी उत्तम था।[5] चूंकि, अत्यधिक शाखित पूंछ ने इसे अवक्रमण करना मुश्किल बना दिया।[6] झीलों, नदियों और तटीय क्षेत्रों (समुद्री झाग) जैसे अपशिष्ट जल निर्वहन क्षेत्रों में स्थिर फोम के बड़े विस्तार के गठन के लिए व्यापक रूप से बीएएस को दोषी ठहराया गया था, साथ ही सीवेज उपचार में झाग की समस्याओं का सामना करना पड़ा था।[7] और पीने के पानी का दूषित होना।[8] जैसे, 1960 के दशक के समय बीएएस को अधिकांश डिटर्जेंट उत्पादों से बाहर कर दिया गया था, जिसे लीनियर एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स (एलएएस) से बदल दिया गया था। यह अभी भी कुछ एग्रोकेमिकल और औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है, जहां तेजी से जैवनिम्नन का महत्व कम है।

लीनियर एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स

एक रैखिक एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट (एलएएस) का एक उदाहरण

रैखिक एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स (एलएएस) उद्योगिक रूप से रैखिक एल्काइलबेंजीन (एलएबी) की सल्फोनेशन के माध्यम से तैयार किए जाते हैं, जो स्वयं कई तरीकों से तैयार किए जा सकते हैं।[2]सबसे आम मार्ग में बेंजीन उत्प्रेरक के रूप में हाइड्रोजिन फ्लोराइड का उपयोग करके लंबी श्रृंखला मोनोअल्केन्स (जैसे डोडेसीन) के माध्यम से अल्काइलेट किया जाता है।[9] शुद्ध किए गए डोडेसिलबेनजेन्स (और संबंधित डेरिवेटिव्स) को तब सल्फोनिक एसिड देने के लिए सल्फर ट्राइऑक्साइड के साथ सल्फोनेशन किया जाता है।[10] सल्फोनिक एसिड को बाद में सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ बेअसर कर दिया जाता है।[1]लीनियर शब्द अंतिम उत्पाद के अतिरिक्त शुरुआती अल्केन्स को संदर्भित करता है, पूरी तरह से रैखिक जोड़ उत्पादों को मार्कोवनिकोव के नियम के अनुरूप नहीं देखा जाता है। इस प्रकार, रेखीय अल्केन्स का क्षारीकरण, यहां तक ​​​​कि 1-एल्केन जैसे 1-डोडेसीन, फेनिलडोडेकेन के कई आइसोमर्स देता है।[11]

संरचना संपत्ति संबंध

आदर्श परिस्थितियों में बीएएस और एलएएस की सफाई शक्ति बहुत ही समान होती है, चूंकि एलएएस सामान्य उपयोग की स्थितियों में थोड़ा बेहतर प्रदर्शित करता है, क्‍योंकि यह कठोर पानी के प्रभाव में कम प्रभावित होता है।[12]एलएएस के भीतर ही विभिन्न आइसोमर्स की डिटर्जेंसी काफी हद तक समान है,[13][14] चूँकि उनके भौतिक गुण (क्राफ्ट बिंदु , फोमिंग आदि) ध्यान देने योग्य रूप से विभिन्न हैं।[15][16]विशेष रूप से उच्च 2-फिनाइल उत्पाद (अर्थात सबसे कम शाखित आइसोमर) का क्राफ्ट बिंदु 0 °C से 25% एलएएस तक नीचे रहता है जबकि निम्न 2-फिनाइल बादल बिंदु ~15 °C है।[17] उत्पादकों के माध्यम से या तो स्पष्ट या धुंधला उत्पाद बनाने के लिए इस व्यवहार का अधिकांशतः शोषण किया जाता है।

पर्यावरण भाग्य

अल्काइलबेंज़ीन सल्फ़ोनेट्स की बायोडिग्रेडेबिलिटी का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है,[6][18][19] और आइसोमराइज़ेशन से प्रभावित होता है, रैक्टेंगीत वस्त्र का नमक मछलियों के लिए LD50 2.3 मिलीग्राम/लीटर है, लगभग चार गुना अधिक संक्रमित कंपाउंड की समानता में; चूंकि रैक्टेंगीत यौगिक ताजगी के साथ बहुत तेजी से संपलद हो जाता है, जो समय के साथ सुरक्षित विकल्प बना देता है। यह एरोबिक शर्तों में द्रुत बायोडीग्रेड हो जाता है, जिसकी आधी अवधि लगभग 1-3 सप्ताह है;[18]उपचारात्मक असंपूर्णता अल्किल श्रृंखला पर प्रारंभ होती है।[1] आनर्बान शर्तों में यह धीमे गति से या बिल्कुल नहीं संपलद होता है, जिसके कारण यह सीवेज स्लज में उच्च प्रमाण में सम्मलित होता है, लेकिन यह चिंता का कारण नहीं माना जाता है क्योंकि यह शीघ्र ही वापस ऑक्सीजन से युक्त पर्यावरण में विघटित हो जाएगा।

संदर्भ

  1. ↑ Jump up to: 1.0 1.1 1.2 Kurt Kosswig,"Surfactants" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2005, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a25_747
  2. ↑ Jump up to: 2.0 2.1 Kocal, Joseph A; Vora, Bipin V; Imai, Tamotsu (November 2001). "रैखिक अल्काइलबेंजीन का उत्पादन". Applied Catalysis A: General. 221 (1–2): 295–301. doi:10.1016/S0926-860X(01)00808-0.
  3. ↑ Dee, Foster; Snell, Cornelia T. (August 1958). "50th ANNIVERSARY FEATURE—Fifty Years of Detergent Progress". Industrial & Engineering Chemistry. 50 (8): 48A–51A. doi:10.1021/ie50584a005.
  4. ↑ Scheibel, Jeffrey J. (17 December 2015). "लॉन्ड्री डिटर्जेंट उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एनीओनिक सर्फैक्टेंट प्रौद्योगिकी का विकास". Journal of Surfactants and Detergents. 7 (4): 319–328. doi:10.1007/s11743-004-0317-7. S2CID 93889318.
  5. ↑ Hill, J. A. (22 October 2008). "रसायन विज्ञान और डिटर्जेंट का अनुप्रयोग". Journal of the Society of Dyers and Colourists. 63 (10): 319–322. doi:10.1111/j.1478-4408.1947.tb02430.x.
  6. ↑ Jump up to: 6.0 6.1 Hashim, M. A.; Kulandai, J.; Hassan, R. S. (24 April 2007). "शाखित एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स की बायोडिग्रेडेबिलिटी". Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 54 (3): 207–214. doi:10.1002/jctb.280540302.
  7. ↑ McKinney, Ross E. (1957). "सिंडेट और अपशिष्ट निपटान". Sewage and Industrial Wastes. 29 (6): 654–666. JSTOR 25033358.
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  9. ↑ Cahn, AOCS]. Ed.: Arno (2003). 5th World Conference on Detergents: Reinventing the industry - opportunities and challenges ([Elektronische Ressource] ed.). Champaign, Ill.: AOCS Press. ISBN 1-893997-40-5.
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  11. ↑ Bipin V. Vora; Joseph A. Kocal; Paul T. Barger; Robert J. Schmidt; James A. Johnson (2003). "alkylation". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. doi:10.1002/0471238961.0112112508011313.a01.pub2. ISBN 0471238961.
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  14. ↑ Baumgartner, F. N. (June 1954). "कुछ अल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स की डिटर्जेंसी के लिए आणविक संरचना का संबंध". Industrial & Engineering Chemistry. 46 (6): 1349–1352. doi:10.1021/ie50534a061.
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  17. ↑ Farn, Richard J. (2006). रसायन विज्ञान और सर्फेक्टेंट की तकनीक. Oxford: Blackwell Pub. p. 96. ISBN 978-14051-2696-0.
  18. ↑ Jump up to: 18.0 18.1 Jensen, John (February 1999). "स्थलीय वातावरण में रैखिक एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स (एलएएस) का भाग्य और प्रभाव". Science of the Total Environment. 226 (2–3): 93–111. Bibcode:1999ScTEn.226...93J. doi:10.1016/S0048-9697(98)00395-7. PMID 10085562.
  19. ↑ Mackay, Donald; Di Guardo, Antonio; Paterson, Sally; Kicsi, Gabriel; Cowan, Christina E.; Kane, David M. (September 1996). "Assessment of chemical fate in the environment using evaluative, regional and local-scale models: Illustrative application to chlorobenzene and linear alkylbenzene sulfonates". Environmental Toxicology and Chemistry. 15 (9): 1638–1648. doi:10.1002/etc.5620150930.
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