انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

نوشته شده توسط moshaveranetehran.net   
دسته: انجام پایان نامه | مقالات
نمایش از شنبه, 05 تیر 1395 07:59
بازدید: 109

ساختار،‌ عملكرد و تأثيرات محيطي الكيل بنزن سولفونات خطي:

مقدمه:

زماني كه دنيا در حال جنگ بود پيشرفت صنعت پتروشيمي بر روي توليد سوخت به خصوص  سوخت هوانوردي متمركز شده بود.

در نتيجه بهبود ساختار پروين به وسيلة توليد تريمر و تترامر آن منجر به توليد اولفين‌ها و پارافين‌ها با شاخه‌هاي زياد شد و همچنين تركيبات اكتان مورد توجه قرار گرفت. از طرفي سولفوناسيون آلكيل‌ها منجر به توليد يك شويندة سنتزي با خواص عالي شد. هر قدر تعداد شاخه‌هاي بيشتري به آن متصل مي‌شد پايداري شيميايي آن در چرخة توليد بيشتر مي‌شد ولي كف آن در پسابها باقي مي‌ماند.

آنها به زودي از روي مطالعات اخير بر روي تجزيه زيستي آن دريافتند كه اگر چه اين ساختار خواص پاك كنندگي خوبي دارد ولي قادر نيست به سرعت در طبيعت تجزيه شود. پس از آزمايشاتي كه محققان انجام دادند، مشخص شد الكيل‌هاي خطي مانند فتي اسيدها قادرند به راحتي تجزيه شوند. از آن پس LABS را به عنوان يك مادة فعال در سطح وارد عرضه تجاري شد. به طوريكه توليد سالانه آمريكا، ژاپن و اروپاي غربي تقريباً 7/1 ميليون تن است و توليدات چند كشور در سال 1989 در جدول 1 آمده است. مطالعات كسترده‌اي بر رويLAS و رفتار تجزيه پذيري آن انجام شده و مشخص شد با مصرف امروزه در دنيا تأثيرات اكولوژيكي آن قابل كنترل است. تخمين زده مي‌شود غلظت آن در فاضلاب كمتر از 35 درصد از مقدار كل استفاده آن مي‌باشد. جابجايي LAS در فاضلابها 99- 95 درصد انجام مي‌شود و در رسوب فاضلابها تقريباً 30 درصد از LAS تحت شرايط بي‌هوازي تجربه نشده باقي مي‌ماند. به هر حال مقداري از LAS كه در خاكها رسوب مي‌كند با نيم عمري حدود 3 تا 35 روز تجزيه مي‌شود. شواهد نشان مي‌دهد LAS در شرايط هوازي به طور كامل تجزيه مي‌شود.

شيمي LAS و  LAB:

تفاوتهاي LAB  در طول زنجيره كربن در فرآورده‌ نهايي و موقعيت حلقه بنزن نسبت به زنجيره كربن است.

جدول 2 پراكندگي زنجير كربن در دو نوع ساختار مخلوط LAB را  نشان مي‌دهد. يكي از آنها داراي زنجير كوتاه شامل 10- 9 كربن و ديگري داراي زنجير بلند با 13- 12 كربن است. در حالي كه LAS به طور متوسط زنجير كربن آن 14- 10 كربن دارد.

در شكل 1 پيك اصلي در كروماتوگرام LAB مربوط به ايزومرفنيل است. توجه شود كه ايزومر 1-فنيل وجود ندارد كمترين پيك در كروماتورگرام كه توسط طيف سنجي GC و MS انجام شده مربوط به شاخة الكيل بنزن است. البته مطالب گفته شده به ريشة اصلي كه درتوليد استفاده شد. بستگي دارد كه قابل جداسازي توسط تقطير نيست بنابراين در فرآيند توليد LAB بايد دقت كافي به عمل آيد.

توليد آلكيل بنزن خطي:

LAB با آلكيلاسيون بنزن توسط كاتاليزور فريدل- كرافتس در حضور كلريد آلومينيوم و يا HF انجام مي‌شود. آلكن‌هاي خطي از دهيدروژناسيون آلكانها به دست مي‌آيند. شكل 2 نشان دهندة سه فرآيند توليد LAB است. همانطور كه در شكل مي‌بينيد دو فرآيند آلكيلاسيون توسط HF انجام شده ولي اكثر آلكيلاسيون‌ها در فرآورده‌هاي مايع به روش فريدل- كرافتس در حضور ALCL3 انجام مي‌شود.

LAB كه توليد مي‌شود يكسان نخواهد بود بلكه ايزومرهاي مختلفي خواهد داشت. اگر از ALCL3 به عنوان كاتاليزور استفاده كنيم مقدار 30- 25 درصد ايزومر 2-فنيل و مقدار 22- 15 درصد ايزومرهاي 3، 4،‌ 5، 6- فنيل توليد مي‌شود.

جدول 3 آناليز ايزومرهاي مختلفي كه از الكيلاسيون بنزن با دو نوع كاتاليزور مختلف به دست آمده را نشان مي‌دهد. كه تفاوت در تركيبات آنها تحت تأثير خواص فرمولاسيون ALS در شوينده هاي مايع به خصوص حلاليت و وسكيوزيتة آنها است.

شيمي سولفوناسيون:

در سولفوناسيون يك تركيب آلي كه حاوي حلقة آروماتيك است اتم هيدروژن اسيد سولفونيك در حلقه جانشين مي‌شود. اين واكنش در موقعيت اورتوو پارا اتقاق مي‌افتد ولي درصد محصول پارا بيشتر خواهد بود.

به علت واكنشهاي جانبي كه منجر به توليد محصولات فرعي نظير سولفون‌ها و غيره مي‌شود، هرگز راندمان 100 درصد  در اين فرآيند نخواهيم داشت. البته تحت شرايط كنترل شده راندمان 98 درصد قابل دسترسي است.

در سولفوناسيون از سه ماده زير مي‌توان استفاده كرد:

1- سولفوتري اكسايد

2-اولئوم

3-اسيدسولفوريك 98%

سولفاناسيون مي‌تواند به صورت فرآيند Batch يا continuous انجام مي‌شود.

عوامل زير مي تواند به روي فرآيند تأثير گذار باشد:

-درجة سولفوناسيون

-دماي سولفوناسيون

-در فرآيند Batch زمان واكنش وزمان تماس مواد مهم است.

-زمان و دما درمرحلة جداسازي اسيد.

همانطور كه در واكنش نشان داده شده وقتي از اسيد سولفوريك براي سولفوناسيون استفاده مي‌شود  آب توليد مي‌شود كه باعث رقيق شدن محيط واكنش مي‌شود و ممكن است باعث متوقف شدن واكنش قبل از كامل شدن آن شود. براي رفع اين مشكل لازم است كه مواد را از مقدار تئوري آنها بيشتر استفاده كنيم بنابراين افزايش شدت شرايط سولفوناسيون باعث افزايش راندمان مي‌شود ولي رنگ و بوي محصول تغيير خواهد كرد.

براي دستيابي به محتواي سولفات كمتر لازم است از مقدار اسيدسولفوريك كمتري استفاده شود. اين موضوع هنگامي كه از سولفات در توليد پودرهاي شوينده استفاده مي‌شود اهميت كمتري دارد زيرا سولفات سديم تأثير زيادي بر روي حلاليت دارد و پايداري حرارتي آن كم است. جدول 4 خلاصه‌اي از شرايط پيشنهادي براي سولفوناسيون ALB با تري اكسيد سولفور، اولئوم  و اسيد سولفوريك را بيان مي‌كند.

محصولات جانبي سولفوناسيون، پيروسولفونيك اسيد و سولفونيك انيدريد مي‌باشد. اين مواد در دماي زير oC35 با  آلكيل اضافي تجزيه مي‌شوند و به فرم اسيدسولفونيك كه رنگ محصول را تغيير خواهد داد، تبديل مي‌شود.

الكيل بنزن سولفونيك اسيد در طي نگهداري كم كم پايداري خود ار از دست مي‌دهد. تغيير رنگ، كاهش مواد آلي واكنش نداده و اسيد سولفوريك آزاد نشانه‌اي از اين ناپايداري است. بعضي از اين واكنشها طي 24 ساعت انجام شده و بعضي تا 14 روز ادامه مي‌يابد.

استفاده از تركيبي از طيف سنجي جرمي و SO2 fluorometry يك گروه ديگري از محصولات فرعي را مشخص كرد در فرآيند سولفوناسيون. اين محصول فرعي سولفون است. اين ماده بر اثر واكنش پيروسولفوريك اسيد با آلكيل بنزن توليد مي‌شود. آنها دريافتند كه مقدار زياد سولفون تأثير منفي بر روي حلاليت سولفونات سديم دارد.

اين تركيبات در عصارة پنتان حل شده در متانول قرار گرفته و به وسيله استفاده از HPLC و UV آناليز شده‌اند كه نتايج آن در شكل 4 نشان داده شده است. شكل 5 نحوة تشكيل ايندريد وسولفون را نشان مي‌دهد.


خواص فيزيكي LABS :

محتواي روغن آزاد در LABS تأثير قابل توجهي بر خواص فيزيكي مانند ويسكوزيته و نقطة كدورت اين ماده دارد. همچنين دريافتند كه فاكتور مشخص در اين مورد مقدار سولفون در روغن آزاد است.

هر چه تعداد شاخه‌هاي آليكل كمتر باشد در سولفوناسيون ويسكوزيته با افزايش نسبت SO3 بهLAB  افزايش مي‌يابد. زيرا وجود اين شاخه‌ها  ويسكوزيته محصول را كاهش مي‌دهد.

خنثي سازي:

اسيد سولفونيك موجود درمحصول بايد قبل از مصرف در شوينده‌هاي پودري و يامايع خنثي شود. اگر چه سولفونات سديم و يا كلسيم، منيزيم و آمونيوم در بعضي از محصولات خاص استفاده مي‌شود. ابتدا مقدار خنثي سازي محاسبه مي‌شود و سپس ماده داخل ستون خنثي سازي قرار مي‌گيرد. اسيد سولفونيك با سرعت هر چه بيشتر اضافه مي‌شود هنگامي كه محلول سرد است عمل هم زدن را انجام مي‌دهيد در اين مدت نبايد اجازه دهيد دما به oC55 برسد. خنثي سازي ممكن است 4 ساعت طول بكشد كه اين زمان بستگي به مقدار اسيد سولفوريك باقي مانده دارد.

طول زنجير الكيل در خنثي سازي و وجود چهار شاخه‌‌ها تأثير بسزايي در حلاليت، وسيكوزيته و كشش سطحي دارد. هنگامي كه خواص سولفونات سديم و آلكانول آمين سولفانات ها را به هم مقايسه مي‌كنيم هر چند وزن مولكولي آنها متفاوت است و با وجود اين، 30 درصد مادة محلول سولفونات سديم و 41 درصد ماده مؤثر محلول آلكانول آمين سولفونات بر اثر اسيد سولفونيك موجود در LAB است كه زنجير الكيل آن 13- 8 كربن دارد.

تأثير مواد آلي و معدني بر روي خوص فيزيكي LABS مطالعه شده است. آنها دريافتند كه hydration بيشترين تأثير را روي حلاليت، وسيكوزيته و كشش سطحي و CMC دارد. مواد آنيوني باعث كاهش حلاليت نيز مي‌شوند.

رابطة وسيكوزيته و دما:

وسيكوزيته LABS به طور قابل توجهي با تغيير دما، تغيير مي‌كند. شكل 5 منحني اين تغييرات را نشان مي‌دهد. زير دماي oC20 وسيكوزيته خيلي تغيير نمي‌كند اما تا oC40 وسيكوزيته به شدت كاهش مي‌يابد.

مهمترين خصوصيتي كه  از اين شوينده انتظار مي‌رود كف كنندگي و پايداري كف ايجاد شده است.

اسيدهاي سولفونيك با وزن مولكولي متوسط كه زنجير آن 12- 11 كربن دارد براي استفاده در مايع ظرفشويي كه حلاليت زياد مورد انتظاراست توصيه مي‌شود.

وجود يونها در آب سخت باعث كاهش قدرت شويندگي دترجنت مي‌شود. يكي از يونها كلسيم است.

شكل 7 عملكرد LAS را در آب نرم و آب سخت نشان مي‌دهد.

خواص سم‌شناسي و محيطي LABS و نمك‌هاي آن :

تحقيقات آزمايشگاهي بر روي LABS و سولفونات سديم نشان مي‌دهد كه تأثير سمي حتي در مقادير كم بر روي ماهيها دارد. بسياري از محققان دريافتند كه اثر اسميت اين ماده با كوتاه شدن زنجير اكيل كاهش مي يابد. تجربه نشان مي دهد در زير آب‌ها، گنداب‌ها، آبراهه‌ها و فاضلاب‌ها قبل از اينكه اين ماده با ماهيها برخورد كند، تجزيه مي‌شود. نكتة جالب توجه سميت اين ماده پس از تجزيه شدن بر روي ماهيها است كه مطالعات نشان مي دهد اين مسموميت 5-3 روز پس از تجزيه شدن LABS از بين مي‌رود.

قدرت تجزيه پذيري زيستي:

مطالعات گسترده‌اي بر روي رفتار تجزيه پذيري LAS انجام شده است. شواهد نشان مي‌دهد LAS تحت شرايط هوازي به طور كامل تجزيه مي‌شود. در ابتدا زنجيره آلكيلي سپس سولفوكربوكسيليك اسيد با 5- 4 اتم كربن و بعد حلقه بنزن تجزيه مي‌شود.

99- 95 درصد LAS داخل فاضلابها جابجا مي‌شود و 30 درصد آن در رسوبات فاضلاب باقي مي‌ماند. اگر چه LAS در شرايط بي‌هوازي به خوبي تجزيه نمي‌شود ولي به طور كلي LAS با نيم عمر حدود 35- 3 روز در طبيعت تجزيه مي‌شود. در اروپاي غربي به طور متوسط 5/2 گرم در روز از LAS استفاده مي‌شود كه اين مقدار 35% كمتر از مقدار تخمين استفاده كلي اين محصول است با جمعيتي حدود 377 ميليون نفر. در رودخانه‌ها غلظت اين ماده كمتر از 05/0 ميلي‌گرم در ليتر است اگر چه در برخي از كشورها  ميزان 2-1 ميلي‌گرم در ليتر نيز گزارش شده است. در دهانة رودها و آبهاي ساحلي غلظت اين ماده بسيار كمتر حدود 008/0 ميلي‌گرم در ليتر است اما نزديك مخرج فاضلابها غلظت حدود 03/0 ميلي‌گرم در ليتر است.

به نام خدا

شيمي، علم تركيبات و ساختار ماده است. شناخت خواص و نيروهاي موجود در يك ماده باعث انتخاب صحيح و دقيق ما در برهمكنش مواد به منظور توليد فرآورده موردنظر مي‌باشد. بدين منظور وجود شيميست در مراحل مختلف توليد ضروري به نظر مي رسد. براي توليد هر ماده لازم است، مواد اوليه آن به درستي انتخاب و سپس شرايط واكنش تعيين وبهينه سازي شود. در واحد R & D شركت پاكشو متخصصان دراين زمينه فعاليت مي كنند. آنان براي جلب رضايت مصرف كنندگان معايب محصول را برطرف وتغييرات لازم را ايجاد مي‌كنند. يكي از مهمترين قسمتها در روند توليد، تهية مواد اولية مورد نياز كارخانه است. چرا كه كيفيت اين مواد تأثير مستقيم در كيفيت محصول خواهد داشت. بهتر است يك شيميست افرادي را كه در اين زمينه فعاليت دارند همراهي كند تا مواد خريداري شده ويژگيهاي مورد نظر را داشته باشد. كلية مواد اوليه و محصول نهايي توليد شده، درآزمايشگاه كنترل كيفيت مورد آزمايش قرار مي‌گيرد. تمام اين مواد بايد خواص فيزيكي و شيميايي ويژه اي كه براي آنها تعريف شده است را دارا باشند. بنابراين لازم است در اين قسمت افراد كاملاً متخصص فعاليت كنند. همچنين آنان بايد به انواع روشهاي آزمايشگاه خصوصاً به اصول شيمي تجزيه تسلط كافي داشته باشند. در هنگام ساخت نيز نظارت يك كارشناس شيمي بر نحوة توليد، مقدار مواد و احياناً مشكلات به وجود آمده در حين توليد لازم است. همچنين در نگهداري مواداوليه در انبارها بايد دقت كافي به عمل آيد زيرا برخي از مواد شرايط و زمان نگهداري خاصي دارند.

موارد ذكر شده كلياتي را در فرآيند توليد بيان كرد اما در اين مسير جزئيات بيشتري وجود دارد كه هر يك به تنهايي اهميت دارد و مسلماً وجود تجربة كاري تكميل آن را هموار خواهد كرد.

 
   
مقـالات
 
   

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران مركزي

توليد فرآورده هاي بهداشتي

شركت پاكشو

استاد كارآموزي :

تهيه كننده :

 
   

سال تحصيلي :84-1383

پایان نامه,انجام پایان نامه,معرفی کامل شركت پاكشو

سفارش پایان نامه

نقشه