آمونیوم لوریل سولفات ۳۰٪ (ALS 30%) یک سورفکتانت آنیونی با قدرت کفکنندگی و شویندگی بالا است. این ماده، در فرمولاسیون صابون مایع، لباسشویی، شامپو، شوینده صورت و بدن، پاککنندههای صنعتی، شستوشوی منسوجات و برخی سیالات حفاری، مورد استفاده قرار میگیرد.
ويژگیهای شيميايی و خواص عمومی آمونیوم لوریل سولفات ALS
آمونیوم لوریل سولفاتAmmonium Lauryl Sulfate یا Ammonium Alkyl (C12-C14) Sulfate، نمک آمونیومی از خانواده آلکیل سولفاتها با فرمول عمومی CH3-(CH2)n-OSO3-NH4 و جرم مولکولی 293 g/mol است.
همانطور که در شکل1 دیده میشود، ALS از یک زنجیره آلکیل آبگریز و یک سر یونی و آبدوست آلکیل سولفات، تشکیل شده است که یون NH4+ نقش یون مقابل را دارد. این ساختار آمفیفیلیک باعث جذب مولکول در فصل مشترک هوا/آب، روغن/آب و جامد/آب شده و در غلظتهای مناسب موجب تشکیل مایسل میشود. در نتیجه،ALS میتواند کشش سطحی و بینسطحی را کاهش داده و باعث ایجاد ترکنندگی، شویندگی، امولسیونسازی و کفکنندگی شود.
شکل 1. ساختار شیمیایی آمونیوم لوریل سولفات
محصول آمونیوم لوریل سولفات 30% پدیده شیمی غرب، بهصورت محلول آبی شفاف با حدود ۳۰ درصد ماده فعال و pH حدود6 تا 7 عرضه میشود. از نظر پایداری شیمیایی، پیوند سولفاتاستر (–O–SO₃–) در ALS نسبت به پیوند سولفونات حساسیت بیشتری به هیدرولیز دارد. بنابراین، آلکیلسولفاتها در محیطهای خنثی و قلیایی نسبتاً پایدارند، اما کاهش pH، بهویژه هنگامی که همراه با افزایش دما باشد، میتواند سرعت هیدرولیز آنها را افزایش دهد.
روش توليد آمونیوم لوریل سولفات ALS
معمولترین روش صنعتی تولید آلکیل سولفاتها، از جملهآمونیوم لوریل سولفات، از طریق سولفاتهکردن الکلهای چرب C12–C14 با گاز تریاکسید گوگرد (SO₃) و سپس خنثی سازی محصول اسیدی است.
مرحله خنثیسازی،با آمونیاک یا آمونیوم هیدروکسید انجام شده و نمک آمونیومی آلکیل سولفات تشکیل میشود. در مرحله نهایی، با تنظیم میزان آب، محصول نهایی به محلول تجاری ALS 30%با حدود ۳۰ درصد ماده فعال تبدیل میشود.
ويژگیهای فنی آمونیوم لوریل سولفات ALS
مهمترین ویژگیهای فنی و عملکردی ALS30% شامل قدرت شویندگی و ترکنندگی مناسب، کفکنندگی بالا، کاهش کشش سطحی، قابلیت کمک به تنظیم ویسکوزیته و سازگاری با بسیاری از سیستمهای سورفکتانتی است. این ماده برای فرمولاسیون شویندههای مایع، محصولات مراقبت شخصی و کاربردهای صنعتی مناسب است.
در بسیاری از فرمولاسیونهای شوینده و مراقبت شخصی، ALSعلاوه بر عامل شوینده بهعنوان یک عامل کفزا و کمککننده به ایجاد رئولوژی مناسب نیز محسوب میشود.
این محصول در محدوده pH نزدیک به خنثی پایدارتر است و باید در محیط خنک و خشک و دور از تابش مستقیم خورشید نگهداری شود.
كاربردهای آمونیوم لوریل سولفات ALS
صنعت آرایشی، بهداشتی و مراقبت شخصی
یکی از مهمترین حوزههای مصرف آمونيوم لوريل سولفات، محصولات مراقبت شخصی است. اين گريد در شامپو، شوینده بدن، شوینده صورت، صابون مایع و محصولات حمام كاربرد دارد. در این محصولات، ALS عمدتاً نقش سورفکتانت پاککننده و کفزا را دارد. زنجیره آلکیلی ALS به چربیها متصل میشود و بخش سولفاتیِ آبدوست، آنها را در آب پراکنده میکند. در نتیجه آلودگیهای چرب راحتتر از سطح جدا و شسته میشوند.
در شامپو و شوینده بدن، ALS میتواند در کنار سورفکتانتهای ملایمتر مانند بتائین به کار رود تا رفتار کف، ویسکوزیته و حس مصرف محصول تنظیم شود.
صنعت شوینده و محصولات خانگی
به دلیل قدرت ترکنندگی، شویندگی و ایجاد کف، از آمونیوم لوریل سولفات در محصولات شوينده خانگی مانند مایع ظرفشویی، پاککننده فرش و مبلمان استفاده میشود. در این سیستمها، ALS با کاهش کشش سطحی باعث میشود محلول شوینده راحتتر روی سطح و آلودگی پخش شود. با این حال در سیستمهای پاککننده فرش و مبلمان، میزان کف باید متناسب با تجهیزات تنظیم شود، زیرا کف بیش از حد میتواند عملکرد تجهیزات مکنده را مختل کند.
پاککنندههای صنعتی و سازمانی
در پاککنندههای صنعتی، ALS میتواند برای افزایش ترکنندگی سطح، نفوذ در آلودگیهای چرب و ایجاد شویندگی و کف استفاده شود.
دوز مصرف ALS در این حوزه به نوع آلودگی، میزان سختی آب، نوع سطح، سایر سورفکتانتها و میزان ماده فعال موردنیاز بستگی دارد. همچنین در فرمولهایی که ترکیبات کاتیونی قوی مانند برخی ضدعفونیکنندهها وجود دارند، باید سازگاری ALS بررسی شود، زیرا سورفکتانتهای آنیونی و کاتیونی میتوانند کمپلکسهایی با حلالیت کم تشکیل دهند.
صنعت نساجی
در عملیات شستوشو منسوجات، سورفکتانتهایی مانند آلکیل سولفاتها میتوانند موجب ترشوندگی سریع الیاف، حذف روغنها، واکسها و آلودگیهای سطحی و کمک به پراکندگی آنها در حمام شستوشو شوند.
سیالات حفاری نفت
از ديگر کاربردهای ALS ، سیالات حفاری میدان نفتی است. ALS 30% برای برخی سیالات حفاری كاربرد دارد و برای تعیین نقش و شرایط مصرف دقیق، اطلاعات کاربردی سازنده یا آزمایش فرمولاسیونی لازم است.