برای تولید شوینده‌ها به طور گسترده ای از آلکیل بنزن خطی LAB تولید شده از نفت، به عنوان مواد خام استفاده می‌شود. این ماده به خصوص در صنعت شوینده‌ها بسیار ارزشمند و پر کاربرد بوده و در صنایع پتروشیمی ایران تولید می‌شود.

در این مطلب با ترکیب شیمایی آلکیل بنزن خطی(LAB) و کاربردهای آن در صنایع و همچنین تاریخچه و روش تولید آن آشنا می‌شویم.

آلکیل بنزن خطی

همان‌طور که گفتیم آلکیل بنزن خطی (LAB) به دلیل تجزیه‌پذیری مناسب در محیط زیست به طور گسترده در صنایع تولید مواد شوینده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این ماده خام پس از سولفونه‌ شدن (Sulfonation) در واحدهای پایین‌دستی به سولفونیک آلکیل بنزن اسید (LABSA) تبدیل گردیده و به عنوان عامل پاک‌کننده در شوینده‌های مایع و پودرهای لباسشویی دستی و ماشینی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آلکیل بنزن‌های خطی که معمولاً با نام LAB نیز شناخته می‌شوند، خانواده‌ای از ترکیبات آلی هستند و به ترکیباتی گفته می‌شود که شامل یک حلقه بنزنی و یک گروه آلکیل خطی متصل به آن است.

بنابراین برای آشنایی بهتر با این ترکیب شیمیایی، ابتدا باید ببینیم آلکیل‌ها و بنزن‌ها چه نوع ترکیباتی هستند؟

آلکیل چیست؟

اگر یادتان باشد در مقاله نرمال پنتان چیست، درباره گروه آلکان‌ها صحبت کردیم. آلکیل‌ها تنها تفاوت کوچکی با آلکان‌ها دارند.

در واقع اگر از مولکول آلکان یک اتم هیدروژن جدا کنیم، باقی‌مانده گروه آلکیل نام دارد. فرمول عمومی گروه آلکیل‌ها به صورت CnH2n+1 است، زیرا یک اتم هیدروژن کمتر از آلکان اصلی (CnH2n+2) دارد.

این گروه‌ها با حذف آن (-ane) از نام آلکان مربوطه و جایگزین نمودن آن به‌ وسیله «ایل» (-yl) نامگذاری می‌شوند، مجموع آنها به گروه آلکیل معروف‌اند.

بنزن چیست؟

بنزن (Benzene) متعلق به خانوادهٔ هیدروکربن‌هاست که هر مولکول آن ۶ اتم کربن و ۶ اتم هیدروژن دارد که یک آرایش حلقوی را به وجود می‌آورند.

این آرایش، حلقهٔ بنزن نامیده می‌شود که در بسیاری از ترکیبات از جمله آسپیرین و مادهٔ منفجرهٔ تری‌نیتروتولوئن نیز وجود دارد. افزودن بنزن به بنزین، عدد اکتان بنزین را افزایش و احتمال کوبش موتور را کاهش می‌دهد.

براساس توصیف ککوله، بنزن یک مولکول حلقوی است که در آن شش اتم کربن یک ساختار شش‌ضلعی منتظم تشکیل داده‌اند و هر کدام به یک اتم هیدروژن هم متصل هستند.

او این طور بیان کرد که پیوندهای کووالانسی بین اتم‌های کربن به شکل یک در میان، ساده و دوگانه است. البته او معتقد بود جای پیوندهای ساده و دوگانه به سرعت عوض می‌شود و این کار باعث می‌شود طول پیوندهای کربن – کربن یکسان باشد.

در گذشته بنزن از حرارت دادن قطران زغال‌سنگ و بعد تبدیل بخار آن به مایع به دست می‌آمد. اما امروزه به مقدار زیاد از نفت خام استخراج می‌شود.

بنزن مایعی است بی‌رنگ و معطر که با شعله زرد رنگ همراه با دوده می‌سوزد، به سرعت بخار می‌شود و دارای قابلیت اشتعال فوق‌العاده بالا است.

این ماده در تولید صنعتی گروهی از مواد مانند پلاستیک، رزین، نایلون، لاستیک مصنوعی، روغن‌های روان‌ساز، مواد رنگی، پاک کننده‌ها، سموم آفت‌کش و… استفاده می‌شود. این مایع در تهیهٔ شوینده‌ها و رنگ‌ها نیز به کار می‌رود.

تمام مشتقات بنزن را می‌توان در شمار مواد آلی آروماتیک دانست. مثل نفتالن، تولوئن و…

آلکیل بنزن خطی چیست؟

بعد از آشنایی با گروه آلکیل و بنزن‌ها به سراغ آشنایی با ترکیب شیمیایی آلکیل بنزن خطی و فرمول شیمایی آن می‌رویم.

همان‌طور که در بالا گفتیم آلکیل بنزن خطی شامل یک حلقه بنزنی و یک گروه آلکیل خطی متصل به آن است. گروه آلکیل متصل به آلکیل بنزن خطی، یک گروه هیدروکربنی آلی خطی است. به زبان ساده این ماده شامل دو بخش است یک بخش زنجیره خطی آلکیل و یک بخش حلقه بنزن است.

این ماده شیمیایی در گروه هیدروکربن‌های آروماتیک قرار دارد. آلکیل بنزن خطی با نام اختصاری LAB شناخته شده و با فرمول شیمیایی C6H5CnH2n+1 نمایش داده می‌شود.

CnH2n+1 یک زنجیره بدون شاخه است که به طور عمده به عنوان یک واسطه به منظور تولید سورفکتانت برای استفاده در مواد شوینده تولید می‌شوند.

به طور معمول در فرمول شیمیایی آلکیل بنزن خطی n عددی بین 10 تا 16 است و در برش‌های سنگین مانند C12-C13، C12-C15 وC10-C13 به منظور استفاده در شوینده‌هایی مانند مایع ظرفشویی، شامپو کارواش، شوینده‌های خودرویی و شوینده‌های بهداشتی تهیه می‌شوند.

از دهه ۱۹۶۰ میلادی، آلکیل بنزن‌های خطی به عنوان اصلی‌ترین مواد شوینده زیست تخریب‌پذیر شناخته شده‌اند. به طور کلی می‌توان گفت مهم‌ترین کاربرد این ماده ساخت مواد شوینده است.

این ماده شیمیایی ماهیتی روغنی و بی‌رنگ دارد و در حضور گوگرد و شرایط احتراق و واکنش با So3 در راکتور به سولفونیک اسید تبدیل می‌شود که ماده اصلی در شوینده‌ها است.

آلکیل بنزن خطی ماده ای اشتعال زا و غیر سمی است. دانسیته آن از آب کمتر است.(بین 0.850 تا 0.860) برای اندازه گیری دانسیته LAB از هایدومتر استفاده می‌شود.

آلکیل بنزن خطی همچنین برای تولید سولفونات آلکیل بنزن (LAS) استفاده می‌شود. این شوینده یک شوینده زیست تجزیه پذیر است.

LAS به دلیل سرعت کم تجزیه دودسیل بنزن سولفوناته شاخه‌ای (branched dodecylbenzene sulfonates) جایگزین این ماده در شوینده‌ها گردید.