BE457108A - - Google Patents

Description

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  Procédé de neutralisation de produits de sulfonation. 



   Lors de la neutralisation de produits de sulfonation, il   se.présente   dans bien des cas des pertes ,de substance active par suite d'une sensibilité des produits de sulfonation aux   acides   ou aux alcalis. Afin d'éviter de telles pertes, on a l'habitude de neutraliser des semiesters de l'acide sulfurique de façon qu'il y ait toujours un excès d'alcali, en disposant, par exemple dans le procédé discontinu, d'abord la lessive de soude et le cas échéant la glace et en y introduisant l'ester, tout en agitant. 



   Avec les ,produits de sulfonation qui., outre le ra-   'dical   ester sulfurique sensible aux acides, contiennent encore le radical ester   oarboxylique   sensible aux alcalis, par exemple les produits de sulfonation d'esters alcoylés d'acides gras non-saturés, on procède généralement de telle sorte qu'on introduit, tout en agitant et sous   réfrigé-   ration,,la lessive aqueuse dans le sulfonate acide - duquel on a le plus souvent éliminé l'excès d'agents de sulfonation en le versant sur de la glace et en décantant les couches -   c'est-à-dire   qu'on opère en milieu acide. Le procédé conduit toujours à la scission d'une partie des radicaux esters carboxyliques étant donné que ceux-ci sont 

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 sensibles, non seulement aux alcalis mais aussi aux acides. 



  On obtient ainsi des produits savonneux qui ne possèdent naturellement pas la stabilité la plus élevée possible vis-à-vis des acides et des agents causant la dureté de l'eau. 



   Il est vrai que la neutralisation de produits de sulfonation sensibles aux alcalis se laisse également pratiquer par l'emploi exclusif de bases faibles. Mais la fabrication des sels alcalins des produits de sulfonation est d'une importance technique particulière. 



   L'emploi de carbonate alcalin peut dans certaines conditions conduire au résultat, mais le procédé ne donne techniquement pas satisfaction, par suite de la libération de grandes quantités d'acide carbonique. L'emploi des hydroxydes alcalins par contre exige d'opérer dans un domaine pH étroit au voisinage du point neutre. Alors que la mesure technique du pH et son enregistrement continu peuvent s'effectuer sans entraves, il n'est pas encore possible de régler automatiquement d'une façon satisfaisante l'introduction des constituants de la réaction à l'aide de variations de potentiel provoquées par modification de la valeur du pH. 



   On a trouvé actuellement qu'on peut éviter les difficultés d'un réglage précis et même rendre inoffensifs de grands excès de l'un ou l'autre corps participant à la réaction, lorsqu'on procède à la neutralisation en présence de minimes quantités de bases faibles ou d'acides faibles ou de leurs sels. On peut par exemple, au cours d'une neutralisation discontinue, maintenir, dans d'étroites limites, des valeurs constantes du pH, si on ajoute tout d'abord une minime quantité d'une base faible à une quantité de sulfonate aoide insuffisante pour atteindre une neutralisation complété et qu'on incorpore, en agitant, dans la solution obtenue, des quantités à peu près équivalentes de sulfonate acide et de lessive aqueuse. 



   Au lieu d'une base faible, on peut aussi ajouter une minime quantité d'un acide faible à une quantité d'alcali aqueux insuffisante pour réaliser une neutralisation   com-   

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   plète   ou, au lieu de cela, utiliser un sel alcalin d'un acide faible avec une quantité sous-stoéchiométrique de sulfonate acide. On peut aussi admettre le sel d'un acide faible avec une base faible; dans ce cas, l'alcali aqueux et le sulfonate acide peuvent être introduits simultanément et dès le début dans le récipient à neutralisation. 



   Dans le mode opératoire conforme à l'invention, la valeur pH de la solution se maintient même pour des écarts comparativement grands dès proportions du mélange, par rapport à la valeur théorique, endéans les limites données par les constantes de dissociation des bases faibles et des acides faibles utilisés et pouvant être choisies en tenant compte de la sensibilité des radicaux exposés. 



   Dans le mode opératoire continu, on mélange avantageusement l'adjuvant basique à la solution de la base et l'adjuvant acide au produit de sulfonation acide. 



   Entrent en considération   écume   adjuvants: Tous les acides et toutes les bases inorganiques et organiques faibles ainsi que leurs sels entre eux et avec des bases ou des acides forts tels par exemple : comme acides : les acides borique, phosphorique, oxalique, phtalique, acétique, citrique,   aminoaoétique.   comme bases : l'ammoniaque, la   mono-,   la di- et la tri- éthanolamine, l'éthylènediamine, ensuite des bases cycliques telle la cyclohexylamine, la morpholine, la pyridine; comme sels : le carbonate d'ammonium, l'acétate de mono-   éthanolamine,   le carbonate et le bicarbonate sodiques, le tétraborate sodique, les phos- phates sodiques primaires et secondaires, l'acétate de potassium, le sulfate   d'ammo-   nium, eto.. 



   L'exécution du procédé est illustrée par les exemples suivants : Exemple 1.- Un produit de sulfonation, fabriqué en laissant agir 0,55 moles d'acide   ohlorosulfonique   sur 0,5 moles (210 g) de l'ester tétrahydrofurfurylique d'acides gras techniques de l'oxydation de la paraffine, à 40-50 , jusqu'à solubilité dans l'eau de façon limpide, est neutrali- sé de la manière suivante : 

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On dissout 6 g. d'acide borique dans 900 ce. d'eau. 



  Sous réfrigération extérieure et avec agitation efficace, on laisse couler la lessive de soude à 45   %   jusqu'à ce que du bleu de bromothymol se colore en bleu, ce qui nécessite environ 3 oc. On laisse alors couler simultanément la lessive de soude et l'ester sulfurique acide en proportions pondérales d'environ 1:3 à 1:3,5 et on observe, à de courts intervalles, la réaction du mélange qui devra se situer entre les points de virage du bleu de bromothymol et le méthylorange. Lorsqu'on atteint l'un des points de virage avantageusement déjà à l'approche de ceux-ci, on modifie l'écoulement de la lessive ou du sulfonate dans le sens voulu pour que la valeur pH s'oriente vers 7. La température est maintenue à environ 20 , le cas échéant au-dessous et autant que possible sans dépasser 30 .

   Pour la neutralisation, environ 39 oc (au total environ'42 cc) de lessive sont nécessaires. Enfin, on règle le pH à'environ 7,5 (coloration vert-bleuâtre du bleu de   bromothymol).   



   On obtient un produit neutralisé ayant une solubilité remarquable, un bon pouvoir moussant, une grande résistance aux acides et une résistance vis-à-vis de la chaux illimitée. 



   La neutralisation peut également se faire par l'emploi de 5 g. de carbonate de sodium au lieu de 6 g. d'acide borique.'Dans ce cas, on ajoute tout d'abord à la solution aqueuse de carbonate sodique une partie de l'ester sulfurique acide jusqu'à coloration verte du bleu de bromothymol. 



  On laisse alors, ainsi que décrit, couler simultanément la lessive et l'ester sulfurique, en maintenant la valeur pH du produit neutralisé entre les points de virage du bleu de   bromothymol   ou de la phénolphtaléine et le méthylorange. 



  Il faut veiller à ce qu'aucune quantité appréciable d'anhydride oarbonique ne soit mise en liberté. 



    Exemple 2.-     L'ester   sulfurique acide, obtenu à partir de 0,4 moles (environ 100 g) de l'ester éthylèneglyoollique d'acides gras d'huile de coco techniques, par incorporation de 0,44 moles d'acide chlorosulfonique à environ 25  et agitation ultérieure d'une heure à 20 , est neutralisé de la façon suivante : 

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A 750 ce d'eau et 4 ce d'ammoniaque en solution aqueuse (d = 0,910), on ajoute tout d'abord de l'ester sulfurique jusqu'à ce que la phénolphtaléine soit décolorée. On laisse alors s'éoouler une lessive de soude à 45 % et l'ester sulfurique en proportions environ inverses à leurs alcalinité ou acidité et on maintient une concentration en ions hydrogènes qui ne rougit ni la phénolphtaléine, ni le méthylorange. La consommation de lessive atteint environ 40 cc.

   Pour terminer, on alcalise faiblement, le cas échéant avec 0,5 à 1 g. de carbonate sodique. 



   Au lieu de 4 ce de solution ammoniacale (d = 0,910), on peut aussi utiliser 2 à 2,5 ce d'acide acétique glacial auquel on ajoute tout   d'abord do   la lessive (environ 2 cc)   jusqu'à.   ce que le méthylorange soit coloré en jaune franc, ou le bleu de bromotbymol tout au plus en vert, A partir de ce moment, on laisse s'écouler les deux corps participant à la réaction et on surveille continuellement la concentration des ions hydrogènes à l'aida d'un indicateur mixte formé de bleu de   bromothymol   et de méthylorange, et dont la coloration est maintenue entre l'orange et le vert à jaune. Finalement, on règle le pH au vert-bleuâtre. 



   L'ester sulfurique acide peut aussi être fabriqué en employant un grand excès d'acide sulfurique. Il est notoirement usité en pareil cas de verser le produit sur de la glace et de séparer l'agent de sulfonation en excès. 



  Au cours de l'exécution de la neutralisation conformément à l'invention, on peut laisser l'agent de sulfonation en excès dans le produit. On arrive ainsi à former des produits contenant beaucoup de sel qui conviennent particulièrement à la fabrication de produits siccatifs étant donné que ceux-ci contiennent habituellement de grandes additions de sel comme produit de charge. 



   Le procédé est applicable à tous les produits de sulfonation qui contiennent simultanément des radicaux sensibles aux acides et aux alcalis; il s'applique de plus et plus particulièrement à tous les acides   aulfoniques   et les esters sulfuriques acides qui possèdent un radical ester 

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 carboxylique ou amide carboxylique. Ceux-ci s'obtiennent, d'après des procédés connus, par action d'agents de sulfonation sur des produits de condensation de polyols ou d'aminoaloools avec des acides carboxyliques quelconques ou d'alcools monovalents ou d'amines avec des acides oarboxyliques qui contiennent des radicaux sulfonables, tels que les radicaux hydroxyles, des doubles liaisons ou des noyaux aromatiques.

   Les esters et les amides peuvent aussi être obtenus en séparant d'un ester ou d'une amide le radicalalcool qui y est présent et en le remplaçant par un autre radical-alcool. La formation des esters ou des amides peut aussi se faire après introduction de l'acide sulfonique ou des radicaux ester sulfurique, ou simultanément avec eux. 



   Le procédé peut de plus être employé à la neutralisation de produits analogues contenant des radicaux ester d'acide sulfonique et des radicaux sulfamidiques ou de dérivés des acides sulfaminiques et de dérivés des acides phosphoriques.

Claims (1)

1. Revendication.

   --------------------- Procédé de neutralisation de produits de sulfonation qui contiennent, à côté de radicaux sensibles aux acides, aussi des radicaux sensibles aux alcalis, à l'aide de solutions aqueuses d'alcalis, caractérisé en ce qu'on utilise simultanément de minimes quantités de bases,faibles ou d'acides faibles ou de leurs sels et qu'on ajoute simultanément le produit de sulfonation acide et la lessive alcaline en quantités qui ne sont qu'à peu près équivalentes, tout en maintenant une concentration inoffensive d'ions hydrogènes.