本發(fā)明涉及表面活性劑水溶性的可逆調(diào)控，尤其是涉及可逆調(diào)控陰離子型表面活性劑長鏈烷基磺酸鈉的krafft溫度之方法，屬于可持續(xù)綠色精細(xì)化工。

背景技術(shù)：

1、表面活性劑屬于重要的精細(xì)化工產(chǎn)品之一，其中，陰離子型表面活性劑是當(dāng)前產(chǎn)量最大、使用面最廣的洗滌型表面活性劑品種之一，廣泛用于生產(chǎn)各類工業(yè)和民用領(lǐng)域內(nèi)的洗滌劑、發(fā)泡劑、乳化劑、增溶劑和潤濕劑等。陰離子型表面活性劑的應(yīng)用性能極大地取決于陰離子型表面活性劑在水中的溶解性，這是因為，只有當(dāng)陰離子型表面活性劑在水中的溶解量達(dá)到其臨界膠束濃度之上時，溶解在水中的陰離子型表面活性劑才能形成膠束，由此才能實現(xiàn)其洗滌、發(fā)泡、乳化、増溶和潤濕等性質(zhì)的充分展現(xiàn)。眾多研究發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)溫度達(dá)到某一閾值及以上時，陰離子型表面活性劑在水中的溶解量才能達(dá)到其臨界膠束濃度，該溫度為離子型表面活性劑的臨界膠束溫度，又稱為krafft溫度（kt，oc）。kt數(shù)值的大小反映了陰離子型表面活性劑水溶性的高與低，因此，kt是陰離子型表面活性劑重要的性能參數(shù)之一。更為重要的是，kt較大的陰離子型表面活性劑因水溶性較差而難以使用，典型例子是長鏈烷基磺酸鈉，比如十二烷基磺酸鈉。十二烷基磺酸鈉的kt高達(dá)37.5?oc左右。但是，十二烷基磺酸鈉的分子結(jié)構(gòu)提示十二烷基磺酸鈉的生物可降解性、耐酸性和耐硬水性應(yīng)當(dāng)比十二烷基硫酸鈉好。若是能夠提出一種有效降低kt的方法將十二烷基磺酸鈉的kt降低至室溫及以下，無疑將有助于十二烷基磺酸鈉等具有較高kt的陰離子型表面活性劑在工農(nóng)業(yè)和民用領(lǐng)域的應(yīng)用。從另一個角度講，直到目前為止，各類洗滌劑等富含表面活性劑的產(chǎn)品在使用之后，均經(jīng)由各種渠道排放至環(huán)境，一方面給污水處置系統(tǒng)帶來發(fā)泡、乳化和吸附等嚴(yán)重不良干擾，另一方面也給環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)帶來極大的負(fù)面負(fù)擔(dān)，更為嚴(yán)重的是，以源自石油的石化原料進行工業(yè)合成依然是人們獲得陰離子型表面活性劑的主要途徑，所以，將使用后的陰離子型表面活性劑排放至環(huán)境，是對石油等寶貴資源的極大浪費。因此，若是能夠提出一種有效的方法、能夠?qū)⑹褂煤蟮年庪x子表面活性劑有效地回收和再利用，無疑將有助于表面活性劑工業(yè)的低碳和可持續(xù)發(fā)展。

2、針對“kt較大的陰離子型表面活性劑因水溶性較差而難以使用”的現(xiàn)狀和出于可持續(xù)發(fā)展對“使用后的陰離子型表面活性劑高效率回收和再利用”的迫切需求，本發(fā)明提出一種可逆調(diào)控陰離子型表面活性劑長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，以苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽為助劑，可以將長鏈烷基磺酸鈉的kt降低至25oc及以下，促使長鏈烷基磺酸鈉水溶性增加而發(fā)揮其正常的表面活性劑功能，然后，通過加堿中和苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽，使長鏈烷基磺酸鈉的kt升高至25oc以上，降低長鏈烷基磺酸鈉的水溶性，從而從水溶液中結(jié)晶析出，實現(xiàn)長鏈烷基磺酸鈉的分離回收和再利用。通常，可以通過添加無機鹽、有機鹽、幾種表面活性劑復(fù)配等手段進行改變離子型表面活性劑的kt，但是，這些傳統(tǒng)的措施都只能實現(xiàn)單向升高kt或者單向降低kt的效果。本發(fā)明提供的一種可逆調(diào)控陰離子型表面活性劑長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，可以實現(xiàn)長鏈烷基磺酸鈉kt的可逆調(diào)控（即在降低kt后又能反向增大kt，反之亦然），所以，本發(fā)明提供的一種可逆調(diào)控陰離子型表面活性劑長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，與傳統(tǒng)的“通過添加無機鹽、有機鹽、幾種表面活性劑復(fù)配等手段”存在本質(zhì)的不同。此外，還有通過氧化還原（langmuir,?2020,?36,?3514?3521）、co2/n2（acs?sustainablechem.?eng.,?2018,?6,?4981?4986）和ph調(diào)控（chem.?eng.?j.,?2023,?458,?141297）等技術(shù)可逆改變離子型表面活性劑水溶性的報導(dǎo)，但是，這些報導(dǎo)的技術(shù)均只能適用于疏水鏈中含硒（langmuir,?2020,?36,?3514?3521）、胺基（acs?sustainable?chem.?eng.,?2018,6,?4981?4986；chem.?eng.?j.,?2023,?458,?141297）等特種官能團的特種表面活性劑，不適合于長鏈烷基磺酸鈉等傳統(tǒng)表面活性劑，因此，與本發(fā)明提供的一種可逆調(diào)控陰離子型表面活性劑長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法也存在本質(zhì)的不同。曾經(jīng)有可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉kt的報導(dǎo)（chem.?eng.?j.,?2021,?417,?129316），該技術(shù)采用n2技術(shù)升高ph時僅能將ph升高至9.57左右，僅能將十二烷磺酸鈉的kt降低至25?oc及以下，對于更長碳鏈的烷基磺酸鈉（比如十四烷基磺酸鈉和十六烷基磺酸鈉）而言，無法實現(xiàn)將kt降低至25?oc及以下的效果，另外，該技術(shù)對十二烷基磺酸鈉的回收率僅有92%，在改變ph的過程中需要鼓入氣體會產(chǎn)生明顯的泡沫，不利于實際操作，比較耗時，而本發(fā)明提供的一種可逆調(diào)控陰離子型表面活性劑長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，可逆調(diào)控ph的范圍更寬，速度更快，沒有泡沫產(chǎn)生，有利于實際操作，既可以將十二烷磺酸鈉的kt降低至25?oc及以下，又可以將更長碳鏈的烷基磺酸鈉（包括十四烷基磺酸鈉和十六烷基磺酸鈉）的kt降低至25?oc及以下，而且十二烷基磺酸鈉、十四烷基磺酸鈉和十六烷基磺酸鈉的回收率均不低于96%的良好效果。本發(fā)明所述十二烷磺酸鈉、十四烷基磺酸鈉、十六烷基磺酸鈉和苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽的分子結(jié)構(gòu)式，如下圖所示：

3、（十二烷基磺酸鈉，c12ss），

4、（十四烷基磺酸鈉，c14ss），

5、（十六烷基磺酸鈉，c16ss）和

6、（苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽，btacl）。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，以苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽（btacl）為助劑，可以將長鏈烷基磺酸鈉的krafft溫度（kt，oc）降低至25?oc及以下，促使長鏈烷基磺酸鈉水溶性增加而發(fā)揮其正常的表面活性劑功能，然后，通過加堿中和btacl，使長鏈烷基磺酸鈉的kt升高至25?oc以上，降低長鏈烷基磺酸鈉的水溶性，從而從水溶液中結(jié)晶析出，實現(xiàn)長鏈烷基磺酸鈉的分離回收和再利用。

2、進一步的，所述以苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽（btacl）為助劑，其特征在于，btacl與長鏈烷基磺酸鈉的摩爾比例在0.66~6.51范圍內(nèi)，同時用hcl控制長鏈烷基磺酸鈉水溶液的ph值不高于4.4。

3、進一步的，所述長鏈烷基磺酸鈉，其特征在于，是十二烷基磺酸鈉（c12ss）、十四烷基磺酸鈉（c14ss）和十六烷基磺酸鈉（c16ss）中的任意一種或幾種的混合物。

4、進一步的，所述通過加堿中和btacl，其特征在于，用氫氧化鈉或氫氧化鉀與btacl發(fā)生中和反應(yīng)并使體系的ph控制在11.0±0.1范圍內(nèi)。

5、進一步的，所述長鏈烷基磺酸鈉的分離回收和再利用，其特征在于，當(dāng)ph在11.0±0.1范圍內(nèi)時，長鏈烷基磺酸鈉能夠以結(jié)晶的方式自體系中析出，通過常規(guī)過濾即可分離回收長鏈烷基磺酸鈉，回收率不低于96%。

6、本發(fā)明方法相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

7、1、本發(fā)明所用苯甲酰胺叔胺鹽酸鹽（btacl）可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉kt的效果更好，可以在更寬的溫度范圍內(nèi)達(dá)成kt的可逆調(diào)控。

8、2、本發(fā)明所提供的可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法適用的表面活性劑種類較多，可適用于十二烷基磺酸鈉（c12ss）、十四烷基磺酸鈉（c14ss）和十六烷基磺酸鈉（c16ss）中的任意一種或幾種的混合物。

9、3、本發(fā)明所提供的可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，對于kt和表面活性劑水溶性調(diào)控的速度較快，僅在幾十秒、甚至數(shù)秒時間內(nèi)實現(xiàn)kt的降低和升高。

10、4、本發(fā)明所提供的可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，調(diào)控kt過程的可逆性程度很高，可逆調(diào)控次數(shù)至少可達(dá)10次。

11、5、本發(fā)明所提供的可逆調(diào)控長鏈烷基磺酸鈉水溶性的方法，回收表面活性劑的過程比較簡單，設(shè)備要求較低，成本較低，對于多種長鏈烷基磺酸鈉的回收率均較高（回收率不低于96%）。