ארבע תגובות בסיסיות בתהליך הסינתזה של מפחית מים מסדרת נפתלין ביעילות גבוהה

ארבע תגובות בסיסיות בתהליך הסינתזה של מפחית מים בעל יעילות גבוהה מסדרת נפתלין

חומרי הגלם הבסיסיים לסינתזה של מפחיתי מים בעלי יעילות גבוהה על בסיס נפתלין הם בעיקר נתרן תעשייתי, חומצה גופרתית מרוכזת, פורמלדהיד ואלקלי גלים. תהליך הסינתזה כולל בעיקר ארבעה שלבי תגובה בסיסיים: תגובת סולפונציה, תגובת הידרוליזה, תגובת עיבוי ותגובת נטרול.

1. תגובת סולפונציה

מטרת הסולפונציה היא להחליף את המימן על הגרעין הארומטי ליצירת קבוצת חומצה סולפונית. לאחר הסולפונציה, אטום מימן המחובר ישירות לאטום פחמן בגרעין הנפתלין מוחלף בקבוצת חומצה סולפונית ליצירת חומצה נפתלין סולפונית. בדרך כלל, חומצה גופרתית מרוכזת או חומצה גופרתית מבעבעת משמשת כחומר הסולפפון.

2. תגובת הידרוליזה

החומצה הנפתלין-סולפונית אינה תורמת לתגובת העיבוי. לכן, התגובה ההפיכה יכולה לשמש להסרת קבוצת החומצה הסולפונית, כלומר לבחור תנאים סבירים לתגובת ההידרוליזה. תגובת ההידרוליזה היא בדרך כלל להפחית את טמפרטורת המגיב לכ-120 מעלות צלזיוס ולהוסיף מים.

3. תגובת עיבוי

בדרך כלל, התגובה שבה תרכובות נמוכות מולקולריות מקיימות אינטראקציה ליצירת פולימרים גבוהים נקראת תגובת פוליקונדנסציה, והתוצרים שלה נקראים פוליקונדנסטים. בתהליך של תגובת עיבוי, פולימרי העיבוי הנמוכים בעלי דרגות פולי עיבוי שונות מתעבים תחילה ומתעבים בהדרגה לתרכובות מולקולריות גבוהות. התגובה בין חומצה נפתלן-סולפונית לפורמלדהיד היא תגובת החלפת קרבוניל.

4. תגובת נטרול

יש עודף חומצה גופרתית בתהליך של תגובת סולפונציה ופוליקונדנסציה, שאריות חומצה גופרתית אלו וחומצת הפחמן ההידרוקרביל שנוצרת מהתגובה מנוטרלות עם אלקלי ליצירת מלח בשלב הסינתזה.

האמור לעיל הן ארבע התגובות הבסיסיות של תהליך הסינתזה של מפחיתי מים בעלי יעילות גבוהה המבוססים על נפתלין, שנמצאים כיום בשימוש נרחב בכבישים, מנהרות, חשמל, חסימת מים ומקומות אחרים.