سولفونیک اسید چیست و چگونه تولید می شود؟

سولفونیک اسید یک ماده شیمیایی مصنوعی است که معمولاً برای تولید مواد شوینده، رنگ های محلول در آب و کاتالیزورها، داروهای سولفونامید و رزین های تبادل یونی استفاده می شود. سولفونیک اسید یک ماده متفاوت است زیرا خواص شیمیایی و فیزیکی آن توسط طول زنجیره آلکیل تعیین می شود که این منجر به  تشکیل یک مخلوط شیمیایی به نام سولفونیک اسید می شود که فرمول شیمیایی آن R-S(=O)2-OH است.

خواص سولفونیک اسید

سولفونیک اسیدها به دلیل قطبیت خود، معمولاً جامدات کریستالی یا مایعات چسبناک و با نقطه جوش بالا هستند. آنها همچنین معمولا بی رنگ و غیر اکسید کننده هستند، که آنها را برای استفاده به عنوان کاتالیزور اسیدی در واکنش های آلی مناسب می کند. قطبیت آنها، همراه با اسیدیته بالا باعث می شود اسیدهای سولفونیک با زنجیره کوتاه در آب شوند در حالی که اسیدهای با زنجیره بلندتر خاصیت شوینده مانند دارند.

سولفونیک اسید چگونه تولید می شود؟

سولفونیک اسید یک ماده شیمیایی ساخته شده توسط دست بشر است. این اسید توسط فرآیند سولفوناسیون ایجاد می شود، که اغلب عامل سولفوناسیون تری اکسید گوگرد با آلکیل بنزن است.

RC6H5 + SO3 → RC6H4SO3H

اتم هیدروژن ترکیب را اسیدی می کند، درست مانند اسید کربوکسیلیک که هیدروژن آن را اسیدی می کند. با این حال، اسیدهای سولفونیک به عنوان اسیدهای جامد شناخته می شوند در حالی که اسیدهای کربوکسیلیک اسیدهای ضعیف هستند.

متان سولفونیک اسید با سولفوناسیون مستقیم تبدیل به متان دی سولفونیک اسید نمی شود. بسیاری از اسیدهای آلکان سولفونیک از بی سولفیت مشتق می شوند که توسط آلکیل هالیدها به آلکن های انتهایی تبدیل می شوند:

HSO3 − + RCH=CH 2 + H + → RCH2CH2SO3H

HSO3 – + RBr → RSO3H + Br –

به عنوان مواد واسطه یا مواد اولیه در سنتز، اسیدهای سولفونیک معطر به ویژه در تهیه فنل ها استفاده می شوند. از آنجایی که اسیدهای سولفونیک بسیار اسیدی هستند، معمولاً به صورت نمک وجود دارند بنابراین طبیعی است که بسیار محلول در آب هستند. برای تثبیت آنها برای استفاده در حمام های آبی رنگ، گروه های سولفونیک اسید نیز وارد مولکول های آلی مانند رنگ ها می شوند.

گروه های اسید سولفونیک با اجازه دادن به رنگ برای چسبیدن بیشتر به پارچه، ثبات شستشوی رنگ های پشم و ابریشم را نیز افزایش می دهند.

اسیدهای سولفونیک را می توان با اکسیداسیون تیول ها تهیه کرد:

RSH + O2 → RSO3H

چنین مسیری اساس بیوسنتز تورین است.

کاربرد سولفونیک اسید

انواع مختلفی از سولفونیک اسید وجود دارد که استفاده از این ماده شیمیایی به شکل آن بستگی دارد. تولید کنندگان از این اسید در سراسر جهان برای موارد زیر استفاده می کنند:

برای تولید مواد شوینده

این ماده برای تولید انواع مواد شوینده مانند پودر لباسشویی، پودرهای شوینده، صابون و پودر پاک کننده استفاده می شود. این اسید معمولاً در محصولات تمیز کننده خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.

در رنگ های محلول در آب و کاتالیزور

سولفونیک اسید را می توان در طیف گسترده ای از محصولات محلول در آب استفاده کرد، رنگ ها می توانند به عنوان شوینده های مایع، صابون ها، مایعات شوینده و پاک کننده های خانگی در طیف اسیدهای قوی و قلیایی در مقیاس PH باشند.

در داروسازی سولفونامید

این ترکیب برای تولید داروی سولفونامید که به عنوان داروهای سولفا نیز شناخته می شود، استفاده می شود. این دارو به عنوان یک داروی ضد باکتری عمل می کند و هدف آن مهار رشد و تکثیر باکتری ها بدون از بین بردن باکتری ها است. سولفونامیدها برای درمان آلرژی و سرفه و همچنین داروهای ضد قارچی و ضد مالاریا نیز استفاده می شوند.

لیگنوسولفونات ها

در فرآیند سولفیت برای کاغذ سازی، لیگنین از لیگنوسلولز با پردازش تراشه‌های چوب با محلول‌هایی از یون‌های سولفیت و بی سولفیت حذف می ‌شود. این معرف ها پیوند بین اجزای سلولز و لیگنین و به ویژه در خود لیگنین را می شکافند. لیگنین به لیگنوسولفونات ها، آینومرهای مفید تبدیل می شود که محلول هستند و می توانند از الیاف سلولزی جدا شوند.

تفاوت بین اسید سولفوریک و سولفونیک اسید

این اسید را می توان با اسید سولفوریک اشتباه گرفت، زیرا تنها یک گروه از هیدروکسیل با یک جزء آلی جایگزین شده است. اما این اسید در واقع از طریق سولفوناسیون با استفاده از عاملی به نام تری اکسید گوگرد تولید می شود . در حالیکه سولفوریک اسید یک اسید بسیار قوی است و می تواند اثرات خورنده قوی ایجاد کند.

آیا سولفونیک اسید بی خطر است؟

این ترکیب بی خطر است، اما می تواند باعث تحریک چشم، پوست و ریه و همچنین سوختگی در موارد شدید شود.