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Processo de Fabricação de Sulfatação

Sulfatação é processo onde grupo sulfito (SO₃) é adicionado a composto orgânico para formar configuração C-OSO₃. Além de sulfito, ácido sulfúrico também pode ser usado. Compostos sulfatados são instáveis à hidrólise ácida e são neutralizados para manter alto rendimento de sulfatação. Produtos sulfatados também são vulneráveis a condições alcalinas. Reagentes incluem álcool, fenóis, alquenos, ácido clorossulfônico, trióxido de enxofre, ácido sulfúrico, ácido sulfâmico, carboidratos, gorduras e óleos.

Processos

Processos de laboratório incluem sulfatação de carboidratos, alquenos, gorduras e óleos, álcoois e alcoxilatos. Sulfatação de alquenos, por exemplo, usa ácido sulfúrico para operação contínua. Agitação e temperatura de 70-80°C (158-176°F) são requeridas. Ordem de adição, temperatura e estequiometria afetam o processo. Adição de ácido sulfúrico 96% a 1-dodeceno a 0°C resulta majoritariamente em dialquil sulfato. Adição adicional resulta em 80% de 2-monoalquil sulfato. Carboidratos como amido são sulfatados usando SO₃-trimetilamina a 0-5°C em meio aquoso.

Sulfatação em Lote com Ácido Sulfâmico

Também conhecido como processo de neutralização, é o mais simples requerendo equipamento mínimo. Exemplo: sulfatação de nonilfenol etoxilado. Envolve carregar chaleira de aço inox ou revestida de vidro, adicionar quantidade molar de ácido sulfâmico cristalino sólido. Mistura-se antes de aquecer a 100-160°C (212-320°F) com nitrogênio atmosférico para preservar cor. Resfriamento parcial com adição de solventes apropriados. Produto final é sal de amônio de nonilfenol etoxilado.

Sulfatação Contínua com Ácido Clorossulfúrico

Álcool e ácido clorossulfúrico são adicionados em zona de mistura e enviados a desgasificador onde cloridrato é separado dos produtos. Calor de reação é removido do ácido sulfúrico no trocador de calor para resfriar o processo. Ácido clorídrico separado é continuamente absorvido em mistura de água e ácido, este último da porção reagida.

Sulfatação em Baterias de Chumbo-Ácido

Chumbo e dióxido de chumbo (IV) na bateria reagem com ácido sulfúrico no eletrólito, formando sulfato de chumbo. Em estado amorfo, reverte facilmente a chumbo, óxido de chumbo e ácido sulfúrico na recarga. Após ciclos contínuos de carga e descarga, sulfato de chumbo converte a forma estável cristalina que não dissolve na recarga. Isto reduz quantidade de chumbo que retorna às placas da bateria com o tempo. Calor excessivo aumenta sulfatação enquanto muito pode causar corrosão da bateria, danificando-a.