بررسي تاثير عوامل واكنشي و تعيين شرايط بهينه به روش طراحي آزمايش ها در توليد سديم2-اكريل آميدو2-متيل پروپان سولفونات

Investigation on the Influences of Reaction Parameters and Determination of Optimum Condition for the Synthesis of Sodium 2-Acrylamido-2-Methyl Propanesulfonate Using Experimental Design Approach

: در اين پژوهش واكنش توليد سديم2 - اكريل آميدو 2- متيل پروپان سولفونات (SAMPS) مورد بررسي قرار گرفته و تاثير عوامل واكنشي بر روي ميزان تبديل از طريق طراحي آزمايش ها به روش تاگوچي مطالعه شده است. بررسي نتيجه ها نشان مي دهد، از ميان هفت عامل دما و زمان واكنش، ميزان هوادهي در مخلوط واكنش، دور همزن، ترتيب افزايش مواد، و درجه خلوص و درصد اضافي سديم كربنات، تنها دو عامل اخير و دماي واكنش به ترتيب داراي تاثير قابل ملاحظه بر پيشرفت واكنش هستند و ساير عامل ها در واقع تاثير مهمي ندارند. شرايط بهينه براي رسيدن به بيشترين تبديل، عبارت از بيشترين ميزان خلوص و درصد اضافي (25%) سديم كربنات، و دماي ?C16 مي-باشد. ساختار فراورده ي SAMPS توليدي از طريق طيف سنجي FTIR ، C-NMR و H-NMR مورد شناسايي قرار گرفت و با نمونه صنعتي مقايسه شد. همچنين از طريق ميكروسكوپ الكتروني پيمايشي (SEM)، ظاهر ذرات فراورده بررسي و اندازه متوسط قطر آنها برابر با 09/20 ميكرومتر (در محدوده 1 تا 60 ميكرومتر) تعيين شد.

In this paper the synthesis of Sodium 2-Acrylamido-2-Methyl PropaneSulfonate (SAMPS) is studied and the influences of reaction parameters on the conversion are investigated using Taguchi experimental design approach. The results showed that among seven parameters including reaction temperature and time, aeration level and mixing rate in the reaction mixture, the addition sequence of initial materials, and finally the purity and the excess amount of sodium carbonate; just the last two factors as well as the reaction temperature have significant effects, respectively on the reaction extent, while the other factors are insignificant. The optimum conditions to attain the highest conversion are the higher purity and 25% excess amount of sodium carbonate, and 16°C for reaction temperature. The SAMPS product is also characterized by Furrier transform infrared (FT-IR), and hydrogen as well as carbon nuclear magnetic resonance (H-NMR and C-NMR). The morphology and the average particle size of the SAMPS product were also obtained as 20.09 ?m (in the range of 1-60??m) using Scanning Electron Microscopy (SEM).