COCO-SULFATE DE SODIUM

Le coco-sulfate de sodium (SCS) est un tensioactif anionique largement utilisé dans les formulations de soins personnels et de nettoyage.
Il est produit par sulfatation d'alcools gras mixtes ou de dérivés d'acides gras dérivés principalement de l'huile de coco, puis neutralisation ultérieure pour produire le sel de sodium.
Le SCS est apprécié pour sa forte détergence, son pouvoir moussant élevé et sa rentabilité ; cependant, il partage également de nombreuses caractéristiques fonctionnelles et de sécurité avec d'autres tensioactifs à base de sulfate d'alkyle (notamment le laurylsulfate de sodium, SLS).
Cet article présente un examen approfondi du SCS : identité et synonymes (y compris les entrées CAS courantes), voies de production et matières premières, propriétés chimiques et physiques complètes, méthodes analytiques d'identification et de pureté, utilisations de la formulation et caractéristiques de performance, toxicologie et écotoxicologie, contexte réglementaire, devenir environnemental et biodégradation, manipulation industrielle et sécurité des travailleurs, discussion comparative avec le SLS/SLES et les tensioactifs alternatifs, études de cas et conseils pratiques pour les formulateurs et les régulateurs.

Les tensioactifs sulfatés anioniques constituent l’épine dorsale de la technologie de détergence depuis plus d’un siècle.
Le laurylsulfate de sodium (SLS), un membre classique, a été l'un des premiers sulfates d'alkyle largement commercialisés.
Au fil du temps, des variations et des mélanges de longueurs de chaînes alkyles ont été développés pour adapter les performances et l’approvisionnement en matières premières.
Le coco-sulfate de sodium (SCS) est apparu comme un produit commercial fabriqué à partir de fractions grasses mixtes C12-C18 d’huile de coco (et de matières premières associées).
Son développement répond à la demande du marché en matières premières d’origine végétale et vise à fournir une fonctionnalité tensioactive ressemblant au SLS tout en utilisant la distribution complète d’acide gras/alcool de noix de coco plutôt qu’une fraction laurylique purifiée.

Historiquement, le SCS a été largement utilisé dans les savons solides, les barres de syndet, les shampoings et les gels douche. Dans le secteur des soins naturels et biologiques, le marketing présente souvent le SCS comme dérivé de l'huile de coco et le présente (à tort ou de manière ambiguë) comme une alternative plus douce au SLS pur.
Cependant, les communautés scientifiques et réglementaires traitent le SCS comme un mélange de sulfates d’alkyle dont le profil fonctionnel et toxicologique dépend de la composition et du degré de purification.

Identité chimique, nomenclature et synonymes (y compris CAS)
Nom INCI : Sodium Coco‑Sulfate (également écrit Sodium Coco‑Sulfate)
IUPAC / noms descriptifs : sel de sodium de l'acide sulfurique, esters monoalkyliques en C12-18 (description typique)
Synonymes courants : sulfate de coco sodique ; acide sulfurique, esters monoalkyliques en C12-18, sels de sodium ; sulfate de coco sodique ; sulfate de cocoyle sodique (parfois utilisé à tort pour des dérivés apparentés) ;
Numéros de registre CAS déclarés : plusieurs numéros CAS apparaissent dans les documents commerciaux et réglementaires en raison de descriptions de fabrication et de catalogage de mélanges différentes.
Les entrées CAS représentatives fréquemment rencontrées dans la documentation des fournisseurs et les FDS comprennent :
68955‑19‑1 — souvent utilisé pour identifier les esters monoalkyliques en C12‑18 de l'acide sulfurique, sels de sodium (un descripteur large utilisé dans les FDS et les fiches de données techniques).
97375‑27‑4 (et les variantes signalées comme 097375‑27‑4) — utilisé par certains fournisseurs et listes de produits pour identifier les produits à base de coco-sulfate de sodium.
Étant donné que le SCS est un mélange complexe plutôt qu'une seule entité moléculaire discrète, les attributions CAS peuvent varier entre les fournisseurs et les registres ; les formulateurs et les régulateurs doivent donc vérifier le CAS sur le certificat d'analyse et la FDS du fournisseur pour la catégorie particulière achetée.
Numéros CE / EINECS : plusieurs listes de produits indiquent des numéros CE ou EINECS liés au mélange ; encore une fois, ceux-ci sont spécifiques au fournisseur/mélange et doivent être confirmés par lot de produit.
(Remarque : les FDS et la documentation du fournisseur incluent souvent le nom chimique descriptif « Acide sulfurique, esters monoalkyliques en C12-18, sels de sodium » comme identité de composition.)

Matières premières et méthodes de production
Matières premières
Les matières premières primaires pour la production de SCS sont des fractions d'huile de coco (acides gras ou alcools gras de coco) et des agents réactifs utilisés pour introduire le groupe sulfate (agents de sulfatation).
La fraction de noix de coco contient un mélange d'acides gras : principalement de l'acide laurique (C12), avec des quantités importantes d'espèces C8, C10, C14, C16 et C18, selon le fractionnement.

Chimies de sulfatation
Deux voies industrielles générales sont courantes :
Sulfatation directe des alcools gras — les alcools à longue chaîne (C12–C18) sont sulfatés à l'aide de réactifs tels que l'acide chlorosulfonique, le trioxyde de soufre (SO3) dans un support organique ou l'acide sulfurique pour produire des esters de sulfate d'alkyle, suivis d'une neutralisation avec de l'hydroxyde de sodium pour former le sel de sodium.
La sulfatation avec du SO3 ou des réactifs de sulfatation spécialisés est courante à grande échelle pour le contrôle du degré de sulfatation et la minimisation des sous-produits.
Sulfatation des dérivés d'acides gras (esters) — les esters d'acides gras peuvent être convertis en esters sulfates dans des conditions appropriées ; alternativement, les acides gras peuvent être convertis en alcools puis sulfatés.

Purification et formes
Le SCS est fourni sous plusieurs formes physiques : poudres (granulés ou cristaux en aiguilles), flocons, pâtes et solutions aqueuses.
Les degrés de pureté (par exemple, 70 % ou 95 % de matière active) influent sur la manipulation, les taux de dissolution et la dose de formulation. Les impuretés peuvent inclure des alcools n'ayant pas réagi, de l'acide sulfurique résiduel, du sulfate de sodium et des composés à chaîne courte.
Le contrôle qualité garantit que la matière active, le pH et les résidus sont conformes aux spécifications.

Structure et composition chimiques (nature du mélange)
Le coco-sulfate de sodium n’est pas une espèce moléculaire unique, mais un mélange d’esters de sulfate de sodium de différentes longueurs de chaîne alkyle (C8–C18, distribution variable).
Le composant dominant est généralement l'ester de sulfate de lauryle en C12, mais des proportions significatives de sulfates en C14, C16 et C18 sont présentes. Cette distribution régit de nombreuses différences fonctionnelles entre le SCS et le SLS pur (qui est essentiellement l'homologue en C12).

Descripteurs moléculaires
Un fragment structurel généralisé : R–O–SO3–Na (où R est une chaîne alkyle de ~C8–C18).
Le sel de sodium est le tensioactif anionique qui se dissocie dans l’eau pour donner l’anion R–O–SO3^- et Na+.

Propriétés physiques et chimiques
Les propriétés varient selon la catégorie ; plages typiques :
Aspect : poudre/aiguilles blanches à blanc cassé, ou pâte visqueuse pour les teneurs en matière active inférieures.
Matière active (typique) : 70 % (produit de base) à 95 % (hautement actif) de solides.
Odeur : odeur grasse faible à caractéristique.
Solubilité : facilement soluble dans l'eau, formant des solutions claires à légèrement opalescentes selon la qualité et la concentration ; soluble dans les alcools inférieurs ; insoluble dans les solvants hydrocarbonés.
pH (1 % aqueux) : généralement 9–11 lorsqu'il est neutralisé en sel de sodium ; le pH dépend des espèces alcalines ou acides résiduelles.
Point de fusion/ramollissement : les formes solides présentent une fusion ou un ramollissement en forme d'aiguille plutôt qu'un point de fusion précis en raison de la nature du mélange.
Moussage et réduction de la tension superficielle : fort moussage à faibles concentrations ; la concentration micellaire critique (CMC) et la tension superficielle dépendent de la distribution de la chaîne et du contre-ion.
Les constantes physiques quantitatives dépendent du mélange et doivent être fournies par la fiche technique du fournisseur pour chaque qualité.

Méthodes d'analyse et contrôle de qualité
Parce que le SCS est un mélange, la caractérisation analytique repose sur une combinaison de techniques :
HPLC/LC (après dérivatisation appropriée) : pour le profilage de la distribution des chaînes alkyles.
GCMS : souvent après hydrolyse et conversion en dérivés volatils pour identifier la composition en acides gras/alcool.
FT‑IR : pour confirmer la fonctionnalité de l'ester sulfate.
Chromatographie ionique : pour quantifier les espèces de sulfate et d'anions libres.
Titrage : pour déterminer la teneur en matière active (titrage acido-basique après hydrolyse) ou les équivalents sulfatés totaux.
Analyse élémentaire/ICP : pour tester le sodium et les traces de métaux.
Karl Fischer : pour la teneur en humidité.
Les spécifications de contrôle qualité incluent généralement la matière active (%), l'humidité, le pH, la teneur en soufre, les limites de sulfate de sodium et les métaux lourds.

Mécanisme d'action des tensioactifs et chimie de surface
Les molécules SCS s'adsorbent aux interfaces avec des chaînes alkyles hydrophobes s'étendant dans l'huile ou l'air et le groupe de tête anionique restant dans l'eau, réduisant la tension superficielle et formant des micelles au-dessus du CMC.
Les micelles solubilisent les huiles et les sols particulaires ; les groupes de tête chargés confèrent une stabilisation électrostatique des micelles et des dispersions de particules.
La distribution de chaîne mixte influence la taille micellaire, la température de Krafft et la CMC, et donc les performances en matière de moussage et de détergence.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE COCO-SULFATE DE SODIUM

Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortez de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d’inhalation, déplacer la personne à l’air frais.
En cas d'arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport à l’hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d'extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique
 
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l'incendie si nécessaire.
Mesures à prendre en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
 
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Il faut éviter tout rejet dans l’environnement.
 
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour l'élimination.
 
Manipulation et stockage :
Précautions à prendre pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
 
Conditions de stockage sûr, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
 
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
 
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection oculaire testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
 
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utiliser des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter le contact de la peau avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
 
Contact complet:
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation pour un scénario d’utilisation spécifique.
 
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à purification d'air sont appropriés, utilisez un respirateur complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Il faut éviter tout rejet dans l’environnement.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique.
 
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé