Saponifikasiya – Ultrason ilə Sabun Hazırlama Prosesi
Sabunlaşma sabun hazırlanmasının kimyəvi prosesidir. Yağların və ya yağların (trigliseridlərin) xammalının sabun əmələ gətirmək üçün bir qələvi reaktivi ilə reaksiya verdiyi reaksiya. Ultrasonikasiya, artan reaksiya sürəti, daha tam çevrilmə ilə nəticələnən faz ötürmə katalizini yaxşılaşdırır və kalium hidroksid (KOH) və ya sodyum hidroksid (NaOH) kimi baza reaktivlərinin həddindən artıq istifadəsindən qaçınır. Ultrasonik olaraq başlayan qələvi hidroliz ticari sabun istehsalında asanlıqla həyata keçirilə bilər. Sabunlaşma üçün ultrasəs reaktorları, heç bir katalizator istifadə etmədən və ya istifadə olunan katalizator miqdarını azaltmadan daha qısa müddətdə daha yüksək nəticə verir.
Ultrasonically Təşviq Sabunlaşma
- Daha sürətli reaksiya
- Yüksək dönüşüm
- Baza reaktivlərinin həddindən artıq istifadəsi yoxdur
- Katalizatorun həddindən artıq istifadəsi yoxdur
- Daha tam reaksiya
- yaşıl prosesi
Ultrasonik Saponifikasiya Tədqiqatları
Müxtəlif tədqiqatlar göstərir ki, sonication trigliseridlərin sabuna salınmasına kömək edir. Ultrasonik saponifikasiya katalizatorun istifadəsini qənaət və ya qaçırma halında çevrilməni sürətləndirir və artırır. Bu ultrasonik saponifikasiyanın yüksək səmərəli istehsal metodunu təşkil edir.
Faz Katalizasiyasız Trigliseridlərin (Saponifikasiya) Alkalin Hidrolizinin Ultrasonik Tənzimlənməsi
Mercantili et al. (2013) ultrasonikanın saponifikasiya kimi tanınan trigliseridlərin qələvi hidrolizinə təsirlərini öyrənmişdir. Günəbaxan yağının qələvi hidrolizini başlatmaq üçün sonication istifadə. Potasyum hidroksid (KOH) alkali baz olaraq istifadə edilmişdir. Yüksək reaksiya veriminin ətraf mühit temperatüründə işləyərkən ümumi güc tətbiqinin yalnız 15 dəqiqəsində əldə oluna biləcəyini və heç bir aşkar olunan məhsulun istehsal olunmaması zamanı göstərilən reaksiya üçün başlanğıc və sürətləndirmək üçün güc qaynağı kimi effektiv olduğunu göstərmişdir. reaksiya. Ultrasonik vanna və prob tipli ultrasonokatorun müqayisəsi ultrasonik probu üstün texnika ola bilir. Tədqiqat göstərir ki, ultrasəs saponifikasiyası artıq alkalinin və ya fazanın ötürülməsinin katalizinə ehtiyac olmadan yaxşı bir dönüşümdə verir.
Triakilqliserolin alkalinin hidrolizi
UIP2000hdT (2kW) ultrasəs tank reaktoru sabunlaşma üçün
- Ultrasonikasiya daha sürətli sabunlaşma reaksiyasına və daha tam çevrilməyə səbəb olur.
- Ultrasəslə sabunlaşma yağlardan və ya yağlardan sabun istehsal etmək üçün geniş istifadə olunan kimyəvi bir prosesdir və bir bazadır.
- Ultrasonik köməyi ilə sabunlaşma katalizatorun həddindən artıq istifadəsinin qarşısını alır və ümumi enerji səmərəliliyini artırır
Saponifikasiya üçün Ultrasonik Təqdim edilmiş Faza Transfer Reaksiya
Bhatkhande et al. (1998), soya yağı kimi bitki yağlarının sonifikasiyası sulu KOH və müxtəlif PTC'lərdən istifadə edərək səmərəli şəkildə saponifikasiya edilə biləcəyini göstərdi. Saponifikasiya dərəcəsi saponifikasiya dəyərindən istinad kimi tədqiq edilmişdir. Sonication və karıştırma yolu ilə vaxt, dəyişən transfer katalizatorlarının seçimi, istifadə edilən katalizatorun miqdarı, KOH miqdarı və suyun miqdarı kimi müxtəlif parametrlərin optimallaşdırılması həyata keçirilmişdir. Ultrason təsirini öyrənmək üçün saponifikasiya 35ºC-də müxtəlif şəraitdə, yəni qarışdırma, sonikasiya, qarışdırma və sonikasiya və 100ºC-də istiliklə həyata keçirilmişdir. Sulu KOH / CTAB istifadə edən müxtəlif bitki yağlarının heterojen maye-maye fazının saponifikasiyası sonication və karıştırma altında 35ºC-də əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndi.
Bizimlə əlaqə saxlayın! Bizdən soruşun!
Yüksək Performans Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonik laboratoriya, pilot və sənaye istehsalı üçün yüksək performanslı ultrasəs avadanlıq təmin edir. Sağlam və etibarlı ultrasonikatorlar saponifikasiya kimi müxtəlif sonokimyəvi reaksiyalar üçün istifadə olunur. Hielscher sondası tipli ultrasonikatorlar partiyaya və inline rejimdə istifadə edilə bilər. Bütün mühüm proses parametrləri – amplituda, təzyiq, temperatur – həssas şəkildə idarə oluna bilər və təkrarlanabilən nəticələr təmin edə bilər.
Rəqəmsal idarəetmə proses parametrlərini avtomatik olaraq qeyd edir və onları vahid SD-karta yerləşdirir. Pre-ayarları və uzaq brauzer nəzarət sonication prosesini çox sadə və istifadəçi dostu edir.
Bir çox sonokimyəvi reaksiyalar üçün müəyyən bir temperatur saxlanmalıdır, buna görə istilik nəzarəti vacibdir. Hielscher'in digital ultrasonikatorları termo-cüt və temperaturun nəzarəti ilə gəlir. Ceketli axın hüceyrəsi istilik yayılmasına imkan verir.
Hielscher nin ultrasəs avadanlıqların möhkəmlik ağır 24/7 əməliyyat üçün və tələb mühitlərdə imkan verir.
Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir:
| Partiyanın həcmi | Axın | tövsiyə Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 500ml | 10 200ml / dəq | UP100H |
| 10 2000ml üçün | 20 400ml / dəq | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L üçün | 04L / min .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L üçün | 10L 2 / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10 100L / dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | çoxluq UIP16000 |
Laboratoriyadan pilot və sənaye miqyaslı yüksək güclü ultrasonik prosessorlar.
Ədəbiyyat / Referanslar
- Bhatkhande, BS; Samant, Shriniwas D. (1998): Ultrasəs köməkli PTC, sulu alkali istifadə edərək bitki yağlarının saponifikasiyasını katalitik etdi. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 5, Sayı 1, 1998. 7-12.
- Mercantili, Laura; Séamus, Frank Davis; Higson, PJ (2014): Faz Katalizisiz Trigliseridlərin (Saponifikasiya) Alkalin Hidrolizinin Ultrasonik Başlanğıcı. Surfactant və Deterjanlar jurnalı Vol. 17, Yayım 1, Yanvar 2014. 133-141.
Bilmək lazımdır
Sonokimiya
Güc ultrasəsi reaksiya başlatmaq və intensivləşdirmək üçün sintez və kataliz (kimyəvi olaraq müvafiq olaraq sono-sintez və sono-kataliz də deyilir) kimi kimyəvi proseslərə tətbiq olunur. Üzvi sintezdə ultrasəs şüalanmanın müxtəlif tətbiqləri dərin tədqiq edilmiş və sənaye istehsalı üçün hazırlanmışdır. Sonokimyəvi müalicələr, daha yumşaq bir vəziyyətdə, reaksiya sürətini, məhsuldarlığı və istədiyiniz məhsulların selektivliyini artıra bilər. Bu, ultrasəs müalicəsini effektiv və ətraf mühitə uyğun bir emal texnikasına çevirir. Ultrasonik olaraq köməkçi faza ötürülməsi katalizi (PTC), səssizlik şəraitində eyni reaksiya ilə müqayisədə üzvi reaksiyalar üçün kəskin dərəcədə daha təsirli və təsirli bir üsul olduğu sübut edilmişdir. Məsələn, ultrasəs köməyi ilə bir faza ötürülməsi katalizi ilə katalizləşdirilən Cannizarro reaksiya sürətli bir çevrilmə ilə nəticələnərək xeyli sürətlənir. Başqa bir gözə çarpan nümunə, trigliseridlərin (yəni bitki yağları, heyvan yağları) və katalizator və güc ultrasəsi kimi KOH iştirakı ilə metanolun ötürülməsidir. Ultrasonik transesterifikasiya sürətli bir dönüşümdə və çox səmərəli, iqtisadi bir prosesdə istehsal edilən yüksək keyfiyyətli biodizeldə məhsul verir.
Ultrasonik hasilat akustik kavitasiya və onun hidrodinamik kəsmə qüvvələrinə əsaslanır
Saponifikasiya
Saponifikasiya sabun istehsal edən kimyəvi reaksiyanı təsvir edir. Saponifikasiya prosesində bitki yağları və ya heyvan yağı yağ turşusu duzlarına çevrilir – "sabun" – və spirt olan qliserol. Reaksiyada suda bir qələvi bazasının (məsələn, NaOH və ya KOH) həlli və reaksiyanı başlatmaq üçün istilik tələb olunur.
Saponifikasiyanın reaksiya mərhələləri aşağıdakılardır:
- Hidroksid tərəfindən yağ turşusu esterlərinin nükleofilik hücumu
- Qrupu qaldırmaqdan çəkin
- Deprotonasiya
Sabunlaşma reaksiyası sabun və sürtkü yağları istehsal etmək üçün ticari olaraq istifadə olunur.
Gündəlik təmizləmə üçün sodyum hidroksidli sabun və potasyum hidroksid yumşaq sabun istifadə edilərkən, digər metal hidroksidlərdən istifadə edilən xüsusi sabunlar da mövcuddur. Məsələn, lityum sabunlar və kalsium sabunları yağlama yağları kimi istifadə olunur. Həmçinin var “kompleks sabunlar” metal sabunların qarışığından ibarətdir.
hidroliz
Hidroliz, orqanik kimyəvi maddələrin su ilə birlikdə iki və ya daha çox yeni maddənin meydana gəlməsi ilə reaksiyanı əhatə edir və adətən suyun əlavə olunması ilə kimyəvi bağların parçalanmasını nəzərdə tutur. Esterlər su və bir baza reaksiya ilə bir karboksilik turşuya və spirtə bölünmüş ola bilər. Sabun yağ və ya yağ esterlərinin hidrolizi ilə hazırlanır.
Alkalin bazası
Alkalin baz reaktantları (lyes) yağların və yağların saponifikasiyası üçün tələb olunur. Trigliseridlər bir baz ilə reaksiya verilir – sodyum və ya kalium hidroksiddir – gliserol və yağ turşusu duzunu "sabun" adlandırmaq üçün. Potasyum hidroksid KOH formulu ilə qeyri-üzvi bir mürəkkəbdir və adətən kostik potas adlanır. Sodium hydroxide (NaOH) bir prototipik güclü bazadır. Sodyum hidroksid istifadə edildikdə, çətin bir sabun çıxarılır, potasyum hidroksidin istifadəsi isə yumşaq bir sabunla nəticələnir.
Reaktiv vs reagent
Reaktiv kimyəvi reaksiyada istifadə olunan və istifadəyə verilmiş bir maddədir. Reaktivlə müqayisədə daha böyük miqdarda bir reaktor lazımdır. Reaktiv reaksiyanı təşviq etmək, reaksiyanı dəstəkləmək və reaksiyada istehlak edilməyən katalizatorlara zidd olan reaksiyada istehlak edilən bir maddədir.