Tecnologia d'ultrasons Hielscher

La saponificació ultrasònica

  • La saponificació és una reacció química àmpliament utilitzada per produir sabó d'olis o greixos i una base.
  • Ultrasonicación intensifica la reacció de saponificació, que resulta en una reacció més ràpida i una conversió més completa.
  • En evitar l'ús excessiu de catalitzador i ser un mètode de processament de l'energia eficient, sonicació és una tècnica de processament respectuós amb el medi ambient.

La saponificació promoguda per ultrasons

La saponificació és el procés químic de la fabricació de sabó. És la reacció en la qual la matèria primera de greixos o olis (triglicèrids) reacciona amb un reactant àlcali amb l'objectiu de formar sabó. Ultrasons promou la catàlisi de transferència de fase resultant en augment de la velocitat de reacció, la conversió més completa i evita l'ús excessiu de reactius base com l'Hidròxid de potassi (KOH) o Hidròxid de sodi (NaOH). La hidròlisi alcalina iniciada per ultrasons es pot implementar fàcilment en la fabricació de sabó comercial per produir una major producció en un temps més curt sense utilitzar cap catalitzador o reduir les quantitats de catalitzador utilitzats.

Els avantatges de la saponificació ultrasònica

  • La reacció més ràpida
  • Major conversió
  • No hi ha ús excessiu de reactius base
  • No hi ha ús excessiu de catalitzador
  • Reacció més completa
  • el procés de verd

Estudis de cas de la saponificació ultrasònica

Diversos estudis de recerca han demostrat que la sonicació promou la saponificació dels triglicèrids en sabó. La saponificació ultrasònica accelera i augmenta la conversió, mentre que l'estalvi o evitar l'ús de catalitzador. Això fa que la saponificació ultrasònica un mètode de producció molt eficient.

Ultrasonicador UIP2000hdT-2kW per al processament de líquids.

UIP2000hdT (2 kW) per a la saponificació

Sol · licitud d'informació




Tingueu en compte la nostra Política de privacitat.


Iniciació ultrasònica de la hidròlisi alcalina de triglicèrids (saponificació) sense fase catalitzador

UP400St homogeneïtzador ultrasònic 400 watts per a la sonicació per lotsMercantili et al. (2013) va estudiar els efectes de l'ultrasonització sobre la hidròlisi alcalina dels triglicèrids, coneguda com la saponificació. S'utilitza la sonicació per iniciar la hidròlisi alcalina d'oli de gira-sol. L'Hidròxid de potassi (KOH) va ser utilitzat com a base d'àlcali. Es va demostrar que l'ultrasò és eficaç com una font d'energia per iniciar i impulsar la reacció, que un rendiment d'alta reacció és assolible en només 15 minuts d'aplicació de poder total, mentre que treballen a temperatura ambient, i que no es generen durant la reacció. La comparació d'un bany d'ultrasons i un ultrasonocador tipus sonda Mostra la sonda ultrasònica per ser la tècnica superior. L'estudi demostra que els rendiments ultrasònics de la saponificació en una bona conversió sense la necessitat d'excés de alcalins o Catàlisi de transferència de fase.

Ultrasònic saponificació és un procés sonoquímic verd que accelera la reacció i millora la conversió.

Hidròlisi alcalina de triacetilglicerol

Ultrasonically promogut la reacció de transferència de fase per a la saponificació

Bhatkhande et al. (1998) va mostrar que la sonicació d'olis vegetals com l'oli de soja podria ser eficient saponificada utilitzant KOH aquós i PTCs diferents a temperatura ambient. L'extensió de la saponificació es va estudiar utilitzant el valor de saponificació com a referència. Optimitzacions de diversos paràmetres com ara el temps, la selecció dels catalitzadors de transferència de fase, la quantitat de catalitzador utilitzat, la quantitat de KOH i la quantitat d'aigua es van dur a terme utilitzant la sonicació i agitació. Per estudiar l'efecte de l'ultrasò, la saponificació també es va dur a terme a 35 º C en diferents condicions, a saber, agitació, sonicació, agitació i sonicació, i la calefacció a 100 º C. Es va trobar que la saponificació de la fase de líquid-líquid heterogènia de diferents olis vegetals utilitzant KOH/CTAB aquós es va accelerar significativament a 35 º C sota sonicació i agitació.

Ultrasonicators d'alt rendiment

Hielscher ultrasons subministra equips ultrasònics d'alt rendiment per a laboratori, la producció de pilot i industrial. Els ultrasonicators robustos i fiables s'utilitzen per a diverses reaccions sonoquímiques com la saponificació. Els ultrasonicators de tipus sonda Hielscher es poden utilitzar en mode batch i Inline. Tots els paràmetres de procés importants – amplitud, pressió, temperatura – es pot controlar amb precisió i garantir resultats reproduïbles.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsEl control digital registra automàticament els paràmetres del procés i els emmagatzema a la targeta SD integrada. Pre-configuració i el control de navegador remot que el procés de sonicació molt simple i fàcil d'usar.
Per a moltes reaccions sonoquímiques s'ha de mantenir una certa temperatura, de manera que el control de la temperatura és important. Ultrasonicators digitals Hielscher vénen amb un termo-parella i control de temperatura. La cèl·lula de flux jacketed permet dissipació de calor.
La robustesa d'equips d'ultrasons de Hielscher permet 24/7 operació en servei pesat i en entorns exigents.
La següent taula dóna una indicació de la capacitat de processament aproximada de les ultrasonicators:

El volum de lot Velocitat de flux dispositius recomanats
1 a 500 ml 10 a 200 ml / min UP100H
10-2000 ml 20 a 400 ml / min UF200 ः t, UP400St
00,1-20 litres 00,2 a 4L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 a 10L / min UIP4000hdT
N. A. 10 a 100 L / min UIP16000
N. A. major raïm de UIP16000

Contacti amb nosaltres / Demana'ns!

Demanar més informació

Utilitzeu el formulari següent, si voleu sol·licitar informació addicional sobre l'homogeneïtzació d'ultrasons. Estarem encantats d'oferir-vos un sistema d'ultrasons que compleixi els vostres requisits.









Tingueu en compte que Política de privacitat.


Hielscher ultrasons fabrica ultrasonicators d'alt rendiment per a aplicacions sonoquímiques.

Processadors d'ultrasons d'alta potència de laboratori a escala pilot i industrial.

Literatura / Referències

  • (En), bhatkhande, B.S.; Samant, Shriniwas D. (1998): ultrasò assistida PTC catalitzada per la saponificació d'olis vegetals utilitzant àlcali aquós. Ultrasons Sonochemistry vol. 5, número 1, 1998. 7-12 de la seva
  • Merctili, Laura; La seva Higson, P. J. (2014): iniciació ultrasònica de la hidròlisi alcalina de triglicèrids (saponificació) sense Catàlisi de fase. Journal of Surfactant i detergents vol. 17, Isssue 1, 2014 gen. 133-141 de la seva


Fets que cal saber

sonoquímica

L'ultrasò de potència s'aplica a processos químics com la síntesi i la catàlisi (també anomenada Sono-síntesi i Sono-catàlisi, respectivament) per tal d'iniciar i intensificar la reacció. Diverses aplicacions de la irradiació ultrasònica en la síntesi orgànica han estat en profunditat investigat i desenvolupat per a la producció industrial. Els tractaments sonochemical poden augmentar la velocitat de reacció, rendiment i selectivitat dels productes desitjats sota una condició significativament més suau. Això fa que el tractament amb ultrasons una tècnica de processament eficaç i respectuós del medi ambient. Catàlisi de transferència de fase assistida per ultrasons (PTC) s'ha demostrat que és un mètode dràsticament més eficient i eficaç per a les reaccions orgàniques en comparació amb la mateixa reacció en silenci condició. Per exemple, la reacció Cannizarro catalitzada per una catàlisi de transferència de fase assistida per ultrasons és significativament accelerat resultant en una conversió ràpida. Un altre exemple prominent és la transesterificació de triglicèrids (és a dir, olis vegetals, greixos animals) i metanol en presència de KOH com a catalitzador i ultrasons de potència. La transesterificació d'ultrasons rendiments en biodièsel d'alta qualitat produït en una ràpida conversió i un procés molt eficient, econòmic.

Ultrasonic/cavitació acústica crea forces altament intenses que obre les parets cel·lulars conegudes com lisi (clic per engrandir-se!)

Extracció ultrasònica es basa en la cavitació acústica i les seves forces de cisallament hidrodinàmiques

Saponificació

La saponificació descriu la reacció química que produeix sabó. En el procés de saponificació, els olis vegetals o els greixos animals es converteixen en sals d'àcids grassos – el "sabó" – i glicerol, que és un alcohol. La reacció requereix una solució d'una base d'àlcali (per exemple, NaOH o KOH) en aigua i també calor per iniciar la reacció.
Els passos de reacció de la saponificació són els següents:

  1. Atac Nucleòfil dels èsters d'àcids grassos per l'hidròxid
  2. Deixant la supressió de grup
  3. Deprotonació

La reacció de saponificació s'utilitza comercialment per produir sabons i lubricants.
Mentre que l'Hidròxid de sodi, sabó dur i Hidròxid de potassi s'utilitzen sabó suau per a la neteja quotidiana, també hi ha sabons especials produïts amb altres hidròxids metàl·lics. Per exemple, els sabons de liti i sabons de calci s'utilitzen com greixases lubrificants. També hi ha “sabons complexos” que consisteix en una barreja de sabons metàl·lics.

hidròlisi

La hidròlisi consisteix en la reacció d'una substància química orgànica amb aigua per formar dues o més substàncies noves i en general significa la divisió dels bons químics per l'addició d'aigua. Els èsters poden ser colats de nou en un àcid carboxílic i un alcohol per reacció amb aigua i una base. El sabó és produït per la hidròlisi dels èsters de greix o oli.

Base alcalina

Reactius de base alcalina (lyes) són necessaris per a la saponificació d'olis i greixos. Els triglicèrids es reaccionen amb una base – Hidròxid de sodi o potassi – per tal de produir glicerol i una sal d'àcids grassos, l'anomenat "sabó". L'Hidròxid de potassi és un compost inorgànic amb la fórmula KOH, i comunament es denomina potassa càustica. L'Hidròxid de sodi (NaOH) és una altra base forta prototípica. Quan s'utilitza l'Hidròxid de sodi, es produeix un sabó dur, mentre que l'ús d'Hidròxid de potassi dóna com a resultat un sabó suau.

Reactant vs reactiu

Un reactant és una substància que s'utilitza o consumeix en una reacció química. En comparació amb un reactiu, un reactant és requerit en quantitats més grans. Un reactiu és una substància que s'utilitza per iniciar una reacció, per recolzar la reacció i es consumeix en una reacció, en contrastos a catalitzadors que no es consumeixen en una reacció.