Forsæbning – Sæbefremstillingsproces med ultralyd

Forsæbning er den kemiske proces med sæbefremstilling. Det er reaktionen, hvor råmaterialet af fedtstoffer eller olier (triglycerider) reagerer med en alkalireaktivt middel for at danne sæbe. Ultralydbehandling forbedrer faseoverførselskatyse, hvilket resulterer i øget reaktionshastighed, mere fuldstændig konvertering og undgår overdreven brug af basisreagenser såsom kaliumhydroxid (KOH) eller natriumhydroxid (NaOH). Den ultralydsindkomne alkaliske hydrolyse kan let implementeres i kommerciel sæbefremstilling. Ultralydreaktorer til forsæbning producerer højere output på kortere tid uden at bruge nogen katalysator eller reducere mængden af anvendte katalysatorer.

Ultrasonisk forfremmet forsæbning

Fordelene ved ultralyd Saponificering

  • Hurtigere reaktion
  • Højere konvertering
  • Ingen overdreven brug af basis reagenser
  • Ingen overdreven brug af katalysator
  • Mere komplet reaktion
  • grøn proces

Casestudier af ultralyd Saponificering

Forskellige undersøgelser har vist, at sonikering fremmer forsæbning af triglycerider i sæbe. Ultralyd forsæbning accelererer og øger konverteringen samtidig spare eller undgå brugen af katalysator. Dette gør ultralyd forsæbning en yderst effektiv produktionsmetode.

Ultralydinitiering af alkalisk hydrolyse af triglycerider (forsæbning) uden fase katalysator

UP400St ultralyd homogenizer 400 watt til batch sonikeringMercantili et al. (2013) studerede virkningerne af ultralydbehandling på alkalisk hydrolyse af triglycerider, kendt som forsæbning. De brugte sonikering til at initiere alkalisk hydrolyse af solsikkeolie. Kaliumhydroxid (KOH) blev anvendt som alkali base. Det blev påvist, at ultralyd er effektiv som en strømkilde til at initiere og drive reaktionen, at en høj reaktionskapacitet er opnåelig i kun 15 minutter af den samlede effekt anvendelse, mens du arbejder ved omgivelsestemperatur, og at ingen detekterbare biprodukter genereres under reaktionen. Sammenligningen af en ultralydbad og en sonde-type ultrasonocator viser ultralydssonden til at være den overlegne teknik. Undersøgelsen viser, at ultralyd saponificering udbytter i en god omdannelse uden behov for overskydende alkali eller fase overførsel katalyse.

Ultrasonic forsæbning er en grøn sonochemical proces, der accelererer reaktionen og forbedrer omdannelsen.

Alkalisk hydrolyse af triacylglycerol

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


  • Ultralydbehandling resulterer i en hurtigere forsænkningsreaktion og i en mere komplet konvertering.
  • Forsæbning ved ultralydbehandling er en udbredt kemisk proces til at producere sæbe fra olier eller fedtstoffer og en base.
  • Ultralydassisteret forsæmning undgår overdreven brug af katalysatorer, forbedrer den samlede energieffektivitet

Ultrasonisk forfremmet fase overførsel reaktion for forsæbning

Bhatkhande et al. (1998) viste, at sonikering af vegetabilske olier såsom sojaolie effektivt kunne forsæres ved hjælp af vandige KOH og forskellige Ptc'er ved stuetemperatur. Omfanget af forsæbning blev undersøgt ved hjælp af saponificerings værdien som reference. Optimeringer af forskellige parametre såsom tid, udvælgelse af fase overførsel katalysatorer, mængden af katalysator anvendes, mængden af KOH og mængden af vand blev udført ved hjælp af sonikering og omrøring. At studere effekten af ultralyd, forsæbning blev også udført ved 35 º C under forskellige betingelser, nemlig omrøring, sonikering, omrøring og sonikering, og opvarmning ved 100 º C. Det konstateredes, at den heterogene væske-væskefase forsæbning af forskellige vegetabilske olier ved hjælp af vandig KOH/CTAB blev signifikant accelereret ved 35 º C under sonikering og omrøring.

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Højtydende Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics leverer højtydende ultralyds udstyr til laboratorie-, pilot-og industriproduktion. De robuste og pålidelige Ultralydapparater bruges til forskellige sonochemical reaktioner såsom forsæbning. Hielscher's sonde-type ultrasonicators kan bruges i batch og inline-tilstand. Alle vigtige procesparametre – amplitude, tryk, temperatur – kan kontrolleres præcist og sikre reproducerbare resultater.
Farve touch display af Hielscher digitale ultralydapparater. Den digitale styring registrerer automatisk procesparametrene og opbevarer dem på det integrerede SD-kort. Pre-indstillinger og Remote browser kontrol gør sonikering processen meget enkel og brugervenlig.
For mange sonochemical reaktioner skal en bestemt temperatur opretholdes, så temperaturkontrol er vigtig. Hielscher's digitale Ultralydapparater kommer med et termo-par og temperaturkontrol. Jacketed flowcelle giver mulighed for varmeafledning.
Robustheden af ​​Hielscher s ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000hdT
na større klynge af UIP16000hdT
  • Bhatkhande, B.S.; Samant, Shriniwas D. (1998): ultralyd assisteret PTC katalyseret forsæbning af vegetabilske olier ved hjælp af vandig alkali. Ultrasonics Sonochemistry vol. 5, Issue 1, 1998. 7-12 af
  • Mercantili, Laura; Séamus, Frank Davis; Higson, P. J. (2014): Ultrasonic indledning af alkalisk hydrolyse af triglycerider (Saponificering) uden fase katalyse. Tidsskrift for overfladeaktive stoffer og rengøringsmidler vol. 17, isssue 1, Jan 2014. 133-141 af
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydapparater til sonokemiske applikationer, såsom kommerciel forsæbning

High-Power ultralyds-processorer fra Lab til pilot og industriel skala.


Fakta Værd at vide

sonochemistry

Power ultralyd anvendes til kemiske processer såsom syntese og katalyse (også kaldet sono-syntese og sono-katalyse, henholdsvis) for at indlede og intensivere reaktionen. Forskellige anvendelser af ultralydbestråling i organisk syntese er blevet grundigt undersøgt og udviklet til industriel produktion. Sonokemiske behandlinger kan øge hastigheden af reaktion, udbytte og selektivitet af ønskede produkter under betydeligt mildere tilstand. Dette gør ultralydsbehandlingen til en effektiv og miljøvenlig behandlingsteknik. Ultralydassisteret faseoverførselskatalyse (PTC) har vist sig at være en drastisk mere effektiv metode til organiske reaktioner sammenlignet med den samme reaktion ved stilhedstilstand. For eksempel er Cannizarro-reaktionen katalyseret af en ultralydassisteret faseoverførselskatalyse signifikant fremskyndet, hvilket resulterer i en hurtig konvertering. Et andet fremtrædende eksempel er omestring af triglycerider (dvs. vegetabilske olier, animalskfedt) og methanol i overværelse af KOH som katalysator og magt ultralyd. Ultralydtransesterificeringen udbytter i høj kvalitet biodiesel produceret i en hurtig konvertering og en meget effektiv, økonomisk proces.

Ultralyd/akustisk kavitation skaber meget intense kræfter, som åbner cellevæggene kendt som lysis (Klik for at forstørre!)

Ultralydsekstraktion er baseret på akustisk kavitation og dens hydrodynamiske forskydningskræfter

Forsæbning

Saponificering beskriver den kemiske reaktion, der producerer sæbe. Ved forsæbning omdannes vegetabilske olier eller animalske fedtstoffer til fedtsyre salte – "sæbe" – og glycerol, som er en alkohol. Reaktionen kræver en opløsning af en alkali base (f. eks., NaOH eller KOH) i vand og også varme for at initiere reaktionen.
Reaktions trinnene for forsæbning er følgende:

  1. Nukleofile anfald af fedtsyre estere ved hydroxid
  2. Forlader gruppe fjernelse
  3. Deprotoneringsligevægten

Forsæbning reaktion anvendes kommercielt til at producere sæber og smøremidler.
Mens natriumhydroxid hård sæbe og kaliumhydroxid blød sæbe anvendes til daglig rengøring, er der også særlige sæber fremstillet ved hjælp af andre metal hydroxider. For eksempel anvendes lithiumsæber og kalcium sæber som smørefedt. Der er også “komplekse sæber” bestående af en blanding af metalliske sæber.

hydrolyse

Hydrolyse indebærer en reaktion af et organisk kemikalie med vand til at danne to eller flere nye stoffer og normalt betyder spaltning af kemiske obligationer ved tilsætning af vand. Estere kan kløvet tilbage i en carboxylsyre og en alkohol ved reaktion med vand og en base. Sæbe fremstilles ved hydrolyse af estere af fedt eller olie.

Alkalisk base

Alkaliske base reaktanter (lyer) er nødvendige for forsæbning af olier og fedtstoffer. Triglycerider er reageret med en base – natrium-eller kaliumhydroxid – for at producere glycerol og en fedtsyre salt, den såkaldte "sæbe". Kaliumhydroxid er en uorganisk forbindelse med formlen KOH, og kaldes almindeligvis kaustisk kaliumchlorid. Natriumhydroxid (NaOH) er en anden prototypiske stærk base. Når natriumhydroxid anvendes, en hård sæbe er produceret, mens brugen af kaliumhydroxid resulterer i en blød sæbe.

Reaktant vs reagens

En reaktant er et stof, der bruges op eller forbruges i en kemisk reaktion. I sammenligning med et reagens kræves der en reaktant i større mængder. Et reagens er et stof, der bruges til at initiere en reaktion, til at understøtte reaktionen og forbruges i en reaktion, i kontraster til katalysatorer, som ikke indtages i en reaktion.


Forsæbning – ofte stillede spørgsmål

  • Hvad er forsæbningsprocessen? Forsæbning er den kemiske proces, hvor fedtstoffer eller olier reagerer med en alkali (normalt natriumhydroxid) for at producere sæbe og glycerol. Denne reaktion involverer hydrolyse af triglycerider i fedtsyresalte og glycerol.
  • Hvilken type reaktion er forsæbning? Forsæbning er en type hydrolysereaktion, hvor esterbindinger i fedtstoffer eller olier nedbrydes af en alkali.
  • Hvorfor kaldes det forsæbning? Det er opkaldt efter dets slutprodukt, sæbe, og dets evne til at skabe sæbe gennem hydrolyse af esterbindinger i triglycerider.
  • Hvad er formålet med forsæbning? Det primære formål er at producere sæbe, et overfladeaktivt middel, der anvendes bredt til rengøring og vask.
  • Er forsæbning hydrolyse? Ja, forsæbning er en specifik type hydrolyse, der involverer nedbrydning af fedtstoffer eller olier af en alkali til glycerol og fedtsyresalte (sæbe).
  • Hvad er mekanismen for forsæbning? Det involverer nukleofile angreb af hydroxidioner på carbonylcarbonet af esterbindingen i triglycerider, hvilket fører til dannelsen af alkohol (glycerol) og sæbe.
  • Hvorfor er blanding vigtig for forsæbning? Effektiv blanding sikrer grundig kontakt mellem reaktanterne, hvilket fremmer en mere komplet og ensartet reaktion, der er afgørende for at opnå optimale udbytter. Hielscher ultralydsblandere kan forbedre denne proces gennem intens kavitation og forskydningskræfter.
  • Hvad er et forsæbningseksempel? Blanding af natriumhydroxid med kokosolie i nærværelse af en Hielscher ultralydreaktor til fremstilling af sæbe og glycerol eksemplificerer forsæbning.
  • Hvad er det vigtigste produkt af forsæbning? De vigtigste produkter er sæbe (natrium- eller kaliumsalte af fedtsyrer) og glycerol.
  • Hvorfor er forsæbningsværdi vigtig? Forsæbningsværdien angiver mængden af alkali, der er nødvendig for at forsæbne en given mængde fedt eller olie, hvilket hjælper med at bestemme molekylvægten af de fedtsyrer, den indeholder.
  • Er forsæbning reversibel? Under typiske forhold er forsæbning ikke reversibel på grund af den dannede sæbes stabile natur.
  • Hvad er det modsatte af forsæbning? Esterificering, hvor vand og alkoholer reagerer med carboxylsyrer til dannelse af estere og vand, er den omvendte proces.
  • Kræver forsæbning varme? Selvom det ikke er nødvendigt, kan varme fremskynde forsæbningsprocessen ved at øge molekylær bevægelse og reaktionshastighed.
  • Er forsæbning eksoterm eller endoterm? Forsæbning er en eksoterm reaktion, der frigiver varme, når den fortsætter.
  • Er forsæbning basisk eller sur? Det er en grundlæggende reaktion, da det involverer virkningen af en base (alkali) på en ester (fedt / olie).
  • Hvordan stopper du forsæbning? Tilsætning af en syre for at neutralisere alkalien stopper reaktionen og ophører effektivt med forsæbningsprocessen.
  • Hvad sker der efter forsæbning? Efter fuldstændig reaktion består blandingen sædvanligvis af sæbe og glycerol, som kan renses eller behandles yderligere afhængigt af den tilsigtede anvendelse.
  • Er forsæbning naturlig? Ja, naturlig forsæbning kan forekomme, når fedt kommer i kontakt med jordalkalimetaller i visse geologiske omgivelser, eller når gamle folk blandede animalsk fedt med aske i traditionelle sæbefremstillingsmetoder.
  • Hvorfor bruges olivenolie til forsæbning? Olivenolie foretrækkes i forsæbning på grund af dets rige indhold af oliesyre, hvilket giver en mild, fugtgivende sæbe med gode rensende egenskaber og et stabilt skum.
  • Hvordan omdannes fedt til sæbe? Fedtstoffer omdannes til sæbe gennem forsæbning ved at opvarme dem med en stærk alkaliopløsning, typisk natriumhydroxid, som nedbryder fedtet til fedtsyresalte (sæbe) og glycerol.
  • Hvilken olie har høj forsæbningsværdi? Kokosolie har en høj forsæbningsværdi, hvilket indikerer en højere andel af mindre fedtsyremolekyler, hvilket gør den meget reaktiv med alkali til fremstilling af sæbe.
  • Hvad sker der med olier under forsæbning? Under forsæbning hydrolyseres olier af alkalien til glycerol- og fedtsyresalte, hvor sidstnævnte danner sæben.
  • Hvad er det bedste fedt til sæbe? Talg (oksekødsfedt) og kokosolie betragtes som nogle af de bedste fedtstoffer til sæbefremstilling på grund af deres skummende og hærdende egenskaber i det endelige sæbeprodukt.
  • Hvordan forsæbne olier uden lud? Forsæbningsolier uden lud er ikke muligt til traditionel sæbefremstilling; Imidlertid kan sæbelignende rensemidler fremstilles ved hjælp af overfladeaktive stoffer og emulgatorer i stedet for ludbaseret forsæbning.

Vi vil være glade for at diskutere din proces.

Lad os komme i kontakt.