بوته – صابون سازی فرآیند با مافوق صوت
ساپوناسیون فرایند شیمیایی صابون سازی است. واکنشی است که در آن ماده اولیه چربی ها یا روغن ها (تریگلیسیرید) با یک واکنش کننده آلکالی واکنش می دهند تا صابون تشکیل شود. امواج فراصوت را بهبود می بخشد کاتالیزور انتقال فاز در نتیجه افزایش سرعت واکنش, تبدیل کامل تر و اجتناب از استفاده بیش از حد از واکنشگر پایه مانند هیدروکسید پتاسیم (KOH) و یا سدیم هیدروکسید (NaOH). هیدرولیز قلیایی اولتراسونیک آغاز شده را می توان به راحتی در ساخت صابون تجاری پیاده سازی شده است. راکتورهای مافوق صوت برای saponification تولید خروجی بالاتر در زمان کوتاه تر بدون استفاده از هر کاتالیزور و یا کاهش مقادیر کاتالیزور استفاده می شود.
التراسونیک تبلیغی بوته
- واکنش سریع تر
- تبدیل بالاتر
- بدون استفاده بیش از حد از معرف پایه
- بدون استفاده بیش از حد کاتالیزور
- واکنش کامل تر
- فرآیند سبز
مطالعات موردی بوته التراسونیک
مطالعات تحقیقاتی مختلف نشان داده اند که فراصوت ترویج بوته تری گلیسیرید را به صابون. بوته التراسونیک شتاب و افزایش تبدیل در حالی که صرفه جویی و یا اجتناب از استفاده از کاتالیزور. این باعث می شود بوته اولتراسونیک یک روش تولید بسیار کارآمد است.
شروع التراسونیک از هیدرولیز قلیایی تری گلیسیرید (بوته) بدون کاتالیست فاز
Mercantili و همکاران (۲۰۱۳) مورد مطالعه اثرات امواج فراصوت در هیدرولیز قلیایی تری گلیسیرید ، شناخته شده به عنوان بوته. آنها با استفاده از فراصوت برای شروع هیدرولیز قلیایی روغن آفتابگردان. از هیدروکسید پتاسیم (KOH) به عنوان پایه قلیایی استفاده شد. این نشان داده شد که سونوگرافی به عنوان یک منبع قدرت برای شروع و رانندگی واکنش موثر است ، که یک عملکرد واکنش بالا در تنها 15 دقیقه از برنامه کل قدرت در حالی که کار در دمای محیط است ، و هیچ قابل تشخیص توسط محصولات تولید می شود در طول واکنش. مقایسه یک حمام اولتراسونیک و پروب نوع ultrasonocator نشان می دهد پروب مافوق صوت به روش برتر. مطالعه نشان می دهد که بازده بوته مافوق صوت در تبدیل خوب بدون نیاز به قلیایی بیش از حد و یا تجزیه انتقال فاز.
هیدرولیز قلیایی تریزیل گلیسرول
UIP2000hdT (2kW) راکتور مخزن مافوق صوت برای بوته
- امواج فراصوت منجر به واکنش saponification سریع تر و در تبدیل کامل تر.
- Saponification توسط امواج فراصوت یک فرایند شیمیایی به طور گسترده ای استفاده می شود برای تولید صابون از روغن ها و یا چربی ها و پایه است.
- saponification کمک مافوق صوت اجتناب از استفاده بیش از حد از کاتالیزور را بهبود می بخشد انرژی کلی بهره وری
التراسونیک ارتقا فاز واکنش انتقال برای بوته
Bhatkhande و همکاران (۱۹۹۸) نشان داد که فراصوت از روغن های گیاهی مانند روغن سویا می تواند کارآمد saponified با استفاده از کوه های آبی و PTCs های مختلف در دمای اتاق. میزان بوته با استفاده از مقدار بوته به عنوان مرجع مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی پارامترهای مختلف از قبیل زمان ، انتخاب کاتالیزور انتقال فاز ، مقدار کاتالیزور مورد استفاده ، مقدار کوه و مقدار آب با استفاده از فراصوت و تکان دهنده انجام شد. برای مطالعه اثر اولتراسوند ، بوته نیز در ۳۵ º C تحت شرایط مختلف ، یعنی تکان دهنده ، فراصوت ، تکان دهنده و فراصوت ، و حرارت در ۱۰۰ درجه سانتی گراد انجام شد. مشخص شد که بوته فاز مایع-مایع ناهمگن از روغن های مختلف گیاهی با استفاده از کوه آبی/CTAB به طور قابل توجهی در ۳۵ º C تحت فراصوت و تکان دهنده شتاب.
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Ultrasonicators عملکرد بالا
Hielscher فرا صوت تامین تجهیزات با عملکرد بالا مافوق صوت برای آزمایشگاه ، پایلوت و تولید صنعتی است. Ultrasonicators قوی و قابل اعتماد برای واکنش های مختلف sonochemical مانند بوته استفاده می شود. در Hielscher را پروب نوع ultrasonicators را می توان در حالت دسته ای و درون خطی استفاده می شود. تمام پارامترهای مهم فرآیند – دامنه، فشار، دما – می تواند دقیقا کنترل و اطمینان از نتایج تجدید.
کنترل دیجیتال به طور خودکار پارامترهای فرایند را ثبت و ذخیره آنها را در یکپارچه SD-کارت. قبل از تنظیمات و کنترل از راه دور مرورگر را فرآیند فراصوت بسیار ساده و کاربر پسند.
برای بسیاری از واکنش sonochemical یک درجه حرارت خاص باید حفظ شود ، بنابراین کنترل دما مهم است. Ultrasonicators دیجیتال Hielscher با یک حرارتی زن و شوهر و کنترل درجه حرارت آمده است. سلول جریان jacketed برای اتلاف گرما اجازه می دهد.
استحکام تجهیزات سونوگرافی Hielscher اجازه می دهد تا برای 24/7 عملیات در سنگین و در محیط های خواستار است.
جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:
| دسته ای دوره | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500ML | 10 تا پوست 200ml / دقیقه | UP100H |
| 10 به 2000mL | 20 تا 400ML / دقیقه | UP200Ht، UP400St |
| 00.1 به 20L | 00.2 به 4L / دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L / دقیقه | UIP4000hdT |
| خب | 10 تا 100L / min و | UIP16000 |
| خب | بزرگتر | خوشه UIP16000 |
پردازنده های مافوق صوت با قدرت بالا از آزمایشگاه به خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- کارشناس خاند, لیسانس; Samant ، شروان بود D. (۱۹۹۸): سونوگرافی کمک بوته کاتالیز PTC از روغن های گیاهی با استفاده از قلیایی آبی. فرا صوت آواشیمی جلد 5 ، شماره 1 ، ۱۹۹۸. 7-12.
- Mercantili, لورا; سلاصغر ، فرانک دیویس ؛ Higson ، P. J. (۲۰۱۴): شروع التراسونیک هیدرولیز قلیایی تری گلیسیرید (بوته) بدون تجزیه فاز. مجله سورفکتانت و مواد شوینده Vol. 17 ، Isssue 1 ، ژانویه ۲۰۱۴. 133-141.
آمار ارزشمند دانستن
آوا شیمی
سونوگرافی قدرت به فرآیندهای شیمیایی مانند سنتز و تجزیه (همچنین به نام سونو سنتز و سونو تجزیه ، به ترتیب) به منظور آغاز و تشدید واکنش اعمال می شود. کاربردهای مختلف تابش اولتراسونیک در سنتز آلی در عمق مورد بررسی قرار گرفته و برای تولید صنعتی توسعه یافته است. درمان Sonochemical می تواند میزان واکنش ، عملکرد و انتخابی از محصولات مورد نظر را تحت شرایط قابل توجهی خفیف تر افزایش دهد. این باعث می شود درمان اولتراسونیک یک تکنیک پردازش موثر و دوستدار محیط زیست است. التراسونیک کمک تجزیه فاز انتقال (PTC) ثابت شده است که یک روش به شدت کارآمد تر و موثر برای واکنش های آلی در مقایسه با همان واکنش در شرایط سکوت. به عنوان مثال ، واکنش Cannizarro کاتالیز شده توسط تجزیه انتقال فاز التراسونیک کمک به طور قابل توجهی سرعت تا در نتیجه تبدیل سریع. یکی دیگر از مثال برجسته است تبادل استری تری گلیسیرید (i.e. روغن های گیاهی ، چربی های حیوانی) و متانول در حضور کوه به عنوان کاتالیزور و قدرت اولتراسوند. بازده تبادل استری اولتراسونیک در بیودیزل با کیفیت بالا تولید شده در یک تبدیل سریع و بسیار کارآمد ، روند اقتصادی است.
استخراج اولتراسونیک بر اساس کاویتاسیون آکوستیک و نیروهای برشی هیدرودینامیک آن است
بوته
بوته می گوید واکنش شیمیایی است که تولید صابون. در فرایند بوته ، روغن های نباتی یا چربی های حیوانی به نمک اسید چرب تبدیل می شوند – "صابون" – و گلیسرول است که یک الکل است. واکنش نیاز به یک راه حل از یک پایه قلیایی (به عنوان مثال, سود یا KOH) در آب و همچنین حرارت برای شروع واکنش.
مراحل واکنش بوته به شرح زیر است:
- حمله هسته از استرهای اسید چرب توسط هیدروکسید
- ترک حذف گروه
- Deprotonation
واکنش بوته به صورت تجاری برای تولید صابون و روان کننده ها استفاده می شود.
در حالی که هیدروکسید سدیم صابون سخت و هیدروکسید پتاسیم صابون نرم برای تمیز کردن روزمره استفاده می شود ، نیز وجود دارد صابون های ویژه تولید شده با استفاده از سایر هيدرُكسِدس فلزی. به عنوان مثال ، صابون های لیتیم و صابون های کلسیم به عنوان گریس های روانکاری استفاده می شود. هم وجود دارد “صابون های پیچیده” متشکل از مخلوطی از صابون های فلزی.
اب کافت
هیدرولیز شامل واکنش یک ماده شیمیایی آلی با آب به شکل دو یا بیشتر از مواد جدید و معمولا به معنی تقسیم اوراق قرضه شیمیایی با افزودن آب. استرها را می توان به یک اسید کربوکسیلیک و الکل توسط واکنش با آب و پایه بافته. صابون توسط هیدرولیز از استرهای چربی یا روغن تولید می شود.
پایه قلیایی
رجنتس قلیایی پایه (lyes) برای بوته از روغن ها و چربی های مورد نیاز. تری گلیسیرید با یک پایگاه واکنش نشان داد – سدیم یا هیدروکسید پتاسیم – به منظور تولید گلیسرول و نمک اسید چرب ، به اصطلاح "صابون". هیدروکسید پتاسیم ترکیب معدنی با فرمول کوه است ، و معمولا به نام سود سوز پتاس. هیدروکسید سدیم (سود) یکی دیگر از پایه قوی پیشگام است. هنگامی که هیدروکسید سدیم استفاده می شود ، صابون سخت تولید شده است ، در حالی که استفاده از هیدروکسید پتاسیم نتایج در صابون نرم.
واکنش دهنده در مقابل معرف
واکنش دهنده یک ماده است که استفاده می شود و یا مصرف در یک واکنش شیمیایی است. در مقایسه با معرف ، واکنش دهنده در مقادیر بزرگتر مورد نیاز است. معرف یک ماده است که برای شروع یک واکنش استفاده می شود ، برای حمایت از واکنش است و در یک واکنش مصرف ، در تضاد با کاتالیزور که در یک واکنش مصرف نمی شود.