सैपोनिफिकेशन – Ultrasonics के साथ साबुन बनाने की प्रक्रिया

सैपोनिफिकेशन साबुन बनाने की रासायनिक प्रक्रिया है। यह वह प्रतिक्रिया है जिसमें वसा या तेल (ट्राइग्लिसराइड्स) का कच्चा माल साबुन बनाने के लिए क्षार अभिकारक के साथ प्रतिक्रिया करता है। अल्ट्रासोनिकेशन चरण हस्तांतरण उत्प्रेरण में सुधार करता है जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया की गति में वृद्धि होती है, अधिक पूर्ण रूपांतरण होता है और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (केओएच) या सोडियम हाइड्रॉक्साइड (एनएओएच) जैसे आधार अभिकर्मकों के अत्यधिक उपयोग से बचा जाता है। अल्ट्रासोनिक रूप से शुरू की गई क्षारीय हाइड्रोलिसिस को वाणिज्यिक साबुन निर्माण में आसानी से लागू किया जा सकता है। सैपोनिफिकेशन के लिए अल्ट्रासोनिक रिएक्टर किसी भी उत्प्रेरक का उपयोग किए बिना या उपयोग किए गए उत्प्रेरक की मात्रा को कम किए बिना कम समय में उच्च उत्पादन का उत्पादन करते हैं।

अल्ट्रासोनिक रूप से प्रचारित Saponification

अल्ट्रासोनिक Saponification के मामले का अध्ययन

विभिन्न शोध अध्ययनों से पता चला है कि सोनिकेशन साबुन में ट्राइग्लिसराइड्स के सैपोनिफिकेशन को बढ़ावा देता है। अल्ट्रासोनिक सैपोनिफिकेशन उत्प्रेरक के उपयोग को बचाने या उससे बचने के दौरान रूपांतरण को तेज और बढ़ाता है। यह अल्ट्रासोनिक saponification एक अत्यधिक कुशल उत्पादन विधि बनाता है।

चरण उत्प्रेरक के बिना ट्राइग्लिसराइड्स (सैपोनिफिकेशन) के क्षारीय हाइड्रोलिसिस की अल्ट्रासोनिक दीक्षा

Mercantili एट अल (2013) ट्राइग्लिसराइड्स के क्षारीय हाइड्रोलिसिस पर ultrasonication के प्रभाव का अध्ययन किया, saponification के रूप में जाना जाता है। उन्होंने सूरजमुखी तेल के क्षारीय हाइड्रोलिसिस को शुरू करने के लिए सोनिकेशन का उपयोग किया। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) क्षार आधार के रूप में इस्तेमाल किया गया था। यह दिखाया गया था कि अल्ट्रासाउंड प्रतिक्रिया शुरू करने और ड्राइव करने के लिए एक शक्ति स्रोत के रूप में प्रभावी है, कि परिवेश के तापमान पर काम करते समय कुल बिजली आवेदन के केवल 15 मिनट में एक उच्च प्रतिक्रिया उपज प्राप्त की जा सकती है, और प्रतिक्रिया के दौरान कोई पता लगाने योग्य उत्पाद उत्पन्न नहीं होते हैं। एक अल्ट्रासोनिक स्नान और एक जांच-प्रकार अल्ट्रासोनोकेटर की तुलना अल्ट्रासोनिक जांच को बेहतर तकनीक दिखाती है। अध्ययन दर्शाता है कि अल्ट्रासोनिक saponification अतिरिक्त क्षार या चरण हस्तांतरण उत्प्रेरण की आवश्यकता के बिना एक अच्छा रूपांतरण में पैदावार.

ट्राईसिलेग्लिसरॉल के क्षारीय हाइड्रोलिसिस

Saponification के लिए Ultrasonically प्रचारित चरण स्थानांतरण प्रतिक्रिया

भातखंडे एवं अन्य (1998) ने दर्शाया कि सोयाबीन तेल जैसे वनस्पति तेलों के सोनिकेशन को कमरे के तापमान पर जलीय केओएच और विभिन्न पीटीसी का उपयोग करके कुशलतापूर्वक सैपोनिफाइड किया जा सकता है। एक संदर्भ के रूप में सैपोनिफिकेशन मूल्य का उपयोग करके सैपोनिफिकेशन की सीमा का अध्ययन किया गया था। समय, चरण हस्तांतरण उत्प्रेरक का चयन, उपयोग किए गए उत्प्रेरक की मात्रा, केओएच की मात्रा और पानी की मात्रा जैसे विभिन्न मापदंडों का अनुकूलन सोनिकेशन और सरगर्मी का उपयोग करके किया गया था। अल्ट्रासाउंड के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, सैपोनिफिकेशन भी विभिन्न परिस्थितियों में 35ºC पर किया गया था, अर्थात् सरगर्मी, सोनीशन, सरगर्मी और सोनिकेशन, और 100ºC पर हीटिंग। यह पाया गया कि जलीय KOH/CTAB का उपयोग करके विभिन्न वनस्पति तेलों के विषम तरल-तरल चरण saponification को सोनिकेशन और सरगर्मी के तहत 35ºC पर काफी तेज किया गया था।

उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर

Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक उपकरण की आपूर्ति करता है। मजबूत और विश्वसनीय अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग विभिन्न सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं जैसे सैपोनिफिकेशन के लिए किया जाता है। Hielscher की जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर बैच और इनलाइन मोड में इस्तेमाल किया जा सकता है। सभी महत्वपूर्ण प्रक्रिया पैरामीटर – आयाम, दबाव, तापमान – ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम सुनिश्चित कर सकता है।
डिजिटल नियंत्रण स्वचालित रूप से प्रक्रिया मापदंडों को रिकॉर्ड करता है और उन्हें एकीकृत एसडी-कार्ड पर संग्रहीत करता है। प्री-सेटिंग्स और रिमोट ब्राउज़र कंट्रोल सोनीशन प्रक्रिया को बहुत सरल और उपयोगकर्ता के अनुकूल बनाते हैं।
कई सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के लिए एक निश्चित तापमान बनाए रखा जाना चाहिए, इसलिए तापमान नियंत्रण महत्वपूर्ण है। Hielscher के डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटर थर्मो-कपल और तापमान नियंत्रण के साथ आते हैं। जैकेटेड फ्लो सेल गर्मी लंपटता के लिए अनुमति देता है।
Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24/7 आपरेशन के लिए अनुमति देता है।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

• भातखंडे, बी.एस.; सामंत, श्रीनिवास डी. (1998): अल्ट्रासाउंड ने पीटीसी की सहायता से जलीय क्षार का उपयोग करके वनस्पति तेलों के सैपोनिफिकेशन को उत्प्रेरित किया। अल्ट्रासोनिक्स सोनोकेमिस्ट्री वॉल्यूम 5, अंक 1, 1998। 7-12.
• मर्केंटिली, लौरा; सेमस, फ्रैंक डेविस; हिग्सन, पीजे (2014): चरण उत्प्रेरण के बिना ट्राइग्लिसराइड्स (सैपोनिफिकेशन) के क्षारीय हाइड्रोलिसिस की अल्ट्रासोनिक दीक्षा। जर्नल ऑफ सर्फैक्टेंट एंड डिटर्जेंट वॉल्यूम 17, इस्सू 1, जनवरी 2014। 133-141.

जानने के योग्य तथ्य

सोनोकेमिस्ट्री

प्रतिक्रिया को शुरू करने और तेज करने के लिए पावर अल्ट्रासाउंड को संश्लेषण और उत्प्रेरण (क्रमशः सोनो-संश्लेषण और सोनो-उत्प्रेरण भी कहा जाता है) जैसी रासायनिक प्रक्रियाओं पर लागू किया जाता है। कार्बनिक संश्लेषण में अल्ट्रासोनिक विकिरण के विभिन्न अनुप्रयोगों की गहराई से जांच की गई है और औद्योगिक उत्पादन के लिए विकसित किया गया है। सोनोकेमिकल उपचार काफी मामूली स्थिति के तहत वांछित उत्पादों की प्रतिक्रिया, उपज और चयनात्मकता की दर को बढ़ा सकते हैं। यह अल्ट्रासोनिक उपचार को एक प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल प्रसंस्करण तकनीक बनाता है। अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त चरण हस्तांतरण उत्प्रेरण (पीटीसी) मौन स्थिति में एक ही प्रतिक्रिया की तुलना में कार्बनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक बहुत अधिक कुशल और प्रभावी तरीका साबित हुआ है। उदाहरण के लिए, एक अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त चरण हस्तांतरण उत्प्रेरण द्वारा उत्प्रेरित कैनिज़ारो प्रतिक्रिया में काफी तेजी आई है जिसके परिणामस्वरूप तेजी से रूपांतरण होता है। एक अन्य प्रमुख उदाहरण उत्प्रेरक और शक्ति अल्ट्रासाउंड के रूप में केओएच की उपस्थिति में ट्राइग्लिसराइड्स (यानी वनस्पति तेल, पशु वसा) और मेथनॉल का ट्रांसस्टेरिफिकेशन है। अल्ट्रासोनिक ट्रांसस्टेरिफिकेशन उच्च गुणवत्ता वाले बायोडीजल में तेजी से रूपांतरण और एक बहुत ही कुशल, किफायती प्रक्रिया में उत्पादित होता है।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ध्वनिक cavitation और इसकी हाइड्रोडायनामिक कतरनी बलों पर आधारित है

सैपोनिफिकेशन

सैपोनिफिकेशन रासायनिक प्रतिक्रिया का वर्णन करता है जो साबुन का उत्पादन करता है। सैपोनिफिकेशन प्रक्रिया में, वनस्पति तेल या पशु वसा फैटी एसिड लवण में परिवर्तित हो जाते हैं – "साबुन" – और ग्लिसरॉल, जो एक शराब है। अभिक्रिया को आरंभ करने के लिए जल में क्षार क्षार क्षार (जैसे- छंव्भ् अथवा कोव्भ्) के विलयन तथा ऊष्मा की भी आवश्यकता होती है।
सैपोनिफिकेशन के प्रतिक्रिया चरण निम्नलिखित हैं:

1. हाइड्रॉक्साइड द्वारा फैटी एसिड एस्टर का न्यूक्लियोफिलिक हमला
2. समूह निष्कासन छोड़ना
3. अवक्षेपण

सैपोनिफिकेशन प्रतिक्रिया का उपयोग व्यावसायिक रूप से साबुन और स्नेहक का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
जबकि सोडियम हाइड्रॉक्साइड हार्ड साबुन और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड नरम साबुन का उपयोग रोजमर्रा की सफाई के लिए किया जाता है, अन्य धातु हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करके उत्पादित विशेष साबुन भी होते हैं। उदाहरण के लिए, लिथियम साबुन और कैल्शियम साबुन का उपयोग चिकनाई ग्रीस के रूप में किया जाता है। वहाँ भी हैं “जटिल साबुन” धात्विक साबुन के मिश्रण से मिलकर।

जल-अपघटन

हाइड्रोलिसिस में दो या दो से अधिक नए पदार्थ बनाने के लिए पानी के साथ एक कार्बनिक रसायन की प्रतिक्रिया शामिल है और आमतौर पर पानी के अतिरिक्त रासायनिक बंधों की दरार का मतलब है। एस्टर को पानी और आधार के साथ प्रतिक्रिया द्वारा एक कार्बोक्जिलिक एसिड और एक अल्कोहल में वापस क्लीव किया जा सकता है। साबुन वसा या तेल के एस्टर के हाइड्रोलिसिस द्वारा निर्मित होता है।

क्षारीय आधार

तेल और वसा के सैपोनिफिकेशन के लिए क्षारीय आधार अभिकारकों (लाइज़) की आवश्यकता होती है। ट्राइग्लिसराइड्स एक आधार के साथ प्रतिक्रिया करते हैं – सोडियम या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड – ग्लिसरॉल और एक फैटी एसिड नमक का उत्पादन करने के लिए, तथाकथित "साबुन"। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड सूत्र KOH के साथ एक अकार्बनिक यौगिक है, और आमतौर पर कास्टिक पोटाश कहा जाता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) एक अन्य प्रोटोटाइप मजबूत आधार है। जब सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है, तो एक कठोर साबुन का उत्पादन होता है, जबकि पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के उपयोग से एक नरम साबुन बनता है।

अभिकारक बनाम अभिकर्मक

एक अभिकारक एक पदार्थ है जिसका उपयोग रासायनिक प्रतिक्रिया में किया जाता है या खाया जाता है। एक अभिकर्मक की तुलना में, बड़ी मात्रा में एक अभिकारक की आवश्यकता होती है। एक अभिकर्मक एक पदार्थ है जिसका उपयोग प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए किया जाता है, प्रतिक्रिया का समर्थन करने के लिए और एक प्रतिक्रिया में सेवन किया जाता है, उत्प्रेरक के विपरीत जो एक प्रतिक्रिया में खपत नहीं होते हैं।

सैपोनिफिकेशन – अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

• सैपोनिफिकेशन प्रक्रिया क्या है? सैपोनिफिकेशन रासायनिक प्रक्रिया है जहां वसा या तेल साबुन और ग्लिसरॉल का उत्पादन करने के लिए एक क्षार (आमतौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रतिक्रिया में फैटी एसिड लवण और ग्लिसरॉल में ट्राइग्लिसराइड्स का हाइड्रोलिसिस शामिल है।
• सैपोनिफिकेशन किस प्रकार की प्रतिक्रिया है? सैपोनिफिकेशन एक प्रकार की हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया है जहां वसा या तेलों में एस्टर बॉन्ड एक क्षार द्वारा टूट जाते हैं।
• इसे सैपोनिफिकेशन क्यों कहा जाता है? इसका नाम इसके अंतिम उत्पाद, साबुन और ट्राइग्लिसराइड्स में एस्टर बॉन्ड के हाइड्रोलिसिस के माध्यम से साबुन बनाने की क्षमता के लिए रखा गया है।
• सैपोनिफिकेशन का उद्देश्य क्या है? प्राथमिक उद्देश्य साबुन का उत्पादन करना है, एक सर्फेक्टेंट जो सफाई और धोने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
• सैपोनिफिकेशन हाइड्रोलिसिस है? हां, सैपोनिफिकेशन एक विशिष्ट प्रकार का हाइड्रोलिसिस है जिसमें ग्लिसरॉल और फैटी एसिड लवण (साबुन) में क्षार द्वारा वसा या तेलों का अपघटन शामिल है।
• सैपोनिफिकेशन का तंत्र क्या है? इसमें ट्राइग्लिसराइड्स में एस्टर बॉन्ड के कार्बोनिल कार्बन पर हाइड्रॉक्साइड आयनों का न्यूक्लियोफिलिक हमला शामिल है, जिससे अल्कोहल (ग्लिसरॉल) और साबुन का निर्माण होता है।
• सैपोनिफिकेशन के लिए मिश्रण क्यों महत्वपूर्ण है? कुशल मिश्रण अभिकारकों के बीच पूरी तरह से संपर्क सुनिश्चित करता है, एक अधिक पूर्ण और समान प्रतिक्रिया को बढ़ावा देता है, इष्टतम पैदावार प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। Hielscher अल्ट्रासोनिक मिक्सर तीव्र गुहिकायन और कतरनी बलों के माध्यम से इस प्रक्रिया को बढ़ा सकते हैं।
• सैपोनिफिकेशन उदाहरण क्या है? साबुन और ग्लिसरॉल का उत्पादन करने के लिए एक Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टर की उपस्थिति में नारियल तेल के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिश्रण saponification उदाहरण देता है।
• सैपोनिफिकेशन का मुख्य उत्पाद क्या है? मुख्य उत्पाद साबुन (फैटी एसिड के सोडियम या पोटेशियम लवण) और ग्लिसरॉल हैं।
• सैपोनिफिकेशन वैल्यू क्यों महत्वपूर्ण है? सैपोनिफिकेशन वैल्यू दी गई मात्रा में वसा या तेल को सैपोनिफाई करने के लिए आवश्यक क्षार की मात्रा को इंगित करता है, जिसमें फैटी एसिड के आणविक भार को निर्धारित करने में मदद मिलती है।
• क्या सैपोनिफिकेशन प्रतिवर्ती है? विशिष्ट परिस्थितियों में, गठित साबुन की स्थिर प्रकृति के कारण सैपोनिफिकेशन प्रतिवर्ती नहीं है।
• सैपोनिफिकेशन के विपरीत क्या है? एस्टेरिफिकेशन, जहां पानी और अल्कोहल कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ एस्टर और पानी बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, रिवर्स प्रक्रिया है।
• क्या सैपोनिफिकेशन के लिए गर्मी की आवश्यकता होती है? जबकि आवश्यक नहीं है, गर्मी आणविक गति और प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाकर सैपोनिफिकेशन प्रक्रिया को तेज कर सकती है।
• सैपोनिफिकेशन एक्सोथर्मिक या एंडोथर्मिक है? सैपोनिफिकेशन एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया है, जो आगे बढ़ने पर गर्मी जारी करती है।
• सैपोनिफिकेशन बेसिक है या एसिडिक? यह एक बुनियादी प्रतिक्रिया है, क्योंकि इसमें एस्टर (वसा /
• आप सैपोनिफिकेशन को कैसे रोकते हैं? क्षार को बेअसर करने के लिए एक एसिड जोड़ना प्रतिक्रिया को रोकता है, प्रभावी रूप से सैपोनिफिकेशन प्रक्रिया को बंद कर देता है।
• सैपोनिफिकेशन के बाद क्या होता है? पूर्ण प्रतिक्रिया के बाद, मिश्रण में आमतौर पर साबुन और ग्लिसरॉल होते हैं, जिन्हें इच्छित उपयोग के आधार पर शुद्ध या संसाधित किया जा सकता है।
• क्या सैपोनिफिकेशन प्राकृतिक है? हां, प्राकृतिक सैपोनिफिकेशन तब हो सकता है जब वसा कुछ भूवैज्ञानिक सेटिंग्स में क्षारीय पृथ्वी धातुओं के संपर्क में आता है या जब प्राचीन लोग पारंपरिक साबुन बनाने के तरीकों में राख के साथ पशु वसा मिलाते हैं।
• सैपोनिफिकेशन में जैतून के तेल का उपयोग क्यों किया जाता है? जैतून का तेल ओलिक एसिड की समृद्ध सामग्री के कारण सैपोनिफिकेशन में पसंद किया जाता है, जो अच्छे सफाई गुणों और एक स्थिर झाग के साथ एक हल्का, मॉइस्चराइजिंग साबुन पैदा करता है।
• वसा को साबुन में कैसे बदलें? वसा को एक मजबूत क्षार समाधान, आमतौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ गर्म करके सैपोनिफिकेशन के माध्यम से साबुन में बदल दिया जाता है, जो वसा को फैटी एसिड लवण (साबुन) और ग्लिसरॉल में तोड़ देता है।
• किस तेल का सैपोनिफिकेशन मूल्य अधिक होता है? नारियल के तेल में एक उच्च सैपोनिफिकेशन मूल्य होता है, जो छोटे फैटी एसिड अणुओं के उच्च अनुपात का संकेत देता है, जिससे यह साबुन का उत्पादन करने के लिए क्षार के साथ बहुत प्रतिक्रियाशील हो जाता है।
• सैपोनिफिकेशन के दौरान तेलों का क्या होता है? सैपोनिफिकेशन के दौरान, क्षार द्वारा ग्लिसरॉल और फैटी एसिड लवण में तेल को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, बाद में साबुन का निर्माण होता है।
• साबुन के लिए सबसे अच्छा वसा क्या है? अंतिम साबुन उत्पाद में उनके झाग और सख्त गुणों के कारण साबुन बनाने के लिए चर्बी (गोमांस वसा) और नारियल के तेल को सबसे अच्छा वसा माना जाता है।
• लाइ के बिना तेलों को सैपोनिफाई कैसे करें? पारंपरिक साबुन बनाने के लिए लाइ के बिना तेल को सपनाना संभव नहीं है; हालांकि, लाइ-आधारित सैपोनिफिकेशन के बजाय सर्फेक्टेंट और इमल्सीफायर का उपयोग करके साबुन जैसे क्लीन्ज़र बनाए जा सकते हैं।