Szappanosítás – Szappankészítési folyamat ultrahanggal
A megszappanosítás a szappankészítés kémiai folyamata. Ez az a reakció, amelyben a zsírok vagy olajok nyersanyaga (trigliceridek) lúgos reaktív anyaggal reagálnak annak érdekében, hogy szappant képeznek. Hozzákeverésével javítja a fázis transzfer katalízis ami fokozott reakciósebesség, teljesebb átalakítás és elkerüli a túlzott használata bázis reagensek, mint a kálium-hidroxid (KOH) vagy nátrium-hidroxid (NaOH). Az ultrahangosan kezdeményezett lúgos hidrolízis könnyen megvalósítható a kereskedelmi szappangyártásban. Ultrahangos reaktorok elszappanosítása termelnek nagyobb teljesítményt rövidebb idő alatt használata nélkül katalizátor vagy csökkenti a felhasznált katalizátor.
Ultrasonically előléptetve szappanosítás
- Gyorsabb reakció
- Nagyobb konverziót
- A bázis-reagensek túlzott használata nem
- Nincs túlzott katalizátor-használat
- Teljesebb reakció
- zöld folyamat
Ultrahangos szappanosítási esettanulmányok
Különböző kutatások kimutatták, hogy a szonifikáció elősegíti a szappanosítás a trigliceridek a szappan. Ultrahangos szappanosítás gyorsítja, és növeli az átalakítás, miközben megtakarítás vagy elkerülve a katalizátor használatát. Ez rendkívül hatékony termelési módszert tesz lehetővé az ultrahangos szappanosítás miatt.
Trigliceridek lúgos hidrolízisével történő ultrahangos bevezetés (szappanosítás) fázis katalizátor nélkül
Mercantili et al. (2013) tanulmányozta az ultrahang hatását a trigliceridek lúgos hidrolízisén, az úgynevezett szappanosítással. A napraforgóolaj lúgos hidrolízisével történő indításnál a szonikálást-t használták. A kálium-hidroxidot (KOH) alkáli bázisként használták. Bebizonyosodott, hogy ultrahang hatékony, mint egy áramforrást kezdeményezni és vezetni a reakciót, hogy a nagy reakció hozam elérhető csak 15 perc a teljes energia-alkalmazás, miközben a környezeti hőmérsékleten, és hogy nem kimutatható melléktermékek keletkeznek a reakció során. Egy ultrahangos kád és egy szondatípusú ultrahang összehasonlítása azt mutatja, hogy az ultrahangos szonda kiváló technika. A tanulmány azt bizonyítja, hogy ultrahangos szappanosítás hozamok egy jó átalakítás nélkül felesleges alkáli vagy fázis transzfer katalízis.
Triacylglicerin lúgos hidrolízisével
UIP2000hdT (2kW) ultrahangos tartályreaktor szappanosítás
- Hozzákeverésével eredményez gyorsabb szappanosításreakció, és egy teljesebb átalakítás.
- Szappanosítás hozzákeverésével egy széles körben használt kémiai folyamat, hogy szappant olajból vagy zsírból és a bázis.
- Ultrahangos rázatással kell támogatott szappanosítás elkerüli a túlzott használata katalizátor javítja az általános energiahatékonyság
Ultrahangos előléptetésben fázis átvitel reakció a szappanosítási
Bhatkhande et al. (1998) kimutatta, hogy a szonikálást növényi olajok, mint a szójabab olaj hatékonyan szappanosítható segítségével vizes Koh és a különböző ptcs szobahőmérsékleten. A szappanosítás mértékét referenciaként a szappanosítási érték felhasználásával vizsgálták. Optimalizáció különböző paraméterek, mint az idő, kiválasztása fázis transzfer katalizátorok, mennyiségét katalizátor használt, mennyisége KOH és mennyisége víz végeztek a szonikáció és keverés. Az ultrahang hatásának tanulmányozása érdekében 35 º C-on is végeztek szappanosítást különböző körülmények között, mégpedig keverés, szonifikáció, keverés, szonikálás és 100 º C hőmérsékleten történő hevítés esetén. Megállapítást kapott, hogy a heterogén folyadék-folyadék fázisban szappanosítás különböző növényi olajok vizes Koh/ctab jelentősen felgyorsult a 35 º c alatt szonikálást és keverés.
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!
Nagy teljesítményű Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics szállít nagy teljesítményű ultrahangos berendezések labor, kísérleti és ipari termelés. A robusztus és megbízható ultrasonicators használják különböző sonochemical reakciók, mint a szappanosítás. Hielscher ' szonda-típus ultrasonicators lehet használt-ban egy tétel és életben mód. Minden fontos folyamatparaméter – amplitúdó, nyomás, hőmérséklet – pontosan ellenőrizhetők és reprodukálható eredményeket biztosíthatók.
A digitális vezérlés automatikusan rögzíti a folyamat paramétereit, és azokat az integrált SD-kártyán tárolja. Előtti-elintézés és távoli legel irányít csinál a szonikáció folyamat igazi egyszerű és felhasználó-barátságos.
Sok szonokémiai reakció esetén bizonyos hőmérsékletet fenn kell tartani, ezért fontos a hőmérséklet-szabályozás. Hielscher digitális ultrasonicators jön egy termo-pár és hőmérséklet-szabályozás. Jacketed áramlás lehetővé teszi a hőleszórást.
A robusztus Hielscher féle ultrahangos berendezés lehetővé teszi a 24/7 működésre nehéz és igényes környezetben.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10-200 ml / perc | UP100H |
| 10-2000 ml | 20-400 ml / perc | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1-20L | 02 - 4 L / perc | UIP2000hdT |
| 10-100 liter | 2 - 10 l / perc | UIP4000hdT |
| na | 10 - 100 l / perc | UIP16000 |
| na | nagyobb | klaszter UIP16000 |
Nagy teljesítményű ultrahangos processzorok a laborból kísérleti és ipari méretekben.
Irodalom / References
- Bhatkhande, BS; Samant, Shriniwas D. (1998): ultrahang támogatott PTC katalizált szappanosítás növényi olajok segítségével vizes alkáli. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 5, Issue 1, 1998. 7-12.
- Mercantili, Laura; Séamus, Frank Davis; Higson, P. J. (2014): a trigliceridek lúgos hidrolízisével ultrahangos bevezetés (szappanosítás) fázis-katalízis nélkül. Lapjában felületaktív és tisztítószerek Vol. 17, Isssue 1, Jan 2014. 133-141.
Tudni érdemes
Sonochemistry
Teljesítmény ultrahang alkalmazzák a kémiai folyamatok, mint a szintézis és a katalizálod (más néven sono-szintézis és sono-katalizálod, illetve) annak érdekében, hogy kezdeményezze és fokozza a reakció. Az ultrahangos besugárzás különböző alkalmazásait szerves szintézisben alaposan megvizsgálták és kifejlesztették az ipari termeléshez. Sonochemical kezelések növelheti a reakció sebességét, hozamés szelektivitás a kívánt termékek jelentősen enyhébb állapotban. Ez teszi az ultrahangos kezelés hatékony és környezetbarát feldolgozási technika. Ultrahangos rázatással kell támogatott fázis transzfer katalizálva (PTC) bebizonyosodott, hogy egy drasztikusan hatékonyabb és hatékonyabb módszer a szerves reakciók, mint az azonos reakció csendben állapotban. Például, a Cannizarro reakció katalizált egy ultrahangos rázatással kell támogatott fázis transzfer katalizálják jelentősen felgyorsult, ami a gyors átalakítás. Egy másik kiemelkedő példa a trigliceridek (azaz növényi olajok, állati zsírok) és a metanol átészterezése Katalizátorként és teljesítményultrahangként. Az ultrahangos átészterezés hozamok kiváló minőségű biodízel előállított gyors átalakítás és egy nagyon hatékony, gazdaságos folyamat.
Ultrahangos kivonás alapja akusztikus kavitáció és a hidrodinamikai nyíró erők
Szappanosítás
Szappanosítás írja le a kémiai reakció termel szappant. A szappanosítás folyamatában a növényi olajokat vagy állati zsírokat zsírsav-sóokká alakítják – a "szappan" – és a glicerin, amely az alkohol. A reakcióhoz szükség van egy alkáli megoldásra (pl. NaOH vagy KOH) a vízben és a hővel is, hogy megindítja a reakciót.
Az elszappanosítás reakciólépései a következők:
- A zsírsav-észterek nukleofil támadása a hidroxid
- Kilépés a csoport eltávolításából
- Deprotonáció
A szappanosítási reakció használják kereskedelmi előállítására szappanok és kenőanyagok.
Míg a nátrium-hidroxid szappan és kálium-hidroxid lágy szappant használnak a mindennapi takarítás, vannak is speciális szappanok felhasználásával előállított más fém hidroxidok. Például, lítium szappanok és kalcium szappanok használják kenőanyagok zsírok. Emellett “komplex szappanok” amely fémes szappanok keverékéből áll.
hidrolízis
A hidrolízis során a szerves vegyi anyag vízzel való reakciója két vagy több új anyag formáját képezi, és általában a kémiai kötések víz hozzáadásával történő dekoltázs-t jelenti. Észterek lehet hasító vissza a karbonsavak és az alkohol a reakció vízzel, és a bázis. A szappant a zsírok vagy olajok észtereinek hidrolízisével állítják elő.
Lúgos bázisra
Az olajok és zsírok elszappanosítása az alkalikus alap reaktánsok (lyes) esetében szükséges. A trigliceridek reagált a bázis – nátrium-vagy kálium-hidroxid – a glicerin és a zsírsav só, az úgynevezett "szappan" előállítása érdekében. Kálium-hidroxid egy szervetlen vegyület, a képlet KOH, és gyakran hívják maró hamuzsír. Nátrium-hidroxid (NaOH) egy másik prototípusának erős bázis. Amikor nátrium-hidroxidot használunk, kemény szappant állítanak elő, míg a kálium-hidroxid használata lágy szappannal eredményez.
Reactant vs reagens
A reakciós vegyület egy kémiai reakcióban felhasznált vagy felhasznált anyag. Egy reagenssel összehasonlítva a nagyobb mennyiségben egy reagens szükséges. A reagens egy olyan anyag, amelyet reakció kezdeményezésére, a reakció alátámasztásához és reakcióban való felhasználáshoz használnak, ellentétben a katalizátoros kontrasztokkal, amelyeket nem fogyasztanak reakció során.