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

Az ultrahangos szappanosítás előnyei

  • 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

UP400St ultrahangos homogenizátor 400 watt kötegelt szonikációMercantili 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.

Ultrahangos szappanosítás egy zöld sonochemical folyamat, amely felgyorsítja a reakció, és javítja az átalakítás.

Triacylglicerin lúgos hidrolízisével

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


  • 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!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, ha szeretné, hogy további információt kérni ultrahangos homogenizáció. Mi lesz boldog, hogy Önnek egy ultrahangos rendszer megfelel a követelményeknek.









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


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 Hielscher digitális ultrahangos készülékek színes érintőképernyője. 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 mennyiségÁramlási sebességAjánlott eszközök
1 - 500 ml10-200 ml / percUP100H
10-2000 ml20-400 ml / percUf200 ः t, UP400St
0.1-20L02 - 4 L / percUIP2000hdT
10-100 liter2 - 10 l / percUIP4000hdT
na10 - 100 l / percUIP16000hdT
nanagyobbklaszter UIP16000hdT
  • 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.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos készülékek szonokémiai alkalmazások, mint például a kereskedelmi szappanosítás

Nagy teljesítményű ultrahangos processzorok a laborból kísérleti és ipari méretekben.


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/akusztikus kavitáció teremt rendkívül intenzív erők, amely megnyitja a sejtfalakat ismert lízis (kattintson a képre!)

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:

  1. A zsírsav-észterek nukleofil támadása a hidroxid
  2. Kilépés a csoport eltávolításából
  3. 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.


Szappanosítás – gyakran ismételt kérdések

  • Mi az elszappanosítási folyamat? A szappanosítás az a kémiai folyamat, amelynek során a zsírok vagy olajok lúggal (általában nátrium-hidroxiddal) reagálva szappant és glicerint állítanak elő. Ez a reakció magában foglalja a trigliceridek hidrolízisét zsírsavsókká és glicerinné.
  • Milyen típusú reakció az elszappanosítás? A szappanosítás egyfajta hidrolízis reakció, ahol a zsírokban vagy olajokban lévő észterkötéseket lúg bontja le.
  • Miért nevezik szappanosításnak? Nevét végtermékéről, szappanjáról és arról a képességéről kapta, hogy szappant hoz létre a trigliceridek észterkötéseinek hidrolízisével.
  • Mi az elszappanosítás célja? Az elsődleges cél szappan előállítása, amely felületaktív anyagot széles körben használnak tisztításhoz és mosáshoz.
  • A szappanosítás hidrolízis? Igen, az elszappanosítás a hidrolízis egy speciális típusa, amely magában foglalja a zsírok vagy olajok lúggal történő lebontását glicerinre és zsírsavsókra (szappan).
  • Mi az elszappanosítás mechanizmusa? Ez magában foglalja a hidroxidionok nukleofil támadását a trigliceridekben lévő észterkötés karbonil-széntartalmára, ami alkohol (glicerin) és szappan képződéséhez vezet.
  • Miért fontos a keverés az elszappanosításhoz? A hatékony keverés biztosítja a reagensek közötti alapos érintkezést, elősegítve a teljesebb és egységesebb reakciót, ami elengedhetetlen az optimális hozam eléréséhez. A Hielscher ultrahangos keverők intenzív kavitációs és nyíróerők révén fokozhatják ezt a folyamatot.
  • Mi az elszappanosítási példa? A nátrium-hidroxid és a kókuszolaj keverése Hielscher ultrahangos reaktor jelenlétében szappan és glicerin előállításához példázza az elszappanosítást.
  • Mi az elszappanosítás fő terméke? A fő termékek a szappan (zsírsavak nátrium- vagy káliumsói) és a glicerin.
  • Miért fontos a szappanosítási érték? Az elszappanosítási érték azt jelzi, hogy mennyi lúg szükséges egy adott mennyiségű zsír vagy olaj elszappanosításához, segítve a benne lévő zsírsavak molekulatömegének meghatározását.
  • Visszafordítható-e az elszappanosítás? Tipikus körülmények között az elszappanosítás nem reverzibilis a képződött szappan stabil jellege miatt.
  • Mi az elszappanosítás ellentéte? Az észterezés, ahol a víz és az alkoholok karbonsavakkal reagálnak, hogy észtereket és vizet képezzenek, fordított folyamat.
  • Szükség van-e hőre az elszappanosításhoz? Bár nem szükséges, a hő felgyorsíthatja az elszappanosítási folyamatot a molekuláris mozgás és a reakciósebesség növelésével.
  • Az elszappanosítás exoterm vagy endoterm? A szappanosítás exoterm reakció, amely hőt szabadít fel.
  • Az elszappanosítás bázikus vagy savas? Ez egy alapvető reakció, mivel magában foglalja egy bázis (lúg) hatását egy észterre (zsír / olaj).
  • Hogyan lehet megállítani az elszappanosítást? Az alkáli semlegesítéséhez sav hozzáadása megállítja a reakciót, hatékonyan megszüntetve az elszappanosítási folyamatot.
  • Mi történik az elszappanosítás után? A teljes reakció után a keverék általában szappanból és glicerinből áll, amelyek a tervezett felhasználástól függően tovább tisztíthatók vagy feldolgozhatók.
  • Természetes-e az elszappanosítás? Igen, természetes szappanosítás akkor fordulhat elő, amikor a zsír bizonyos geológiai körülmények között alkáliföldfémekkel érintkezik, vagy amikor az ősi népek állati zsírokat kevertek hamuval a hagyományos szappankészítési módszerek szerint.
  • Miért használják az olívaolajat az elszappanosításban? Az olívaolajat gazdag olajsavtartalma miatt kedvelik az elszappanosításban, amely enyhe, hidratáló szappant eredményez, jó tisztító tulajdonságokkal és stabil habbal.
  • Hogyan lehet a zsírt szappanná alakítani? A zsírokat szappanosítással szappanná alakítják, erős lúgos oldattal, jellemzően nátrium-hidroxiddal melegítve, amely a zsírt zsírsavsókra (szappanra) és glicerinre bontja.
  • Melyik olajnak van magas szappanosítási értéke? A kókuszolaj magas szappanosítási értékkel rendelkezik, ami a kisebb zsírsavmolekulák nagyobb arányát jelzi, így lúggal nagyon reaktív szappan előállításához.
  • Mi történik az olajokkal az elszappanosítás során? Az elszappanosítás során az olajokat az alkáli glicerin- és zsírsavsóvá hidrolizálja, ez utóbbi képezi a szappant.
  • Mi a legjobb zsír a szappanhoz? A faggyút (marhazsírt) és a kókuszolajat a szappankészítés legjobb zsírjainak tekintik, mivel habzó és keményedő tulajdonságaik vannak a végső szappantermékben.
  • Hogyan lehet lúg nélkül olajokat szappanosítani? A lúg nélküli olajok szappanosítása nem lehetséges a hagyományos szappankészítéshez; A szappanszerű tisztítószerek azonban felületaktív anyagok és emulgeálószerek felhasználásával is előállíthatók lúgalapú szappanosítás helyett.

Örömmel megvitassuk a folyamatot.

Lépjünk kapcsolatba.