Saponification – საპნის დამზადების პროცესი ულტრაბგერითი საშუალებებით
საპონიფიკაცია არის საპნის დამზადების ქიმიური პროცესი. ეს არის რეაქცია, რომელშიც ცხიმებისა და ზეთების ნედლეული (ტრიგლიცერიდები) რეაგირებს ტუტე რეაქტორთან საპნის წარმოქმნის მიზნით. ულტრასონიკაცია აუმჯობესებს ფაზის გადაცემის კატალიზს, რის შედეგადაც ხდება რეაქციის სიჩქარის გაზრდა, უფრო სრულყოფილი გარდაქმნა და თავიდან აიცილებს ბაზის რეაგენტების გადაჭარბებულ გამოყენებას, როგორიცაა კალიუმის ჰიდროქსიდი (KOH) ან ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (NaOH). ულტრაბგერითი ინიცირებული ტუტე ჰიდროლიზი მარტივად შეიძლება განხორციელდეს კომერციული საპნის წარმოებაში. საპონიფიკაციისთვის ულტრაბგერითი რეაქტორები აწარმოებენ უფრო მაღალ გამომუშავებას მოკლე დროში ყოველგვარი კატალიზატორის გამოყენების გარეშე ან გამოყენებული კატალიზატორის რაოდენობის შემცირების გარეშე.
Ultrasonically დააწინაურეს Saponification
- სწრაფი რეაქცია
- უმაღლესი კონვერტაცია
- არ არის ზედმეტად გამოყენების ბაზა რეაგენტები
- არ არის ზედმეტად გამოყენების კატალიზატორი
- უფრო სრულყოფილი რეაქცია
- მწვანე პროცესი
ულტრაბგერითი Saponification საქმის შესწავლა
სხვადასხვა კვლევებმა აჩვენა, რომ sonication ხელს უწყობს ტრიგლიცერიდების საპოვნელად საპონი. ულტრაბგერითი saponification აჩქარებს და ზრდის კონვერტაციის ხოლო გადარჩენის ან თავიდან აცილების გამოყენების კატალიზატორი. ეს ქმნის ულტრაბგერითი saponification ძალიან ეფექტური წარმოების მეთოდი.
ტრიგლიცერიდების ალკალინის ჰიდროლიზის ულტრაბგერითი ინიცირება (საფონდო) ფაზის კატალიზატორის გარეშე
მერანტელი და სხვები. (2013) შეისწავლა ტრიგლიცერიდების ტუტე ჰიდროლიზზე ულტრაბგერითი ეფექტი, რომელიც ცნობილია როგორც საფონდო. ისინი იყენებდნენ sonication დაიწყოს მზესუმზირის ნავთობის ტუტე ჰიდროლიზი. კალიუმის ჰიდროქსიდი (KOH) იყო გამოყენებული, როგორც ტუტე ბაზა. ნაჩვენებია, რომ ულტრაბგერითი ეფექტურია როგორც ენერგიის წყაროს რეაქციის ინიცირებასა და რეაქციაში, რომ მაღალი რეაქციის სარგებელი მიღწეული იქნება მხოლოდ 15 წთ-ზე მთლიანი სიმძლავრის გამოყენებისას ატმოსფერული ტემპერატურის დროს მუშაობისას და რომ არ არის გამოვლენილი პროდუქტი რეაქცია. შედარება ულტრაბგერითი აბანო და probe ტიპის ultrasonocator გვიჩვენებს ულტრაბგერითი გამოძიების იყოს უმაღლესი ტექნიკა. კვლევამ აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი saponification კარგადაა კარგ კონვერტაციის გარეშე საჭიროება ჭარბი ტუტე ან ფაზა გადაცემის catalysis.
ტრიციკლეგლიცროლის ალკალინის ჰიდროლიზი
UIP2000hdT (2kW) ულტრაბგერითი ავზის რეაქტორი saponification
- ულტრასონიკაციის შედეგად ხდება საპონიფიკაციის უფრო სწრაფი რეაქცია და უფრო სრულყოფილი გარდაქმნა.
- ულტრასონიფიკაციით საპონიფიკაცია არის ფართოდ გამოყენებული ქიმიური პროცესი ზეთებისა და ცხიმებისგან და ბაზისგან საპნის წარმოებისთვის.
- ულტრაბგერითი დახმარებით საპონიფიკაცია ხელს უშლის კატალიზატორის გადაჭარბებულ გამოყენებას და აუმჯობესებს ზოგადად ენერგოეფექტურობას
Ultrasonically Promoted ფაზა გადაცემის რეაქცია Saponification
ბათხანდა და სხვები. (1998) აჩვენა, რომ sonication მცენარეული ზეთები როგორიცაა სოიოს ზეთი შეიძლება ეფექტურად saponified გამოყენებით წყალხსნარში KOH და სხვადასხვა PTCs ოთახის ტემპერატურაზე. Saponification- ის მოცულობა შეისწავლა saponification ღირებულება, როგორც მინიშნება. სხვადასხვა პარამეტრების ოპტიმიზაცია, როგორიცაა დრო, ფაზა გადაცემის კატალიზატორების შერჩევა, გამოყენებული კატალიზატორის რაოდენობა, ქოშინის რაოდენობა და წყლის რაოდენობა. ულტრაბგერითი ეფექტის შესასწავლად, საანგარიშო ასევე ჩატარდა 35 ºC- ს სხვადასხვა პირობებში, კერძოდ: საინიციატივო, გამაცივებელი, საინიციატივო და გამაცივებელი და გამათბობელი 100 ° C- ზე. აღმოჩნდა, რომ სხვადასხვა მცენარეული ზეთების ჰეტეროგენული თხევადი ფაზა saponification წყალხსნარში KOH / CTAB მნიშვნელოვნად დაჩქარდა 35ºC ქვეშ sonication და აღვივებს.
დაგვიკავშირდით! / გვკითხე ჩვენ!
მაღალი ხარისხის Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics აწვდის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი მოწყობილობა ლაბორატორიული, პილოტი და სამრეწველო წარმოება. ძლიერი და სანდო ულტრაბგერითი გამოიყენება სხვადასხვა sonochemical რეაქციები, როგორიცაა saponification. Hielscher- ის კვლევის ტიპის ულტრაბგერითი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სურათების და inline რეჟიმში. ყველა მნიშვნელოვანი პროცესი პარამეტრი – ამპლიტუდა, წნევა, ტემპერატურა – შეიძლება ზუსტად კონტროლირებადი და უზრუნველყოს რეპროდუცირებადი შედეგები.
ციფრული კონტროლი ავტომატურად აწვდის პროცესის პარამეტრებს და ინახავს მათ ინტეგრირებულ SD ბარათს. წინასწარი პარამეტრების და დისტანციური ბრაუზერის კონტროლი მიიღოს sonication პროცესი ძალიან მარტივი და მოსახერხებელი.
ბევრი sonochemical რეაქცია გარკვეული ტემპერატურა უნდა შენარჩუნდეს, ამიტომ ტემპერატურის კონტროლი მნიშვნელოვანია. Hielscher- ის ციფრული ultrasonicators მოდის თერმო-წყვილი და ტემპერატურის კონტროლი. მწვავე ნაკადის საკანში სითბოს გაფრქვევის საშუალებას იძლევა.
Hielscher- ის ულტრაბგერითი აპარატის სიმტკიცე საშუალებას იძლევა 24/7 ოპერაცია მძიმე მოვალეობათა და მოითხოვს გარემოში.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| Batch მოცულობა | დინების სიჩქარე | რეკომენდირებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500 მლ-მდე | 10 დან 200 მლ / წთ | UP100H |
| 10 დან 2000 მლ | 20 დან 400 მლ / წთ | Uf200 ः t, UP400St |
| 01-დან 20 ლ-მდე | 02-დან 4 ლ / წთ | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ | 2-დან 10 ლ / წთ | UIP4000hdT |
| na | 10-დან 100 ლ / წთ | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი პროცესორები ლაბორატორიიდან საპილოტო და სამრეწველო მასშტაბებით.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- ბადჰანდა, ბს; Samant, Shriniwas D. (1998): Ultrasound დაეხმარა PTC catalyzed saponification მცენარეული ზეთები გამოყენებით წყალმცენარეები. ულტრაბგერითი Sonochemistry Vol. 5, გამოცემა 1, 1998. 7-12.
- მარგანილი, ლორა; სეამუსი, ფრენკ დევისი; Higson, PJ (2014): ტრიგლიცერიდების ალკოჰოლური ჰიდროლიზის ულტრაბგერითი ინიცირება (Saponification) ფაზის Catalysis გარეშე. ჟურნალი Surfactant და სარეცხი საშუალებები Vol. 17, ისსესი 1, იან 2014. 133-141.
ფაქტები Worth Knowing
Sonochemistry
ენერგიის ულტრაბგერითი მოქმედება ხდება ქიმიურ პროცესებზე, როგორიცაა სინთეზი და კატალიზი (ასევე უწოდებენ სონო-სინთეზს და სონო-კატალიზს), რეაქციის დაწყების და გააქტიურების მიზნით. ულტრაბგერითი დასხივების სხვადასხვა პროგრამები ორგანულ სინთეზში ღრმად იქნა გამოკვლეული და განვითარებულია სამრეწველო წარმოებისთვის. სონოქიმიურ მკურნალობებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გაზარდოს სასურველი პროდუქტების რეაქციის, მოსავლიანობის და სელექციურობის სიჩქარე. ეს ულტრაბგერითი მკურნალობა ეფექტური და გარემოსდაცვითი დამუშავების ტექნიკად ხდის. ულტრაბგერითი დახმარებით ფაზის გადაცემის კატალიზაცია (PTC) დადასტურებულია, რომ ეს არის ორგანულად რეაქციების მკვეთრად ეფექტური და ეფექტური მეთოდი, დუმილის მდგომარეობაში იმავე რეაქციის ანალოგიურ რეაქციასთან შედარებით. მაგალითად, ულტრაბგერითი დახმარებით ფაზის გადაცემის კატალიზით კატალიზირებული კანიზარო რეაქცია მნიშვნელოვნად დაჩქარდა, რაც ხდება სწრაფი გადაქცევის შედეგად. კიდევ ერთი თვალსაჩინო მაგალითია ტრიგლიცერიდების (მაგ. მცენარეული ზეთები, ცხოველური ცხიმები) და მეტანოლის ტრანსესტერიფიკაცია KOH- ს თანდასწრებით, როგორც კატალიზატორი და ელექტროენერგიის ულტრაბგერითი. ულტრაბგერითი ტრანსესტერიფიკაცია იძლევა მაღალი ხარისხის ბიოდიზელში წარმოქმნილ სწრაფი კონვერტაციის შედეგად წარმოქმნილ და ძალზე ეფექტურ, ეკონომიურ პროცესს.
ულტრაბგერითი მოპოვების ეფუძნება აკუსტიკური cavitation და მისი ჰიდროდინამიკური Shear ძალები
Saponification
Saponification აღწერს ქიმიურ რეაქციას, რომელიც აწარმოებს საპნის. Saponification პროცესში, მცენარეული ზეთები ან ცხოველური ცხიმები გარდაიქმნება ცხიმოვანი მჟავა მარილები – "საპნის" – და გლიცეროლი, რომელიც ალკოჰოლია. რეაქცია მოითხოვს წყალმომარაგების ტუტე (მაგ. NaOH ან KOH) წყალს და რეაქციის დაწყებას.
რეაბილიტაციის ნაბიჯები შემდეგია:
- ჰიდროქსიდის მიერ ცხიმოვანი მჟავების ეთეროვანი შეტევების ნუკლეოფილიზური შეტევა
- დატოვონ ჯგუფი მოხსნა
- დეტროტერაცია
Saponification რეაქცია გამოიყენება კომერციულად, რათა წარმოქმნას საპნები და საპოხი მასალები.
მიუხედავად იმისა, რომ ნატრიუმის ჰიდროქსიდი მყარი საპონი და კალიუმის ჰიდროქსიდი რბილი საპონი გამოიყენება ყოველდღიური დასუფთავებისათვის, ასევე არსებობს სპეციალური საპნები, რომლებიც წარმოიქმნება სხვა ლითონის ჰიდროქსიდის გამოყენებით. მაგალითად, ლითიუმის საპნები და კალციუმის საპნები გამოიყენება როგორც საპოხი მასალების საპოხი. ასევე არსებობს “კომპლექსური საპნები” რომელიც შედგება მეტალის სვეტების ნარევიდან.
ჰიდროლიზი
ჰიდროლიზი გულისხმობს ორგანული ქიმიური ნივთიერებების რეაქციას წყლით, რომ შექმნას ორი ან მეტი ახალი ნივთიერება და, როგორც წესი, ქიმიური ობლიგაციების გაჟონვა წყლის დამატებით. ესთერები შეიძლება გაიბრუნონ კარბოქსილის მჟავასა და ალკოჰოლთან წყლისა და ბაზის რეაქციით. საპნის დამზადებულია ცხიმის ან ზეთის ეთერის ჰიდროლიზით.
ალკალინის ბაზა
ალკალინის ბაზის რეაქტატები (ლიკები) საჭიროა ზეთებისა და ცხიმების გაჟონვისთვის. ტრიგლიცერიდები რეაგირებს ბაზასთან – ნატრიუმის ან კალიუმის ჰიდროქსიდი – გლიცეროლისა და ცხიმოვანი მარილის მარილის შესაქმნელად ე.წ. "საპონი". კალიუმის ჰიდროქსიდი არის არაორგანული ნაერთის ფორმულა KOH, და საყოველთაოდ უწოდებენ caustic potash. ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (NaOH) არის კიდევ ერთი პროტოტიპული ძლიერი ბაზა. როდესაც ნატრიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება, მყარი საპონი იწარმოება, ხოლო კალიუმის ჰიდროქსიდის გამოყენება რბილი საპნით.
Reactant vs Reagent
Reactant არის ნივთიერება, რომელიც გამოიყენება ან მოხმარებული ქიმიური რეაქცია. რეაგენტთან შედარებით, რეაქტივა საჭიროა დიდი რაოდენობით. რეაქტი არის ნივთიერება, რომელიც გამოიყენება რეაქციის ინიცირებაზე, რეაქციის მხარდასაჭერად და მოხმარებული რეაქციაში, კონტრასტებთან მიმართებაში, რომლებიც რეაქციაში არ არის მოხმარებული.