Pārziepjošanu – Ziepju izgatavošanas process ar Ultrasonics
Pārziepināšana ir ziepju izgatavošanas ķīmiskais process. Tā ir reakcija, kurā tauku vai eļļu (triglicerīdu) izejviela reaģē ar sārmu reaģējošu vielu, lai veidotos ziepes. Ultrasonication uzlabo fāzes pārneses katalīzi, kā rezultātā palielinās reakcijas ātrums, pilnīgāka pārveidošana un izvairās no pārmērīgas bāzes reaģentu, piemēram, kālija hidroksīda (KOH) vai nātrija hidroksīda (NaOH) izmantošanas. Ultrasoniski uzsākto sārmaino hidrolīzi var viegli īstenot komerciālajā ziepju ražošanā. Ultraskaņas reaktori pārziepināšanai rada lielāku jaudu īsākā laikā, neizmantojot nevienu katalizatoru vai nesamazinot izmantotā katalizatora daudzumu.
Ultrasonically veicināta Saponification
- Ātrāka reakcija
- Lielāka konvertēšana
- Pamata reaģentu pārmērīga lietošana
- Katalizatora pārmērīga izmantošana
- Pilnīgāka reakcija
- Zaļais process
Case pētījumi ultraskaņas Saponification
Dažādos pētījumos ir pierādīts, ka ultraskaņas apstrāde veicina triglicerīdu pārziepšanu uz ziepēm. Ultraskaņas pārziepjošana paātrina un palielina konversijas vienlaikus ietaupot vai novēršot izmantošanu katalizators. Tas padara ultraskaņas pārziepjošanu ļoti efektīvu ražošanas metodi.
Ultraskaņas uzsākšana triglicerīdu hidrolīzes triglicerīdi (Saponification) bez fāzes katalizators
Mercantili et al. (2013) pētīja ultrasonikācijas ietekmi uz triglicerīdu sārmu hidrolīzē, ko dēvē par pārziepjošanu. Viņi izmantoja ultraskaņu, lai uzsāktu sārmainās hidrolīzes saulespuķu eļļu. Kālija hidroksīds (KOH) tika izmantots sārma bāzes veidā. Tika pierādīts, ka Ultraskaņa ir efektīvs spēks kā strāvas avots, kas iedarbināja un virza reakciju, ka augsta reakcija ir sasniedzama tikai 15 minūšu laikā no kopējās jaudas izmantošanas, strādājot apkārtējās vides temperatūrā, un ka nav radīti nosakāmi blakusprodukti. reakcijas laikā. Salīdzinājums ultraskaņas vannā un zondes tipa ultrasonocator rāda ultraskaņas zonde ir priekšnieks tehniku. Pētījums parāda, ka ultraskaņas pārziepjošana ražas labu konversijas bez vajadzības pārmērīgu sārmu vai fāzes pārneses katalīzi.
Triakrilglicerīna sārmainās hidrolīze
UIP2000hdT (2kW) ultraskaņas tvertnes reaktors pārziepjošanai
- Ultrasonication rada ātrāku pārziepjošanas reakciju un pilnīgu konversiju.
- Pārziepjošana ar ultrasonikāciju ir plaši izmantots ķīmisks process, lai ražotu ziepes no eļļām vai taukiem un bāzes.
- Ultraskaņas palīdz pārziepjošana novērš pārmērīgu katalizatora izmantošanu uzlabo vispārējo energoefektivitāti
Ultrasonically veicināta fāze Transfer reakcija uz Saponification
Bhatkhande et al. (1998) parādīja, ka ar ultraskaņu augu eļļas, piemēram, sojas pupu eļļu, varētu efektīvi pārziept, izmantojot ūdens KOH un dažādas PTCs istabas temperatūrā. Pārziepjošanas apjomu pētīja, izmantojot pārziepjošanas vērtību kā atsauci. Dažādu parametru optimizācija, piemēram, laiks, fāzes pārneses katalizatoru atlase, izmantotā katalizatora daudzums, KOH daudzums un ūdens daudzums tika veikts ar ultraskaņu un maisīšanu. Lai izpētītu efektu ultraskaņas, pārziepjošana tika veikta arī pie 35 º C atšķirīgos apstākļos, proti, maisot, ultraskaņas, maisot un ultraskaņas, un apkure pie 100 º C. Konstatēja, ka dažādu augu eļļu, izmantojot ūdens KOH/CTAB, Heterogēnā šķidruma fāzes pārziepjošana tika ievērojami paātrināta pie 35 º C ar ultraskaņu un maisot.
Sazinies ar mums! / Uzdot mums!
Augstas veiktspējas Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics piegādā augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtas lab, pilotam un rūpnieciskai ražošanai. Robusti un uzticami ultraskaņotāji tiek izmantoti dažādām sonoķīmiskām reakcijām, piemēram, pārziepjošanai. Hielscher zondes tipa ultrasonikatori var izmantot partijas un inline režīmā. Visi svarīgākie procesa parametri – amplitūda, spiediens, temperatūra – var precīzi kontrolēt un nodrošināt reproducējamu rezultātu.
Digitālā vadīkla automātiski ieraksta procesa parametrus un saglabā tos integrētā SD kartē. Pre-iestatījumi un attālā pārlūka kontrole padara ultraskaņas process ir ļoti vienkāršs un lietotājam draudzīgi.
Daudzām SONOCHEMICAL reakcijas ir jāsaglabā zināma temperatūra, tāpēc temperatūras kontrole ir svarīga. Hielscher digitālo ultraskaņas aparāti nāk ar termopāri un temperatūras kontroli. Jacketed plūsmas šūna ļauj siltuma izkliedi.
Hielscheras ultraskaņas iekārtu robustums nodrošina 24 stundas diennaktī ātru un smagu darbu.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:
| partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamie ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500mL | 10 līdz 200 ml / min | UP100H |
| 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 0.2 līdz 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100 l | 2 līdz 10 l / min | UIP4000hdT |
| nav | | 10 līdz 100 l / min | UIP16000 |
| nav | | lielāks | klasteris UIP16000 |
Lieljaudas ultraskaņas procesori no lab līdz pilotam un rūpnieciskai apjomai.
Literatūra / Literatūras saraksts
- Bhatkhande, BS; Saīda, Shriniwas D. (1998): ultraskaņas palīdz PTC katalizē pārziepjošanas augu eļļas, izmantojot ūdens sārmu. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 5, Issue 1, 1998. 7-12.
- Laurtili, Laura; Séamus, Frank Davis; Higsons, P. J. (2014): ultraskaņas triglicerīdu (pārziepjošana) sārmu hidrolīzes uzsākšana bez fāzu Katalīzes. Žurnāls virsmaktīvās vielas un mazgāšanas līdzekļu Vol. 17, isssue 1, Jan 2014. 133-141.
Fakti ir vērts zināt
Sonokīmija
Enerģijas Ultraskaņa tiek lietota ķīmiskiem procesiem, piemēram, sintēze un katalīze (attiecīgi saukta arī par Sono sintēzi un Sono-katalīzi), lai ierosinātu un pastiprinātu reakciju. Dažādi ultraskaņas apstarošanas pielietojumi organiskajā sintēzē ir padziļināti izpētīti un izstrādāti rūpnieciskai ražošanai. SONOCHEMICAL ārstēšana var palielināt ātrumu reakcijas, raža un selektivitāti vēlamo produktu zem ievērojami maigāk stāvoklī. Tas padara ultraskaņas apstrādi par efektīvu un videi draudzīgu apstrādes tehniku. Ir pierādīts, ka ultrasoniski atbalstītā fāzes pārneses katalīze (PTC) ir krasi efektīvāka un iedarbīgāka metode organiskām reakcijām, salīdzinot ar to pašu reakciju klusēšanas stāvoklī. Piemēram, Cannizarro reakcija, kas katalizē ultrasoniski atbalstīto fāzes pārneses katalīzi, ir būtiski paātrināti, kā rezultātā notiek strauja pārveidošana. Cits ievērojams piemērs ir triglicerīdu (t. i. augu eļļas, dzīvnieku tauki) un metanola pāresterificēšana kā katalizators un enerģijas Ultraskaņa. Ultraskaņas pāresterificēšanas raža augstas kvalitātes biodīzeļdegvielai, kas ražota straujā pārveidē un ļoti efektīvā, ekonomiskā procesā.
Ultraskaņas ekstrakcija pamatojas uz akustisko kavitāciju un tās hidrodinamisko bīdes spēku
Pārziepjošanu
Saponification apraksta ķīmisko reakciju, kas rada ziepes. Pārziepjošanas procesā augu eļļas vai dzīvnieku tauki tiek pārvērsti taukskābju sāļos – "ziepes" – glicerīns, kas ir alkohols. Reakcijai ir nepieciešams sārmu bāzes (piemēram, NaOH vai KOH) šķīdums ūdenī, kā arī karsē, lai uzsāktu reakciju.
Pārziepjošanas reakcijas soļi ir šādi:
- Taukskābju esteru nukleofilijas lēkme ar hidroksīdu
- Atstājot grupas noņemšanas
- Deprotonācija
Pārziepjošanas reakciju komerciāli izmanto, lai ražotu ziepes un smērvielas.
Lai gan ikdienas tīrīšanai izmanto nātrija hidroksīda cietās ziepes un kālija hidroksīda mīkstās ziepes, ir arī īpašas ziepes, ko ražo, izmantojot citus metālu hidroksīdus. Piemēram, litija ziepes un kalcija ziepes tiek izmantotas kā eļļošanas smērvielas. Ir arī “sarežģītas ziepes” sastāv no metālisko ziepju maisījuma.
Hidrolīze
Hidrolīze ietver organiskas ķīmiskās vielas ar ūdeni reakciju, lai veidotu divas vai vairāk jaunas vielas, un parasti nozīmē ķīmisko obligāciju šķelšanu, pievienojot ūdeni. Esterus var nošķēlis atpakaļ karbonskābes un alkoholu ar reakciju ar ūdeni un pamatni. Ziepes ražo tauku vai eļļas esteru hidrolīzē.
Sārmains Base
Pārziepjošanai ar eļļām un taukiem ir nepieciešamas sārmainas bāzes reaktīvās vielas (lyes). Triglicerīdi tiek reaģējuši uz bāzes – nātrija sāls vai kālija hidroksīds – lai ražotu glicerīnu un taukskābju sāli, tā saukto "ziepju". Kālija hidroksīds ir neorganisks savienojums ar formulu KOH, un to parasti sauc par kodīgo potašu. Nātrija hidroksīds (NaOH) ir cita prototipiska spēcīga bāze. Lietojot nātrija hidroksīdu, tiek ražotas cietas ziepes, kamēr kālija hidroksīda lietošana izraisa mīkstas ziepes.
Reactant vs reaģents
Reaģēšana ir viela, kas tiek izmantota vai patērēta ķīmiskā reakcijā. Salīdzinājumā ar reaģentu lielākām summām ir vajadzīgs reaģents. Reaģents ir viela, ko izmanto, lai uzsāktu reakciju, lai atbalstītu reakciju un tiktu patērēta reakcijā, pretstatā katalizatoriem, kas nepatērē reakcijā.