Saponifikacijo – Postopek izdelave mila z ultrazvočno
Saponifikacija je kemični proces izdelave mila. Gre za reakcijo, v kateri surovina maščob ali olj (trigliceridov) reagira z alkalnim reaktaantom, da se oblikuje milo. Ultrasonication izboljša katalizo faznega prenosa, kar povzroči povečano hitrost reakcije, popolnejšo pretvorbo in se izogne pretirani uporabi osnovnih reagentov, kot so kalijev hidroksid (KOH) ali natrijev hidroksid (NaOH). Ultrazvočno začeto alkalno hidrolizo je mogoče enostavno izvajati v komercialni proizvodnji mila. Ultrazvočni reaktorji za saponifikacijo proizvajajo večjo izhodno moč v krajšem času, ne da bi uporabili kateri koli kataliznik ali zmanjšali količine uporabljenega katalizerja.
Ultrasonically spodbujati Saponification
- hitrejši Reakcija
- Višja pretvorba
- Prekomerna uporaba osnovnih reagentov
- Brez pretirane uporabe katalizatorja
- Popolnejši odziv
- zelena proces
Študije primerov ultrazvočne Saponifikacije
Različne raziskovalne študije so pokazale, da ultrazvočno razbijanje spodbuja saponifikacijo trigliceridov v milo. Ultrazvočni saponifikacija pospešuje in povečuje pretvorbo, medtem ko varčevanje ali izogibanje uporabi katalizatorja. To naredi ultrazvočno saponifikacijo zelo učinkovit način proizvodnje.
Ultrazvočni začetek alkalne hidrolize trigliceridov (Saponification) brez faznega katalizatorja
Mercantili et al. (2013) preučevali učinke ultrasonication na alkalne hidrolize trigliceridov, znan kot saponification. Uporabili so ultrazvočno razbijanje za sprožitev alkalne hidrolize sončničnega olja. Kalijev hidroksid (KOH) je bil uporabljen kot alkalna baza. Pokazalo se je, da je ultrazvok učinkovit kot vir napajanja za sprožitev in vožnjo reakcije, da je donos z visokim odzivom dosegljiv le v 15 minutah celotne porabe energije med delom pri sobni temperaturi, in da ni mogoče zaznati s-proizvodi med reakcijo. Primerjava ultrazvočne kopeli in sonda tipa ultrasonocator kaže ultrazvočno sondo, ki se vrhunsko tehniko. Študija dokazuje, da ultrazvočni saponifikacijo donos v dobro pretvorbo brez potrebe po presežek alkalijskih ali fazni prenos kataliza.
Alkalna hidroliza triacilglicerola
Ultrazvočni reaktor rezervoarja UIP2000hdT (2kW) za saponifikacijo
- Ultrasonication ima za rezultat hitrejšo reakcijo saponifikacije in v popolnejšo pretvorbo.
- Saponifikacija z ultrasonication je široko uporablja kemični proces za proizvodnjo mila iz olj ali maščob in baze.
- Ultrazvočno podprta saponifikacija se izogiba pretirani uporabi katalizovalca izboljšuje splošno energetsko učinkovitost
Ultrazvočno napredoval faza prenos reakcija za Saponification
Bhatkhande et al. (1998) je pokazala, da lahko ultrazvočno razbijanje rastlinskih olj, kot so sojino olje učinkovito saponifirajo uporabo vodne Koh in različne PTCs pri sobni temperaturi. Obseg saponifikacije je bil preučen z uporabo saponifikacije vrednosti kot referenca. Optimizations različnih parametrov, kot so čas, izbor katalizatorjev faznega prenosa, količina uporabljenega katalizatorja, količina KOH in količina vode so bili izvedeni z uporabo ultrazvoka in mešanje. Da bi preučevali učinek ultrazvoka, saponifikacija je bila izvedena tudi pri 35 º C pod različnimi pogoji, in sicer mešanje, ultrazvočno razbijanje, mešanje in ultrazvočno razbijanje, in segrevanje pri 100 º C. Ugotovljeno je bilo, da je heterogena tekočina-tekoči fazi saponifikacijo različnih rastlinskih olj z uporabo vodne Koh/ctab je bistveno pospešila pri 35 º c pod ultrazvočno razbijanje in mešanje.
Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!
Visoko zmogljivih Ultrasonicators
Hielscher Ultrazvočna dobavlja visoko zmogljivih ultrazvočne opreme za laboratorijske, pilotne in industrijske proizvodnje. Robustna in zanesljiva ultrasonicators se uporabljajo za različne sonokemijske reakcije, kot so saponification. Hielscher je sonda tipa ultrasonicators se lahko uporablja v seriji in inline način. Vsi pomembni procesni parametri – amplituda, tlak, temperatura – je mogoče natančno nadzorovati in zagotoviti ponovljive rezultate.
Digitalni kontrolnik samodejno beleži procesne parametre in jih shrani na integrirano kartico SD. Pre-nastavitve in daljinsko upravljanje brskalnika, da ultrazvočno razbijanje proces zelo preprost in uporabniku prijazen.
Za mnoge sonokemijske reakcije je treba vzdrževati določeno temperaturo, zato je nadzor temperature pomemben. Hielscher je digitalni ultrasonicators prihajajo z termo-par in nadzor temperature. Jacketed toka celic omogočajo za odvajanje toplote.
Odpornost ultrazvočne naprave Hielscher je omogoča 24/7 delovanje v težkih in zahtevnih okoljih.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:
| serija Volume | Pretok | Priporočena naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| ni podatkov | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| ni podatkov | večja | gruča UIP16000 |
Visoke moči ultrazvočni procesorji iz laboratorija v pilotno in industrijsko lestvico.
Literatura / Reference
- Bhatkhande, BS; Samant, shriniwas D. (1998): ultrazvok pomaga PTC katalizirajo saponifikacijo rastlinskih olj z uporabo vodnih alkalij. Ultrazvočna Sonokemija vol. 5, Issue 1, 1998. 7-12,
- Mercantili, Laura; Séamus, Frank Davis; Higson, P. J. (2014): ultrazvočni začetek alkalne hidrolize trigliceridov (Saponification) brez fazne katalize. List za površinsko aktivne snovi in detergente vol. 17, Isssue 1, Jan 2014. 133-141,
Dejstva je treba vedeti
Ultrazvočna kemija
Power ultrazvok se uporablja za kemične procese, kot so sinteza in kataliza (imenovane tudi Sono-sinteza in Sono-kataliza, respectively), da se sproži in okrepi reakcijo. Različne aplikacije ultrazvočne obsevanja v ekološki sintezi so bile podrobno preiskane in razvite za industrijsko proizvodnjo. Sonokemijska zdravljenja lahko povečajo hitrost reakcije, donos in selektivnost želenih izdelkov pod bistveno blažji pogoj. To naredi ultrazvočno zdravljenje učinkovito in okolju prijazno tehniko predelave. Ultrazvočno podprto fazo prenosa kataliza (PTC) se je izkazalo, da je drastično bolj učinkovito in učinkovito metodo za organske reakcije v primerjavi z isto reakcijo v tišini stanju. Na primer, Cannizarro reakcija katalizira z ultrazvočno podprto kataliza faznega prenosa je bistveno sped up posledico hitro pretvorbo. Drug pomemben primer je transesterifikacija trigliceridov (tj. rastlinskih olj, živalskih maščob) in metanola v prisotnosti KOH kot katalizator in moč ultrazvok. Ultrazvočni transesterifikacija donosi v visoko kakovostnih biodizla, proizvedenih v hitro pretvorbo in zelo učinkovit, ekonomičen proces.
Ultrazvočni ekstrakcija temelji na akustično kavitacijo in njene hidrodinamične strižne sile
Saponifikacijo
Saponifikacija opisuje kemično reakcijo, ki proizvaja milo. V procesu saponifikacije se rastlinska olja ali živalske maščobe pretvorijo v soli maščobnih kislin – "milo" – in glicerol, ki je alkohol. Reakcija zahteva raztopino alkalne baze (npr. NaOH ali KOH) v vodi in tudi toploto, da sproži reakcijo.
Reakcijski koraki saponifikacije so naslednji:
- Nukleofilni napad estrov maščobnih kislin s hidroksidom
- Zapuščanje skupinske odstranitve
- Proton
Saponifikacija reakcija se uporablja komercialno za proizvodnjo mila in maziva.
Medtem ko se natrijev hidroksid trdo milo in kalijev hidroksid mehko milo se uporabljajo za vsakodnevno čiščenje, obstajajo tudi posebne mila proizvedena z uporabo drugih kovinskih hidroksilidov. Na primer, litij mila in kalcijeve mila se uporabljajo kot mazalna masti. Obstajajo tudi “kompleksne mila” sestoji iz mešanice kovinskih mila.
hidrolizo
Hidroliza vključuje reakcijo organske kemikalije z vodo, da tvori dve ali več novih snovi in običajno pomeni cepitev kemičnih obveznic z dodatkom vode. Estri se lahko cepili nazaj v karboksilno kislino in alkohol z reakcijo z vodo in bazo. Milo se proizvaja s hidrolizo estrov maščob ali olja.
Alkalna osnova
Alkalni bazni reaktantov (lyes) so potrebni za saponifikacijo olj in maščob. Trigliceridi se reagirajo z osnovno – natrijev ali kalijev hidroksid – za proizvodnjo glicerola in soli maščobnih kislin, tako imenovane "milo". Kalijev hidroksid je anorganska spojina s formulo KOH, in se običajno imenuje kavstično kalijev klorid. Natrijev hidroksid (NaOH) je še ena prototipična močna baza. Pri uporabi natrijevega hidroksida se proizvaja trdo milo, medtem ko uporaba kalijevega hidroksida povzroči mehko milo.
Reactant vs reagent
Reaktant je snov, ki se uporablja ali porabi v kemični reakciji. V primerjavi z reagentom se v večjih količinah zahteva reaktant. Reagent je snov, ki se uporablja za sprožitev reakcije, za podporo reakcije in se porabi v reakcijo, v kontrastov za katalizatorje, ki se ne zaužijejo v reakcijo.