Saponifikatsiya – Ultrasonik yordamida sovun tayyorlash jarayoni
Sabunlash - bu sovun tayyorlashning kimyoviy jarayoni. Bu yog'lar yoki yog'larning xomashyosi (triglitseridlar) sovun hosil qilish uchun gidroksidi reaktiv bilan reaksiyaga kirishadigan reaktsiya. Ultrasonikatsiya fazani uzatish katalizini yaxshilaydi, natijada reaktsiya tezligi oshadi, to'liq konvertatsiya qilinadi va kaliy gidroksidi (KOH) yoki natriy gidroksidi (NaOH) kabi asosiy reagentlardan ortiqcha foydalanishning oldini oladi. Ultrasonik boshlangan gidroksidi gidroliz savdo sovun ishlab chiqarishda osonlikcha amalga oshirilishi mumkin. Saponifikatsiya qilish uchun ultratovushli reaktorlar qisqa vaqt ichida hech qanday katalizator ishlatmasdan yoki ishlatiladigan katalizator miqdorini kamaytirmasdan yuqori mahsulot ishlab chiqaradi.
Ultrasonik sifatida rivojlangan sabunlaşma
- tez reaktsiya
- Yuqori konvertatsiya
- Baza reagentlaridan haddan tashqari foydalanish yo'q
- Katalizatorni ortiqcha ishlatmaslik
- Batafsil to'liq reaktsiya
- yashil jarayon
Ultrasonik Saponifikatsiyani tadqiq qilish
Turli tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, sonication triglitseridlarni sovunga saponifikatsiyalashga yordam beradi. Ultrasonik sabunlaşma, katalizatori foydalanishni saqlab qolish yoki oldini olish paytida konvertatsiya tezlashtiradi va tezlashtiradi. Bu ultrasonik sabunlaştırmayı yuqori samarali ishlab chiqarish usuli qiladi.
Triglitseridlarning gidrolizi (saponifikatsiya) ning faza katalizatori bo'lmagan holda ultratovushli ishga tushirilishi
Mercantili va boshq. (2013) ultrasonikatsiyasining saponifikatsiya sifatida ma'lum bo'lgan triglitseridlarni gidroksidi gidroliziga ta'siri o'rganildi. Ular ayçiçek yog 'gidroksidi gidermesi uchun sonication ishlatilgan. Kaliy gidroksidi (KOH) gidroksidi tayanch sifatida ishlatilgan. Reaktivni boshlash va qo'zg'atish uchun ultratovushli energiya manbai sifatida samarali ekanligini ko'rsatdi, atrof-muhit haroratida ishlayotganda, jami kuch ishlatishning faqat 15 daqiqasida yuqori reaktsiya hosildorligi erishish mumkinligi va shunga o'xshash mahsulotlarda hech qanday aniqlanadigan yon mahsulot ishlab chiqarilmasligi reaktsiya. Ultrasonik hammom va prob tipidagi ultrasonokatorni taqqoslash ultratovushli probni yuqori texnikaga aylantiradi. Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, ultratovushli saponifikatsiya ortiqcha gidroksidi yoki fazali klassifikatsiyaga muhtoj bo'lmasdan yaxshi konvertatsiya qilish imkonini beradi.
Triasilgliserolning alkalen gidrolizlanishi
UIP2000hdT (2 kVt) ultratovushli tank reaktori sabunlanish uchun
- Ultrasonikatsiya tezroq sovunlash reaktsiyasiga va to'liq konversiyaga olib keladi.
- Ultrasonik usulda sovunlash - bu yog'lar yoki yog'lardan sovun ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladigan kimyoviy jarayon va asos.
- Ultrasonik yordam bilan sovunlanish katalizatorni haddan tashqari ishlatilishining oldini oladi, umumiy energiya samaradorligini oshiradi
Saponifikatsiyalash uchun ultratovushli targ'ib qilinadigan o'zgarishlar klubi reaksiyasi
Bhatxande va boshq. (1998) soya fasulyesi yog'i kabi o'simlik moylari sonikatsiyasi suvli KOH va xona haroratida turli PTC yordamida samarali saponifikatsiya qilinishi mumkinligini ko'rsatdi. Saponifikatsiyalash darajasi sabzavot qiymatini mos yozuvlar sifatida o'rganib chiqilgan. Vaqt kabi turli parametrlarni optimallashtirish, fazalarni o'tkazish katalizatorlarini tanlash, ishlatiladigan katalizator miqdori, KOH miqdori va suv miqdori sonication va aralashtirish yordamida amalga oshirildi. Ultratovush ta'sirini o'rganish uchun, sovunlanish 35 ° C da har xil sharoitda, ya'ni aralashtirish, sonikatsiya, aralashtirish va sonikatsiyalash va 100 ° C darajasida isitish bo'yicha amalga oshirildi. Suvli KOH / CTAB ishlatadigan turli xil o'simlik yog'larning heterojen suyuq-suyuqlik fazasini sabzavotlashtirish sonication va aralashtirishda 35ºC darajasida sezilarli darajada tezlashdi.
Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!
Oliy Performanslı Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonika laboratoriya, pilot va sanoat ishlab chiqarish uchun yuqori samarali ultratovush uskunalarini yetkazib beradi. Sog'lom va ishonchli ultrasonikatorlar sabunlanish kabi turli sonokimyoviy reaksiyalar uchun ishlatiladi. Hielscherning proba tipli ultrasonikatorlari partiyalar va inline rejimlarida ishlatilishi mumkin. Barcha muhim jarayon parametrlari – amplitudasi, bosim, harorat – aniq nazorat qilinishi va takrorlanadigan natijalar bo'lishi mumkin.
Raqamli boshqaruv jarayon parametrlarini avtomatik ravishda qayd etib, ularni SD-kartaga joylashtiradi. Oldindan sozlash va uzoqdan brauzerni boshqarish sonication jarayonini juda oddiy va foydalanuvchilarga qulay qiladi.
Ko'pgina sonokimyoviy reaktsiyalar uchun ma'lum bir haroratni saqlash kerak, shuning uchun haroratni nazorat qilish muhim ahamiyatga ega. Hielscher raqamli ultrasonikatorlari termo-er-xotin va harorat nazorat qilish bilan birga keladi. Jet oqim kamerasi issiqlik tarqalishiga imkon beradi.
Hielscher ning ultratovush uskunalar mustahkamligi og'ir da 24/7 operatsiya uchun va talab muhitda beradi.
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:
| Buyurtma miqdori | Oqim darajasi | Tavsiya Qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 500ml uchun | 10 200ml / min uchun | UP100H |
| 10 2000mL uchun | 20 400ml / min uchun | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L | 04L / min uchun .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L uchun | 10L 2 / min | UIP4000hdT |
| ga | 10 100L / min uchun | UIP16000 |
| ga | katta | Klaster UIP16000 |
Laboratoriyadan pilot va sanoat miqyosidagi yuqori kuchli ultratovushli protsessorlar.
Adabiyotlar / manbalar
- Bhatxande, BS; Samant, Shriniwas D. (1998): ultratovush yordamida PTC katalizli suvli gidroksidi yordamida o'simlik moylarini sovutish. Ultrasoniklar sonokimyo vol. 5, 1-son, 1998. 7-12.
- Mercantili, Laura; Séamus, Frank Devis; Higson, PJ (2014): Fazli katalizsiz triglitseridlarning gidrolizi (sabzatlanish) ning ultratovush usuli. Surfaktant va yuvish vositalari jurnali Vol. 17, 1 yanvar, 2014 yil. 133-141.
Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar
Sonokimyo
Quvvat ultratovushi reaktsiyani boshlash va faollashtirish uchun sintez va kataliz (shuningdek, sono-sintez va sono-kataliz deb ataladi) kabi kimyoviy jarayonlarga qo'llaniladi. Organik sintezda ultrasonik nurlanishning turli xil turlari chuqur o'rganilib, sanoat ishlab chiqarishida ishlab chiqilgan. Sonokimyoviy muolajalar sezilarli darajada yumshoq sharoitda kerakli mahsulotlarning reaktsiya tezligini, rentabellikni va selektivlikni oshirishi mumkin. Bu ultratovushli davolanishni samarali va ekologik toza qayta ishlash usuliga aylantiradi. Ultrasonik yordamchi fazali transfer katalizatori (PTC) sukut saqlash sharoitida bir xil reaktsiyaga nisbatan organik reaktsiyalar uchun ancha samarali va samarali usul ekanligi isbotlangan. Masalan, ultratovush yordamida fazali uzatish katalizi yordamida katalizatsiyalangan Cannizarro reaktsiyasi tez konversiyaga olib keladi. Yana bir yaqqol misol - bu triglitseridlarni (o'simlik moylari, hayvonlarning yog'lari) va metanolni KOH katalizatori va quvvatni ultratovush sifatida sinab ko'rishdir. Ultrasonik transesterifikatsiya tez konversiya va juda samarali, iqtisodiy jarayonda ishlab chiqarilgan yuqori sifatli biodizelda hosil bo'ladi.
Ultrasonik ekstraksiya akustik kavitatsiyaga va uning gidrodinamik kesish kuchlariga asoslangan
Saponifikatsiya
Saponifikatsiyalash sovun ishlab chiqaradigan kimyoviy reaktsiyani ta'riflaydi. Saponifikatsiyalash jarayonida o'simlik moylari yoki hayvon yog'lari yog 'kislotasi tuzlariga aylanadi – "sovun" – va spirtli bo'lgan glitserin. Reaktsiya suvda gidroksidi tayanch (masalan, NaOH yoki KOH) eritmasi va reaktsiyani boshlash uchun issiqlikni talab qiladi.
Saponifikatsiyalashning reaktsiya bosqichlari quyidagilar:
- Yog' kislota esterlarini gidroksid bilan nukleofil hujumi
- Guruhlarni olib tashlashdan qochish
- Deprotonatsiya
Saponifikatsiyalash reaktsiyasi sovun va yog'larni ishlab chiqarish uchun savdo sifatida ishlatiladi.
Kundalik tozalash uchun natriy gidroksidi qattiq sovun va kaliy gidroksidi yumshoq sovun ishlatiladi, boshqa metall gidroksidlar yordamida tayyorlangan maxsus sovunlar ham mavjud. Misol uchun, lityum sabunlar va kaltsiy sabunları soqol surtma sifatida ishlatiladi. U erda ham bor “murakkab sabunlar” metall sabunlar aralashmasidan tashkil topgan.
gidroliz
Hidroliz organik kimyoviy reaktsiyani ikki yoki undan ko'p yangi moddalar hosil qilish uchun suv bilan to'ldiradi va odatda suv qo'shib kimyoviy birikmalarning ajralishini bildiradi. Esterlar suv va tayanch bilan reaksiyaga kirishib, karboksilik kislota va spirtli ichimlikka qaytarilishi mumkin. Sovun yog' yoki moy esterlarini gidrolizlash yo'li bilan ishlab chiqariladi.
Gidroksidi bazasi
Yog'larni va yog'larni sabzavotirish uchun gidroksidi baz reaksiyalar (lyez) talab qilinadi. Triglitseridlar asos bilan reaksiyaga kirishadi – natriy yoki kaliy gidroksidi – glitserin va yog'li kislota tuzini ishlab chiqarish uchun "sovun" deb ataladi. Kaliy gidroksid KOH formulasi bilan noorganik birikma bo'lib, odatda kostik potash deb ataladi. Natriy gidroksidi (NaOH) yana bir prototipik kuchli tayanchdir. Natriy gidroksidi ishlatilganda, qattiq sovun ishlab chiqariladi, kaliy gidroksiddan foydalanish esa yumshoq sovunga olib keladi.
Reaktiv va boshqalar
Reaktiv kimyoviy reaktsiyada ishlatiladigan yoki iste'mol qilinadigan modda. Reaktiv bilan taqqoslaganda, reaktant ko'proq miqdorda talab qilinadi. Reaktiv reaktsiyani boshlash, reaktsiyani qo'llab-quvvatlash uchun ishlatiladigan va reaktsiyada iste'mol qilinmaydigan katalizatorlarga zid bo'lgan reaktsiyada iste'mol qilinadigan modda.