Аналітичний огляд - Розробка технології виробництва туалетного мила

Омилення -- це реакція взаємодії ацилгліцеринів з гідроксидами лужних металів, кінцевими продуктами якої є гліцерин і мило:

Вітчизняна технологія виробництва туалетного мила передбачала двостадійну схему омилення розщеплених жирів (жирних кислот): перша стадія -- нейтралізація жирних кислот карбонатом натрію, друга -- доомилення карбонатної маси гідроксидом натрію [2].

Найбільш вивченою та описаною в літературі є стадія нейтралізації жирних кислот карбонатом натрію. Карбонатне омилення -- складний процес, який включає велику кількість кінетичних та дифузійних стадій. Головна реакція процесу проходить з великою швидкістю; її описують таким сумарним рівнянням:

(1.2)

Незважаючи на велику кількість наукових досліджень, механізм цієї реакції остаточно не з'ясовано. Один з найбільш вірогідних варіантів цього механізму передбачає деяку сукупність паралельних та послідовних реакцій [2]. У водному розчині карбонат натрію за температури вище 70 °С схильний до гідролізу:

(1.3)

Далі гідроксид натрію взаємодіє з жирними кислотами, утворюючи мило:

(1.4)

Виявлено, що нейтральний жир дуже повільно омилюється водним розчином карбонату натрію. Причина цього -- невелика концентрація гідроксильних іонів, яка значною мірою знижується в зоні реакції (тобто у гідрофільній частині пластинчатих асоціатів), утвореній негативно зарядженими карбоксильними групами молекул кислот триацилгліцеринів.

Реакція омилення водними розчинами гідроксидів протікає через стадію гідроліза і здійснюється східцеподібно. При цьому на першій стадії утворюються діацилгліцерини, що залишаються в ацилгліцериновій масі, а жирні кислоти, що виділяються, нейтралізуються гідроксидом, даючи мила, що розчиняються у воді [3]. Виведення жирних кислот з ацилгліцеринової маси у виді мил зрушує рівновагу, і гідроліз продовжується [3].

Реакція омилення жирів широко застосовується в аналітичній практиці у техніці при виробництві мила. В аналітичній практиці для забезпечення повноти (придушення гідролізу мил) реакцію проводять із гідроксидом натрію чи калію в спиртовому розчині, найчастіше етанольному. При цьому реакція протікає через стадію алкоголізу з наступним омиленням складних ефірів жирних кислот:

(1.5)

(1.6)

Відомо декілька методів отримання мил [4]:

1 Нейтралізація жирних (природних і синтетичних), смоляних і нафтенових кислот вуглекислим натром (кальцинованою содою):

(1.7)

Нейтралізація жирних (природних та синтетичних), смоляних і нафтенових кислот гідроксидом натрію (каустичною содою)

(1.8)

Омилення нейтрального жиру гідроксидом натру:

(1.9)

При виробництві рідких мил використовується калій та гідроксид калію.

При будь-якому методі отримання мил процес омилення проводять при надлишку лугу, для того, щоб не утворювалися кислі мила [1]. При варці мила з нейтральних жирів омилення ведеться їдкими лугами, нейтральні жири не омилюються карбонатами у звичайних умовах.

При омиленні нейтральних жирів розчинами їдких лугів одночасно іде перебіг двох хімічних реакцій -- гідроліз тригліцеридів і нейтралізація лугом жирних кислот, які виділяються. Жировий розчин лугу -- система гетерогенна, швидкість хімічної реакції в якій залежить від поверхні контакту фаз. Для покращення контакту жиру з лугом необхідно інтенсивне перемішування систем, а також наявність емульгатора. У якості останнього виступає мило, яке утворюється у початковий період омилення, або яке спеціально вводиться в апарат.

Похожие статьи




Аналітичний огляд - Розробка технології виробництва туалетного мила

Предыдущая | Следующая