- Wat isvetterige alkohol
Vetalkohole is alifatiese alkohole met koolstofkettings van 8 tot 22 koolstofatome. Vetalkohole het gewoonlik 'n ewe aantal koolstofatome en 'n hidroksielgroep wat aan die einde van die koolstofketting geheg is.
Hulle is een van die grondstowwe vir oppervlakaktiewe stowwe wat in skoonmaakmiddels gebruik word, met die algemene formule ROH. Vir skoonmaakmiddelgraad-alkohole is R oor die algemeen 'n koolwaterstofgroep van C12 tot C18. Sulke hoëkoolstof-vetalkohole besit inherent amfifiliese eienskappe, wat beteken dat hul molekules beide hidrofobiese groepe soos koolwaterstofkettings en hidrofiliese groepe soos hidroksielgroepe bevat. As gevolg van hul baie lae oplosbaarheid in water, is dit egter nodig om hidrofiliese groepe by te voeg of die hidroksielgroep in 'n sulfaatgroep om te skakel. Slegs wanneer die hidrofiliese-lipofiele balanswaarde die vereiste vlak bereik, sodat die vetalkoholderivaat voldoende hidrofiliese groepe kry om in water op te los en aggregate (miselle) te vorm, tree die vetalkoholderivaat as 'n oppervlakaktiewe stof op. Byvoorbeeld, dodekanol is onoplosbaar in water, maar wanneer dit in natriumdodeksielsulfaat omgeskakel word, verbeter die wateroplosbaarheid daarvan as gevolg van die invoeging van 'n sulfaatgroep (-SO₃⁻), wat dit in staat stel om miselle in water te vorm. Teen 'n sekere konsentrasie vertoon dit uitstekende oppervlakaktiwiteit. Deur hierdie eienskap te benut, het mense 'n verskeidenheid oppervlakaktiewe stowwe met uitstekende prestasie vervaardig deur vetalkohole as grondstowwe te gebruik.
2. Die ontwikkelingsproses van vetalkohole
Vetalkohole is aanvanklik uit spermaceti vervaardig. Die gevolglike gemengde vetalkohole het, na sulfonering en neutralisasie, sulfate gevorm, wat een van die vroegste anioniese skoonmaakmiddels was. Later is klapperolie, palmolie en beestalk, wat relatief oorvloedige bronne is, ontwikkel en as grondstowwe gebruik. Die vetsure wat deur hidrolise verkry is, is toe gereduseer tot alkohole, gesamentlik na verwys as natuurlike vetalkohole. Na die ontwikkeling van die petrochemiese industrie het vetalkohole wat met petroleumprodukte as grondstowwe vervaardig is, bekend geword as sintetiese vetalkohole. Relatief belangrike metodes vir die vervaardiging van vetalkohole sluit in hoëdrukhidrogenering, die Ziegler-proses en die okso-sinteseproses. As 'n haarmasker onversadigde vetalkohole bevat, kan dit hare herstel en voed; die byvoeging van vetalkohole tot lipglans verbeter die gladheid van die produk tydens toediening.
3. Produksiemetode van vetalkohole
3.1Hoëdruk-hidrogeneringsmetode
Vetalkohole word verkry deur hoëdrukhidrogenering met behulp van dierlike en plantaardige olies as grondstowwe. Industrieel word die rou olie eers voorbehandel en onderwerp aan alkoholise (d.w.s. transesterifikasie) om dit in vetsure om te skakel voor hidrogenering. Vetalkohole kan ook geproduseer word deur direkte hidrogenering van vetsure of hidrogenering na esterifikasie. Direkte hidrogenering van vetsure om vetalkohole te produseer, stel hoë materiaalvereistes aan toerusting.
Chemiese reaksievergelyking vir hidrogenering van vetsure tot vetalkohole:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Chemiese reaksievergelyking vir hidrogenering van vetsuuresters tot vetalkohole:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Die hoëdruk-hidrogeneringsmetode sluit die vastebedproses en die opgeskortebedproses in, maar hul basiese tegnologiese prosesse is identies.
3.2. Ziegler-metode
Deur etileen as 'n grondstof te gebruik om met trialkielaluminium te reageer, word aluminiumalkoksiedverbindings deur kettinggroei en oksidasie geproduseer, en dan word vetalkohole verkry via hidrolise, neutralisasie en fraksionele distillasie.
Hierdie metode, uitgevind deur K. Ziegler in 1954, is vir die eerste keer kommersieel toegepas deur Continental Oil Company van die Verenigde State in 1962, wat reguitketting-ewe-koolstofalkohole vervaardig het. Die hoofreaksies van hierdie produksiemetode sluit die volgende stappe in:
Voorbereiding van triëtielaluminium (hidrogenering en addisiereaksie):
Al + H₂ + 2Al(C₂H5)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H4 → 3Al(C₂H₅)₃
Voorbereiding van alkielaluminium (kettinggroeireaksie):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H4 → R₃Al
Voorbereiding van aluminiumalkoksied (oksidasiereaksie):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Voorbereiding van vetalkohole (hidrolise-reaksie):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Okso-sintesemetode
Olefiene, koolstofmonoksied en waterstof word gesintetiseer in aldehiede onder katalisator- en druktoestande. Die aldehied het een koolstofatoom meer as die rou olefien. Vetalkohole word verkry deur hidrogenering van die aldehiede.
Hierdie olefienhidroformileringsreaksie (OXO-reaksie) is in 1938 deur die Duitse chemikus O. Roelen ontdek.
Die OXO-reaksie is soos volg:
Hidroformileringsreaksie
4. Toepassings en markontwikkeling van vetalkoholprodukte
Natuurlike hoëgraadse vetalkohole dien as basiese grondstowwe vir fyn chemiese produkte soos skoonmaakmiddels, oppervlakaktiewe middels en plastiekweekmakers. Duisende fyn chemiese produkte word daarvan vervaardig, wat wyd gebruik word in sektore soos die chemiese industrie, petroleum, metallurgie, tekstiele, masjinerie, mynbou, konstruksie, plastiek, rubber, leer, papiervervaardiging, vervoer, voedsel, medisyne en gesondheid, daaglikse chemiese industrie en landbou.
Vetalkohole kan gebruik word om talle derivate te produseer. Alkohol-gebaseerde oppervlakaktiewe stowwe is sedert die 1980's die vinnigste groeiende kategorie onder alle soorte oppervlakaktiewe stowwe. As aktiewe skoonmaakmiddelbestanddele beskik hulle oor uitstekende eienskappe, insluitend sterk skoonmaakvermoë, goeie verenigbaarheid, lae skuimvorming, maklike bioafbreekbaarheid, weerstand teen harde water en goeie wasprestasie in lae-temperatuur water. Hulle vervang geleidelik lineêre alkielbenseensulfonate (LAS) en dodeksielbenseensulfonzuur om die derde generasie skoonmaakmiddel-grondstowwe te word. Die mees verteenwoordigende produkte hier sluit in AEO3 tot AEO9 wat gesintetiseer word uit vetalkohole en etileenoksied, wat verder gesulfoneer kan word om AES te produseer. Hierdie alkohol-gebaseerde oppervlakaktiewe stowwe het 'n wye reeks toepassings en groot markvraag, is nou verwant aan die daaglikse lewe en die verbetering van lewensgehalte, en spog met breë werklike en potensiële markte. Daarom bied hulle 'n relatief groot ontwikkelingsruimte vir die produksie van vetalkohole, veral natuurlike vetalkohole.
Plastiekbymiddels is hulpgrondstowwe vir die plastiekbedryf, en die bymiddelbedryf ontwikkel saam met die plastiekbedryf. Die vinnige ontwikkeling van China se plastiekbedryf is welbekend. In 1985 het die wêreldwye verbruik van verskeie plastiekbymiddels 13 miljoen ton bereik, en weekmakers is van die mees gebruikte plastiekbymiddels. Tans het die buitelandse produksiekapasiteit van weekmakers 4,5 miljoen ton oorskry, terwyl China se kapasiteit 500 000 ton oorskry het. Onder weekmakers maak dibutielftalaat (DBP) en dioktielftalaat (DOP) 'n groot deel van die produksie uit. Benewens ftaalsuuranhidried, is butanol en oktanol ook belangrike grondstowwe in hul produksie. Tans verbruik China meer as 300 000 ton butanol en oktanol jaarliks om hierdie twee weekmakers te produseer. Butanol en oktanol het egter relatief kort koolstofkettings, en weekmakers wat daaruit vervaardig word, kan nie meer aan die ontwikkelingsbehoeftes van die plastiekverwerkingsbedryf voldoen in terme van hittebestandheid, weerbestandheid en elektriese isolasie nie. Tans word langketting-vetalkohole soos C10-, C12-, C14-, C16- en C18-alkohole getoets om butanol en oktanol te vervang, wat plastiekprodukte met uitstekende hittebestandheid, weerbestandheid en elektriese isolasie kan produseer, wat die toepassings van plastiek uitbrei. Daarom is die toepassingsvooruitsigte van langketting-vetalkohole in die plastiekweekmiddelbedryf baie belowend.
Natuurlike vetalkohole het meer voordele as sintetiese alkohole in daaglikse chemiese toepassings. Selfs al is hul fisiese en chemiese kwaliteitsaanwysers identies, verkies verbruikers steeds natuurlike alkohole, wat 'n heersende "groen" tendens geword het. Daarom is natuurlike vetalkohole ideale grondstowwe in die skoonheidsmiddelbedryf vir die produksie van produkte soos vloeibare en salfseep, tandepasta en kosmetiese emulsies.
Plasingstyd: Apr-02-2026