- Zer da?alkohol gantzatsua
Gantz-alkoholak 8 eta 22 karbono atomo arteko karbono-kateak dituzten alkohol alifatikoak dira. Gantz-alkoholek normalean karbono atomo kopuru bikoitia eta hidroxilo talde bat izaten dituzte karbono-katearen muturrean lotuta.
Detergenteetan erabiltzen diren gainazal-aktiboen lehengaietako bat dira, ROH formula orokorrarekin. Detergente-mailako alkoholen kasuan, R normalean C12tik C18ra bitarteko hidrokarburo talde bat da. Karbono handiko gantz-alkohol horiek berez dituzte propietate anfifilikoak, hau da, haien molekulek hidrokarburo kateak bezalako talde hidrofoboak eta hidroxilo taldeak bezalako talde hidrofiloak dituzte. Hala ere, uretan duten disolbagarritasun oso txikia dela eta, beharrezkoa da talde hidrofiloak gehitzea edo hidroxilo taldea sulfato talde bihurtzea. Hidrofiliko-lipofiliko oreka-balioa beharrezko mailara iristen denean bakarrik, gantz-alkohol deribatuak uretan disolbatzeko eta agregatuak (mizelak) osatzeko talde hidrofilo nahikoa izan dezan, jokatzen du gantz-alkohol deribatuak gainazal-aktibo gisa. Adibidez, dodekanola uretan disolbaezina da, baina sodio dodezil sulfato bihurtzen denean, bere uretan disolbagarritasuna hobetzen da sulfato talde bat (-SO4) sartzeagatik.₃⁻), uretan mizelak sortzeko aukera ematen dio. Kontzentrazio jakin batean, gainazaleko jarduera bikaina erakusten du. Propietate hori aprobetxatuz, jendeak hainbat gainazal-aktibo ekoiztu ditu errendimendu bikainarekin, alkohol gantzak lehengai gisa erabiliz.
2. Gantz-alkoholen garapen-prozesua
Hasieran, alkohol gantzak espermazetitik ekoizten ziren. Sortutako alkohol gantz nahasketek, sulfonazio eta neutralizazioaren ondoren, sulfatoak eratzen zituzten, eta hauek izan ziren lehenengo detergente anionikoetako bat. Geroago, koko olioa, palma olioa eta behi-gantza, nahiko iturri ugariak direnak, garatu eta lehengai gisa erabili ziren. Hidrolisiaren bidez lortutako gantz-azidoak alkohol bihurtzen ziren, eta horiek guztiak alkohol gantz natural gisa aipatzen ziren. Industria petrokimikoaren garapenaren ondoren, petrolio-produktuak lehengai gisa erabiliz ekoitzitako alkohol gantz-alkoholak alkohol gantz sintetiko gisa ezagutzen ziren. Alkohol gantzak ekoizteko metodo nahiko garrantzitsuak hauek dira: presio handiko hidrogenazioa, Ziegler prozesua eta oxo sintesi prozesua. Ile-maskara batek alkohol gantz asegabeak baditu, ilea konpondu eta elikatu dezake; alkohol gantzak ezpainetako distirari gehitzeak produktuaren leuntasuna hobetzen du aplikazioan zehar.
3. Gantz-alkoholen ekoizpen-metodoa
3.1Presio handiko hidrogenazio metodoa
Gantz-alkoholak presio handiko hidrogenazioaren bidez lortzen dira, animalia- eta landare-olioak lehengai gisa erabiliz. Industrialki, olio gordina lehenik aurretratatzen da eta alkoholisiaren (hau da, transesterifikazioaren) menpe jartzen da hidrogenatu aurretik gantz-azido bihurtzeko. Gantz-alkoholak gantz-azidoen hidrogenazio zuzenaren edo esterifikazioaren ondoren hidrogenazioaren bidez ere ekoiz daitezke. Gantz-azidoen hidrogenazio zuzenak gantz-alkoholak ekoizteko material-behar handiak ezartzen dizkie ekipamenduari.
Gantz-azidoen hidrogenaziorako erreakzio kimikoaren ekuazioa gantz-alkoholetara:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Gantz-azidoen esterren hidrogenaziorako erreakzio kimikoaren ekuazioa gantz-alkoholetara:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Presio handiko hidrogenazio-metodoak ohe finkoko prozesua eta ohe esekidun prozesua barne hartzen ditu, baina haien oinarrizko prozesu teknologikoak berdinak dira.
3.2. Ziegler metodoa
Etilenoa trialkilaluminioarekin erreakzionatzeko lehengai gisa erabiliz, aluminio alkoxido konposatuak sortzen dira kate-hazkundearen eta oxidazioaren bidez, eta ondoren gantz-alkoholak lortzen dira hidrolisi, neutralizazio eta destilazio frakzionatuaren bidez.
K. Zieglerrek 1954an asmatu zuen metodo hau, eta lehen aldiz Estatu Batuetako Continental Oil Companyk komertzialki aplikatu zuen 1962an, kate zuzeneko karbono-bikoitzeko alkoholak ekoiztuz. Ekoizpen-metodo honen erreakzio nagusiek urrats hauek dituzte:
Trietilaluminioaren prestaketa (hidrogenazio eta gehitze erreakzioa):
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃
Alkilaluminioaren prestaketa (kate-hazkunde erreakzioa):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al
Aluminio alkoxidoaren prestaketa (oxidazio erreakzioa):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Gantz-alkoholen prestaketa (hidrolisi-erreakzioa):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Oxo sintesi metodoa
Olefinak, karbono monoxidoa eta hidrogenoa aldehidoetan sintetizatzen dira katalizatzaile eta presio-baldintzetan. Aldehidoak olefina gordinak baino karbono atomo bat gehiago du. Aldehidoen hidrogenazioaren bidez lortzen dira alkohol gantzak.
Olefinen hidroformilazio erreakzio hau (OXO erreakzioa) O. Roelen kimikari alemaniarrak aurkitu zuen 1938an.
OXO erreakzioa honako hau da:
Hidroformilazio erreakzioa
4. Alkohol gantzdun produktuen aplikazioak eta merkatuaren garapena
Kalitate handiko gantz-alkohol naturalak produktu kimiko finen oinarrizko lehengai gisa balio dute, hala nola detergenteak, gainazal-aktiboen eta plastiko plastifikatzaileen kasuan. Milaka produktu kimiko finen fabrikazioa egiten da haietatik, eta oso erabiliak dira sektore hauetan: industria kimikoa, petrolioa, metalurgia, ehungintza, makineria, meatzaritza, eraikuntza, plastikoak, kautxua, larrua, papergintza, garraioa, elikagaiak, medikuntza eta osasuna, eguneroko industria kimikoa eta nekazaritza.
Gantz-alkoholak deribatu ugari ekoizteko erabil daitezke. Alkohol-oinarritutako gainazal-aktiboak izan dira gainazal-aktibo mota guztien artean hazten ari den kategoria azkarrena 1980ko hamarkadaz geroztik. Detergente-osagai aktibo gisa, propietate bikainak dituzte, besteak beste, detergente sendoa, bateragarritasun ona, apar gutxi sortzea, biodegradagarritasun erraza, ur gogorrarekiko erresistentzia eta tenperatura baxuko uretan garbiketa-errendimendu ona. Pixkanaka alkilbentzeno sulfonato linealak (LAS) eta azido dodezilbentzenosulfonikoa ordezkatzen ari dira, hirugarren belaunaldiko detergente-lehengaiak bihurtuz. Hemen dauden produktu adierazgarrienen artean, gantz-alkoholetatik eta etileno oxidotik sintetizatutako AEO3tik AEO9ra daude, eta hauek gehiago sulfonatu daitezke AES ekoizteko. Alkohol-oinarritutako gainazal-aktibo hauek aplikazio sorta zabala eta merkatu-eskaria handia dute, eguneroko bizitzarekin eta bizi-kalitatearen hobekuntzarekin estuki lotuta daude, eta merkatu zabalak eta potentzialak dituzte. Hori dela eta, garapen-espazio nahiko zabala eskaintzen dute gantz-alkoholak ekoizteko, batez ere gantz-alkohol naturalak.
Plastikoen gehigarriak plastikoen industriaren lehengai lagungarriak dira, eta gehigarrien industria plastikoen industriarekin batera garatzen ari da. Txinako plastikoen industriaren garapen azkarra ezaguna da. 1985ean, hainbat plastiko gehigarriren kontsumo globala 13 milioi tonakoa izan zen, eta plastifikatzaileak dira plastiko gehigarri erabilienen artean. Gaur egun, plastifikatzaileen atzerriko ekoizpen-ahalmena 4,5 milioi tona baino gehiagokoa da, eta Txinarena, berriz, 500.000 tona baino gehiagokoa. Plastifikatzaileen artean, dibutil ftalatoak (DBP) eta dioktil ftalatoak (DOP) ekoizpenaren zati handi bat osatzen dute. Anhidrido ftalikoaz gain, butanola eta oktanola ere lehengai garrantzitsuak dira haien ekoizpenean. Gaur egun, Txinak urtero 300.000 tona butanol eta oktanol baino gehiago kontsumitzen ditu bi plastifikatzaile hauek ekoizteko. Hala ere, butanolak eta oktanolak karbono-kate nahiko laburrak dituzte, eta horietatik ekoitzitako plastifikatzaileek ezin dituzte plastikoak prozesatzeko industriaren garapen-beharrak ase beroarekiko erresistentziari, eguraldiarekiko erresistentziari eta isolamendu elektrikoari dagokienez. Gaur egun, C10, C12, C14, C16 eta C18 alkoholak bezalako kate luzeko gantz-alkoholak probatzen ari dira butanola eta oktanola ordezkatzeko, beroarekiko erresistentzia, eguraldiarekiko erresistentzia eta isolamendu elektriko bikaina duten plastikozko produktuak ekoiztuz, eta horrela plastikoen aplikazioak zabalduz. Beraz, kate luzeko gantz-alkoholen aplikazio-aukerak nahiko itxaropentsuak dira plastikozko plastifikatzaileen industrian.
Gantz-alkohol naturalek abantaila gehiago dituzte alkohol sintetikoek baino eguneroko aplikazio kimikoetan. Haien kalitate fisiko eta kimikoaren adierazleak berdinak izan arren, kontsumitzaileek alkohol naturalak nahiago dituzte oraindik, eta hori joera "berde" nagusi bihurtu da. Horregatik, gantz-alkohol naturalak lehengai aproposak dira kosmetika-industrian, xaboi likidoak eta ukenduak, hortzetako pastak eta emultsio kosmetikoak bezalako produktuak ekoizteko.
Argitaratze data: 2026ko apirilaren 2a