- Que éalcohol graxo
Os alcohois graxos son alcohois alifáticos con cadeas de carbono de 8 a 22 átomos de carbono. Os alcohois graxos adoitan ter un número par de átomos de carbono e un grupo hidroxilo unido ao extremo da cadea de carbono.
Son unha das materias primas para os surfactantes empregados en deterxentes, coa fórmula xeral ROH. Para os alcohois de grao deterxente, R é xeralmente un grupo hidrocarbonado de C12 a C18. Estes alcohois graxos con alto contido en carbono posúen inherentemente propiedades anfipáticas, o que significa que as súas moléculas conteñen tanto grupos hidrófobos como cadeas hidrocarbonadas como grupos hidrófilos como grupos hidroxilo. Non obstante, debido á súa moi baixa solubilidade en auga, é necesario engadir grupos hidrófilos ou converter o grupo hidroxilo nun grupo sulfato. Só cando o valor do equilibrio hidrófilo-lipófilo alcanza o nivel requirido, para que o derivado do alcohol graxo adquira suficientes grupos hidrófilos para disolverse en auga e formar agregados (micelas), o derivado do alcohol graxo actúa como surfactante. Por exemplo, o dodecanol é insoluble en auga, pero cando se converte en dodecilsulfato de sodio, a súa solubilidade en auga mellora debido á introdución dun grupo sulfato (-SO₃⁻), o que lle permite formar micelas na auga. A unha certa concentración, presenta unha excelente actividade superficial. Aproveitando esta propiedade, a xente produciu unha variedade de surfactantes cun rendemento excepcional utilizando alcohois graxos como materias primas.
2. O proceso de desenvolvemento dos alcohois graxos
Os alcohois graxos producíronse inicialmente a partir do espermaceti. Os alcohois graxos mesturados resultantes, despois da sulfonación e neutralización, formaron sulfatos, que foron uns dos primeiros deterxentes aniónicos. Posteriormente, desenvolvéronse e utilizáronse como materias primas o aceite de coco, o aceite de palma e o sebo de vaca, que son fontes relativamente abundantes. Os ácidos graxos obtidos mediante hidrólise reducíronse a alcohois, denominados colectivamente alcohois graxos naturais. Tras o desenvolvemento da industria petroquímica, os alcohois graxos producidos utilizando produtos petrolíferos como materias primas coñecéronse como alcohois graxos sintéticos. Entre os métodos relativamente importantes para producir alcohois graxos inclúense a hidroxenación a alta presión, o proceso Ziegler e o proceso de oxosíntese. Se unha máscara capilar contén alcohois graxos insaturados, pode reparar e nutrir o cabelo; engadir alcohois graxos ao brillo de labios mellora a suavidade do produto durante a aplicación.
3. Método de produción de alcohois graxos
3.1Método de hidroxenación a alta presión
Os alcohois graxos obtéñense mediante hidroxenación a alta presión utilizando aceites animais e vexetais como materias primas. Industrialmente, o aceite bruto é primeiro pretratado e sometido a alcohólise (é dicir, transesterificación) para convertelo en ácidos graxos antes da hidroxenación. Os alcohois graxos tamén se poden producir mediante hidroxenación directa de ácidos graxos ou hidroxenación despois da esterificación. A hidroxenación directa de ácidos graxos para producir alcohois graxos impón altos requisitos de materiais aos equipos.
Ecuación da reacción química para a hidroxenación de ácidos graxos a alcohois graxos:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Ecuación da reacción química para a hidroxenación de ésteres de ácidos graxos a alcohois graxos:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
O método de hidroxenación a alta presión inclúe o proceso de leito fixo e o proceso de leito suspendido, pero os seus procesos tecnolóxicos básicos son idénticos.
3.2. Método de Ziegler
Usando etileno como materia prima para reaccionar con trialquilaluminio, prodúcense compostos de alcóxido de aluminio mediante crecemento de cadea e oxidación, e despois obtéñense alcohois graxos mediante hidrólise, neutralización e destilación fraccionada.
Inventado por K. Ziegler en 1954, este método foi aplicado comercialmente por primeira vez pola Continental Oil Company dos Estados Unidos en 1962, producindo alcohois de cadea lineal de carbonos pares. As principais reaccións deste método de produción inclúen os seguintes pasos:
Preparación de trietilaluminio (hidroxenación e reacción de adición):
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃
Preparación de alquilaluminio (reacción de crecemento en cadea):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al
Preparación de alcóxido de aluminio (reacción de oxidación):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Preparación de alcohois graxos (reacción de hidrólise):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Método de síntese de oxo
As olefinas, o monóxido de carbono e o hidróxeno sintetízanse en aldehídos en condicións catalizadoras e presurizadas. O aldehído ten un átomo de carbono máis que a olefina bruta. Os alcohois graxos obtéñense por hidroxenación dos aldehídos.
Esta reacción de hidroformilación de olefinas (reacción OXO) foi descuberta polo químico alemán O. Roelen en 1938.
A reacción OXO é a seguinte:
Reacción de hidroformilación
4. Aplicacións e desenvolvemento do mercado de produtos de alcohol graxo
Os alcohois graxos naturais de alta calidade serven como materias primas básicas para produtos químicos finos como deterxentes, surfactantes e plastificantes plásticos. A partir deles fabrícanse miles de produtos químicos finos, que se empregan amplamente en sectores como a industria química, o petróleo, a metalurxia, os téxtiles, a maquinaria, a minería, a construción, os plásticos, o caucho, o coiro, a fabricación de papel, o transporte, a alimentación, a medicina e a saúde, a industria química cotiá e a agricultura.
Os alcohois graxos pódense empregar para producir numerosos derivados. Os surfactantes a base de alcohois foron a categoría de máis rápido crecemento entre todos os tipos de surfactantes desde a década de 1980. Como ingredientes activos dos deterxentes, presentan excelentes propiedades, incluíndo unha forte deterxencia, boa compatibilidade, baixa formación de escuma, biodegradabilidade rápida, resistencia á auga dura e bo rendemento de lavado en auga a baixa temperatura. Están a substituír gradualmente os sulfonatos de alquilbenceno lineais (LAS) e o ácido dodecilbencenosulfónico para converterse nas materias primas dos deterxentes de terceira xeración. Os produtos máis representativos aquí inclúen o AEO3 ao AEO9 sintetizados a partir de alcohois graxos e óxido de etileno, que poden ser sulfonados posteriormente para producir AES. Estes surfactantes a base de alcohois teñen unha ampla gama de aplicacións e unha gran demanda de mercado, están estreitamente relacionados coa vida cotiá e a mellora da calidade de vida e contan con amplos mercados reais e potenciais. Polo tanto, proporcionan un espazo de desenvolvemento relativamente amplo para a produción de alcohois graxos, especialmente alcohois graxos naturais.
Os aditivos plásticos son materias primas auxiliares para a industria do plástico, e a industria dos aditivos desenvólvese en conxunto coa industria do plástico. O rápido desenvolvemento da industria do plástico da China é ben coñecido. En 1985, o consumo global de varios aditivos plásticos alcanzou os 13 millóns de toneladas, e os plastificantes están entre os aditivos plásticos máis utilizados. Na actualidade, a capacidade de produción estranxeira de plastificantes superou os 4,5 millóns de toneladas, mentres que a capacidade da China superou as 500.000 toneladas. Entre os plastificantes, o ftalato de dibutilo (DBP) e o ftalato de dioctilo (DOP) representan unha parte importante da produción. Ademais do anhídrido ftálico, o butanol e o octanol tamén son materias primas clave na súa produción. Na actualidade, a China consome máis de 300.000 toneladas de butanol e octanol anualmente para producir estes dous plastificantes. Non obstante, o butanol e o octanol teñen cadeas de carbono relativamente curtas, e os plastificantes producidos a partir deles xa non poden satisfacer as necesidades de desenvolvemento da industria de procesamento de plásticos en termos de resistencia á calor, resistencia ás inclemencias do tempo e illamento eléctrico. Actualmente, están a probarse alcohois graxos de cadea longa como os alcohois C10, C12, C14, C16 e C18 para substituír o butanol e o octanol, que poden producir produtos plásticos con excelente resistencia á calor, resistencia ás inclemencias do tempo e illamento eléctrico, ampliando así as aplicacións dos plásticos. Polo tanto, as perspectivas de aplicación dos alcohois graxos de cadea longa na industria dos plastificantes de plásticos son bastante prometedoras.
Os alcohois graxos naturais teñen máis vantaxes que os alcohois sintéticos nas aplicacións químicas diarias. Mesmo se os seus indicadores de calidade física e química son idénticos, os consumidores seguen preferindo os alcohois naturais, o que se converteu nunha tendencia "verde" predominante. Polo tanto, os alcohois graxos naturais son materias primas ideais na industria cosmética para a produción de produtos como xabóns líquidos e en pomada, pastas de dentes e emulsións cosméticas.
Data de publicación: 02-04-2026