- Što jemasni alkohol
Masni alkoholi su alifatski alkoholi s ugljikovim lancima od 8 do 22 atoma ugljika. Masni alkoholi obično imaju paran broj atoma ugljika i hidroksilnu skupinu vezanu na kraj ugljikovog lanca.
Oni su jedna od sirovina za surfaktante koji se koriste u deterdžentima, s općom formulom ROH. Za alkohole deterdžentske kvalitete, R je općenito ugljikovodična skupina od C12 do C18. Takvi masni alkoholi s visokim udjelom ugljika inherentno posjeduju amfifilna svojstva, što znači da njihove molekule sadrže i hidrofobne skupine poput ugljikovodičnih lanaca i hidrofilne skupine poput hidroksilnih skupina. Međutim, zbog njihove vrlo niske topljivosti u vodi, potrebno je dodati hidrofilne skupine ili pretvoriti hidroksilnu skupinu u sulfatnu skupinu. Tek kada vrijednost hidrofilno-lipofilne ravnoteže dosegne potrebnu razinu, tako da derivat masnog alkohola dobije dovoljno hidrofilnih skupina za otapanje u vodi i stvaranje agregata (micela), derivat masnog alkohola djeluje kao surfaktant. Na primjer, dodekanol je netopljiv u vodi, ali kada se pretvori u natrijev dodecil sulfat, njegova topljivost u vodi se poboljšava zbog uvođenja sulfatne skupine (-SO₃⁻), što mu omogućuje stvaranje micela u vodi. Pri određenoj koncentraciji pokazuje izvrsnu površinsku aktivnost. Iskorištavajući ovo svojstvo, ljudi su proizveli razne surfaktante s izvanrednim performansama koristeći masne alkohole kao sirovine.
2. Proces razvoja masnih alkohola
Masni alkoholi su se u početku proizvodili iz spermaceta. Dobiveni miješani masni alkoholi, nakon sulfoniranja i neutralizacije, formirali su sulfate, koji su bili jedan od najranijih anionskih deterdženata. Kasnije su kokosovo ulje, palmino ulje i goveđi loj, koji su relativno obilni izvori, razvijeni i korišteni kao sirovine. Masne kiseline dobivene hidrolizom zatim su reducirane na alkohole, koji se zajednički nazivaju prirodnim masnim alkoholima. Nakon razvoja petrokemijske industrije, masni alkoholi proizvedeni korištenjem naftnih derivata kao sirovina postali su poznati kao sintetski masni alkoholi. Relativno važne metode za proizvodnju masnih alkohola uključuju hidrogenaciju pod visokim tlakom, Zieglerov proces i proces okso sinteze. Ako maska za kosu sadrži nezasićene masne alkohole, ona može popraviti i nahraniti kosu; dodavanje masnih alkohola sjajilu za usne poboljšava glatkoću proizvoda tijekom nanošenja.
3. Metoda proizvodnje masnih alkohola
3.1Metoda hidrogenacije pod visokim tlakom
Masni alkoholi dobivaju se hidrogenacijom pod visokim tlakom korištenjem životinjskih i biljnih ulja kao sirovina. Industrijski se sirovo ulje prvo predobrađuje i podvrgava alkoholizi (tj. transesterifikaciji) kako bi se pretvorilo u masne kiseline prije hidrogenacije. Masni alkoholi mogu se proizvesti i izravnom hidrogenacijom masnih kiselina ili hidrogenacijom nakon esterifikacije. Izravna hidrogenacija masnih kiselina za proizvodnju masnih alkohola nameće visoke materijalne zahtjeve opremi.
Jednadžba kemijske reakcije za hidrogeniranje masnih kiselina u masne alkohole:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Jednadžba kemijske reakcije za hidrogeniranje estera masnih kiselina u masne alkohole:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Metoda hidrogenacije pod visokim tlakom uključuje proces s fiksnim slojem i proces sa suspenzijskim slojem, ali njihovi osnovni tehnološki postupci su identični.
3.2. Zieglerova metoda
Korištenjem etilena kao sirovine za reakciju s trialkilaluminijem, nastaju spojevi aluminijevog alkoksida rastom lanca i oksidacijom, a zatim se masni alkoholi dobivaju hidrolizom, neutralizacijom i frakcijskom destilacijom.
Ovu metodu, koju je izumio K. Ziegler 1954. godine, prvi put je komercijalno primijenila tvrtka Continental Oil Company iz Sjedinjenih Država 1962. godine, proizvodeći alkohole s ravnim lancem i parnim ugljikovim atomima. Glavne reakcije ove metode proizvodnje uključuju sljedeće korake:
Priprava trietilaluminija (hidrogenacija i reakcija adicije):
Al + H₂ + 2Al(C₂H5)3 → 3Al(C₂H5)₂H
3Al(C₂H5)2H + 3C2H4 → 3Al(C2H5)3
Priprava alkilaluminija (reakcija rasta lanca):
Al(C₂H5)3 + 3nC2H4 → R3Al
Priprava aluminijevog alkoksida (oksidacijska reakcija):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Priprava masnih alkohola (reakcija hidrolize):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Metoda sinteze okso
Olefini, ugljikov monoksid i vodik sintetiziraju se u aldehide pod utjecajem katalizatora i tlaka. Aldehid ima jedan atom ugljika više od sirovog olefina. Masni alkoholi dobivaju se hidrogenacijom aldehida.
Ovu reakciju hidroformilacije olefina (OXO reakcija) otkrio je njemački kemičar O. Roelen 1938. godine.
OXO reakcija je sljedeća:
Reakcija hidroformilacije
4. Primjena i razvoj tržišta proizvoda od masnih alkohola
Prirodni visokokvalitetni masni alkoholi služe kao osnovne sirovine za fine kemijske proizvode poput deterdženata, surfaktanata i plastifikatora plastike. Od njih se proizvode tisuće finih kemijskih proizvoda, koji se široko koriste u sektorima uključujući kemijsku industriju, naftu, metalurgiju, tekstil, strojeve, rudarstvo, građevinarstvo, plastiku, gumu, kožu, proizvodnju papira, promet, hranu, medicinu i zdravstvo, svakodnevnu kemijsku industriju i poljoprivredu.
Masni alkoholi mogu se koristiti za proizvodnju brojnih derivata. Surfaktanti na bazi alkohola najbrže su rastuća kategorija među svim vrstama surfaktanata od 1980-ih. Kao aktivni sastojci deterdženata, imaju izvrsna svojstva, uključujući snažno deterdžentno djelovanje, dobru kompatibilnost, nisko pjenjenje, laku biorazgradivost, otpornost na tvrdu vodu i dobre performanse pranja u vodi niskih temperatura. Postupno zamjenjuju linearne alkilbenzen sulfonate (LAS) i dodecilbenzensulfonsku kiselinu te postaju sirovine za deterdžente treće generacije. Najreprezentativniji proizvodi ovdje uključuju AEO3 do AEO9 sintetizirane iz masnih alkohola i etilen oksida, koji se mogu dalje sulfonirati za proizvodnju AES-a. Ovi surfaktanti na bazi alkohola imaju širok raspon primjena i veliku tržišnu potražnju, usko su povezani sa svakodnevnim životom i poboljšanjem kvalitete života te se mogu pohvaliti širokim stvarnim i potencijalnim tržištima. Stoga pružaju relativno velik prostor za razvoj proizvodnje masnih alkohola, posebno prirodnih masnih alkohola.
Plastični aditivi su pomoćne sirovine za industriju plastike, a industrija aditiva razvija se zajedno s industrijom plastike. Brzi razvoj kineske industrije plastike dobro je poznat. Godine 1985. globalna potrošnja raznih plastičnih aditiva dosegla je 13 milijuna tona, a plastifikatori su među najčešće korištenim plastičnim aditivima. Trenutno je inozemni proizvodni kapacitet plastifikatora premašio 4,5 milijuna tona, dok je kineski kapacitet premašio 500.000 tona. Među plastifikatorima, dibutil ftalat (DBP) i dioktil ftalat (DOP) čine glavni udio proizvodnje. Osim ftalnog anhidrida, butanol i oktanol također su ključne sirovine u njihovoj proizvodnji. Trenutno Kina troši više od 300.000 tona butanola i oktanola godišnje za proizvodnju ova dva plastifikatora. Međutim, butanol i oktanol imaju relativno kratke ugljikove lance, a plastifikatori proizvedeni od njih više ne mogu zadovoljiti razvojne potrebe industrije prerade plastike u smislu otpornosti na toplinu, otpornosti na vremenske uvjete i električne izolacije. Trenutno se testiraju dugolančani masni alkoholi poput alkohola C10, C12, C14, C16 i C18 kao zamjena za butanol i oktanol, koji mogu proizvesti plastične proizvode s izvrsnom otpornošću na toplinu, vremenske uvjete i električnu izolaciju, čime se proširuje primjena plastike. Stoga su izgledi za primjenu dugolančanih masnih alkohola u industriji plastifikatora plastike prilično obećavajući.
Prirodni masni alkoholi imaju više prednosti od sintetičkih alkohola u svakodnevnoj kemijskoj primjeni. Čak i ako su im fizički i kemijski pokazatelji kvalitete identični, potrošači i dalje preferiraju prirodne alkohole, što je postao prevladavajući „zeleni“ trend. Stoga su prirodni masni alkoholi idealne sirovine u kozmetičkoj industriji za proizvodnju proizvoda poput tekućih i masti sapuna, pasta za zube i kozmetičkih emulzija.
Vrijeme objave: 02.04.2026.