- რა არისცხიმიანი ალკოჰოლი
ცხიმოვანი სპირტები არის ალიფატური სპირტები, რომელთა ნახშირბადის ჯაჭვები 8-დან 22-მდე ნახშირბადის ატომს შეიცავს. ცხიმოვან სპირტებს, როგორც წესი, აქვთ ნახშირბადის ატომების ლუწი რაოდენობა და ნახშირბადის ჯაჭვის ბოლოზე მიმაგრებული ჰიდროქსილის ჯგუფი.
ისინი წარმოადგენენ სარეცხ საშუალებებში გამოყენებული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ნედლეულს, ზოგადი ფორმულით ROH. სარეცხი საშუალებების ხარისხის სპირტებისთვის, R ზოგადად არის C12-დან C18-მდე ნახშირწყალბადის ჯგუფი. ასეთ მაღალნახშირბადიან ცხიმოვან სპირტებს თანდაყოლილი აქვთ ამფიფილური თვისებები, რაც ნიშნავს, რომ მათი მოლეკულები შეიცავს როგორც ჰიდროფობულ ჯგუფებს, როგორიცაა ნახშირწყალბადის ჯაჭვები, ასევე ჰიდროფილურ ჯგუფებს, როგორიცაა ჰიდროქსილის ჯგუფები. თუმცა, წყალში ძალიან დაბალი ხსნადობის გამო, აუცილებელია ჰიდროფილური ჯგუფების დამატება ან ჰიდროქსილის ჯგუფის სულფატურ ჯგუფად გარდაქმნა. მხოლოდ მაშინ, როდესაც ჰიდროფილურ-ლიპოფილური ბალანსის მნიშვნელობა მიაღწევს საჭირო დონეს, ისე, რომ ცხიმოვანი სპირტის წარმოებული მოიპოვებს საკმარის ჰიდროფილურ ჯგუფებს წყალში გასახსნელად და აგრეგატების (მიცელების) წარმოებისთვის, მოქმედებს ცხიმოვანი სპირტის წარმოებული როგორც ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება. მაგალითად, დოდეკანოლი წყალში უხსნადია, მაგრამ როდესაც ის გარდაიქმნება ნატრიუმის დოდეცილ სულფატად, მისი წყალში ხსნადობა უმჯობესდება სულფატური ჯგუფის (-SO4) შეყვანის გამო.₃⁻), რაც მას საშუალებას აძლევს წყალში მიცელები წარმოქმნას. გარკვეული კონცენტრაციის დროს ის შესანიშნავ ზედაპირულ აქტივობას ავლენს. ამ თვისების გამოყენებით, ადამიანებმა შექმნეს სხვადასხვა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებსაც განსაკუთრებული ეფექტურობა აქვთ, ცხიმოვანი სპირტების ნედლეულად გამოყენებით.
2. ცხიმოვანი სპირტების განვითარების პროცესი
ცხიმოვანი სპირტები თავდაპირველად სპერმაცეტისგან იწარმოებოდა. შედეგად მიღებული შერეული ცხიმოვანი სპირტები, სულფონაციისა და ნეიტრალიზაციის შემდეგ, წარმოქმნიდა სულფატებს, რომლებიც ერთ-ერთი უძველესი ანიონური სარეცხი საშუალება იყო. მოგვიანებით, ქოქოსის ზეთი, პალმის ზეთი და საქონლის ქონი, რომლებიც შედარებით უხვი წყაროებია, შემუშავდა და გამოიყენებოდა ნედლეულად. ჰიდროლიზის შედეგად მიღებული ცხიმოვანი მჟავები შემდეგ აღდგა სპირტებად, რომლებსაც ერთობლივად ბუნებრივ ცხიმოვან სპირტებს უწოდებენ. ნავთობქიმიური მრეწველობის განვითარების შემდეგ, ნავთობპროდუქტების ნედლეულად გამოყენებით წარმოებული ცხიმოვანი სპირტები ცნობილი გახდა, როგორც სინთეზური ცხიმოვანი სპირტები. ცხიმოვანი სპირტების წარმოების შედარებით მნიშვნელოვანი მეთოდებია მაღალი წნევის ჰიდროგენიზაცია, ციგლერის პროცესი და ოქსო სინთეზის პროცესი. თუ თმის ნიღაბი შეიცავს უჯერ ცხიმოვან სპირტებს, მას შეუძლია თმის აღდგენა და კვება; ცხიმოვანი სპირტების ტუჩსაცხში დამატება აძლიერებს პროდუქტის სიგლუვეს წასმის დროს.
3. ცხიმოვანი სპირტების წარმოების მეთოდი
3.1მაღალი წნევის ჰიდროგენიზაციის მეთოდი
ცხიმოვანი სპირტები მიიღება მაღალი წნევის ჰიდროგენიზაციით, ნედლეულად ცხოველური და მცენარეული ზეთების გამოყენებით. სამრეწველო თვალსაზრისით, ნედლი ზეთი თავდაპირველად წინასწარი დამუშავების შემდეგ ექვემდებარება ალკოჰოლიზს (ანუ ტრანსესტერიფიკაციას), რათა ჰიდროგენიზაციამდე გარდაიქმნას ცხიმოვან მჟავებად. ცხიმოვანი სპირტების მიღება ასევე შესაძლებელია ცხიმოვანი მჟავების პირდაპირი ჰიდროგენიზაციით ან ეთერიფიკაციის შემდეგ ჰიდროგენიზაციით. ცხიმოვანი მჟავების პირდაპირი ჰიდროგენიზაცია ცხიმოვანი სპირტების მისაღებად აღჭურვილობაზე მაღალ მატერიალურ მოთხოვნებს აკისრებს.
ცხიმოვანი მჟავების ცხიმოვან სპირტებად ჰიდროგენიზაციის ქიმიური რეაქციის განტოლება:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
ცხიმოვანი მჟავების ეთერების ცხიმოვან სპირტებად ჰიდროგენიზაციის ქიმიური რეაქციის განტოლება:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
მაღალი წნევის ჰიდროგენიზაციის მეთოდი მოიცავს ფიქსირებულ-ფენიან და შეჩერებულ-ფენიან პროცესებს, თუმცა მათი ძირითადი ტექნოლოგიური პროცესები იდენტურია.
3.2. ზიგლერის მეთოდი
ტრიალკილალუმინთან რეაქციისთვის ნედლეულის სახით ეთილენის გამოყენებით, ჯაჭვური ზრდისა და დაჟანგვის გზით მიიღება ალუმინის ალკოქსიდის ნაერთები, შემდეგ კი ცხიმოვანი სპირტები მიიღება ჰიდროლიზის, ნეიტრალიზაციისა და ფრაქციული დისტილაციის გზით.
ეს მეთოდი, რომელიც კ. ციგლერმა 1954 წელს გამოიგონა, პირველად კომერციულად 1962 წელს ამერიკის შეერთებული შტატების „კონტინენტალ ნავთობკომპანიამ“ გამოიყენა, რითაც სწორჯაჭვიანი, თანაბარი ნახშირბადის სპირტები მიიღეს. ამ წარმოების მეთოდის ძირითადი რეაქციები მოიცავს შემდეგ ეტაპებს:
ტრიეთილალუმინის მიღება (ჰიდროგენიზაციისა და შეერთების რეაქცია):
Al + H2 + 2Al(C2H5)3 → 3Al(C2H5)2H
3Al(C2H5)2H + 3C2H4 → 3Al(C2H5)3
ალკილალუმინის მომზადება (ჯაჭვური ზრდის რეაქცია):
Al(C2H5)3 + 3nC2H4 → R3Al
ალუმინის ალკოქსიდის მომზადება (ჟანგვის რეაქცია):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
ცხიმოვანი სპირტების მომზადება (ჰიდროლიზის რეაქცია):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. ოქსოსინთეზის მეთოდი
ოლეფინები, ნახშირბადის მონოქსიდი და წყალბადი სინთეზირდება ალდეჰიდებად კატალიზატორისა და წნევის პირობებში. ალდეჰიდს ერთი ნახშირბადის ატომით მეტი აქვს, ვიდრე ნედლ ოლეფინს. ცხიმოვანი სპირტები მიიღება ალდეჰიდების ჰიდროგენიზაციით.
ოლეფინის ჰიდროფორმილირების ეს რეაქცია (OXO რეაქცია) გერმანელმა ქიმიკოსმა ო. როლენმა 1938 წელს აღმოაჩინა.
OXO რეაქცია შემდეგია:
ჰიდროფორმილირების რეაქცია
4. ცხიმოვანი სპირტის პროდუქტების გამოყენება და ბაზრის განვითარება
ბუნებრივი მაღალი შემცველობის ცხიმოვანი სპირტები წარმოადგენს ძირითად ნედლეულს წვრილი ქიმიური პროდუქტებისთვის, როგორიცაა სარეცხი საშუალებები, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები და პლასტმასის პლასტიფიკატორები. მათგან ათასობით წვრილი ქიმიური პროდუქტი იწარმოება, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ისეთ სექტორებში, როგორიცაა ქიმიური მრეწველობა, ნავთობი, მეტალურგია, ტექსტილი, მანქანათმშენებლობა, სამთო მოპოვება, მშენებლობა, პლასტმასი, რეზინი, ტყავი, ქაღალდის წარმოება, ტრანსპორტი, საკვები, მედიცინა და ჯანდაცვა, ყოველდღიური ქიმიური მრეწველობა და სოფლის მეურნეობა.
ცხიმოვანი სპირტების გამოყენება შესაძლებელია მრავალი წარმოებულის წარმოებისთვის. სპირტზე დაფუძნებული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები 1980-იანი წლებიდან მოყოლებული ყველა ტიპის ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებას შორის ყველაზე სწრაფად მზარდი კატეგორიაა. როგორც აქტიური სარეცხი საშუალებების ინგრედიენტები, მათ ახასიათებთ შესანიშნავი თვისებები, მათ შორის ძლიერი სარეცხი უნარი, კარგი თავსებადობა, დაბალი ქაფიანობა, ადვილად ბიოდეგრადირებადი თვისებები, მყარი წყლისადმი მდგრადობა და კარგი რეცხვის მახასიათებლები დაბალტემპერატურულ წყალში. ისინი თანდათან ცვლიან ხაზოვან ალკილბენზოლის სულფონატებს (LAS) და დოდეცილბენზოლის სულფონმჟავას და მესამე თაობის სარეცხი საშუალებების ნედლეულად იქცევიან. აქ ყველაზე წარმომადგენლობითი პროდუქტებია AEO3-დან AEO9-მდე, რომლებიც სინთეზირებულია ცხიმოვანი სპირტებისა და ეთილენოქსიდისგან, რომლის შემდგომი სულფონირება შესაძლებელია AES-ის წარმოებისთვის. ამ სპირტზე დაფუძნებულ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს აქვთ ფართო გამოყენების დიაპაზონი და დიდი საბაზრო მოთხოვნა, მჭიდრო კავშირშია ყოველდღიურ ცხოვრებასთან და ცხოვრების ხარისხის გაუმჯობესებასთან და აქვთ ფართო ფაქტობრივი და პოტენციური ბაზრები. ამიტომ, ისინი უზრუნველყოფენ შედარებით დიდ განვითარების სივრცეს ცხიმოვანი სპირტების, განსაკუთრებით ბუნებრივი ცხიმოვანი სპირტების წარმოებისთვის.
პლასტმასის დანამატები პლასტმასის ინდუსტრიის დამხმარე ნედლეულია და დანამატების ინდუსტრია პლასტმასის ინდუსტრიასთან ერთად ვითარდება. ჩინეთის პლასტმასის ინდუსტრიის სწრაფი განვითარება კარგად არის ცნობილი. 1985 წელს სხვადასხვა პლასტმასის დანამატის გლობალურმა მოხმარებამ 13 მილიონ ტონას მიაღწია და პლასტიფიკატორები ყველაზე ფართოდ გამოყენებულ პლასტმასის დანამატებს შორისაა. ამჟამად, პლასტიფიკატორების უცხოური წარმოების მოცულობამ 4.5 მილიონ ტონას გადააჭარბა, ხოლო ჩინეთის სიმძლავრემ 500,000 ტონას. პლასტიფიკატორებს შორის, დიბუტილ ფტალატი (DBP) და დიოქტილ ფტალატი (DOP) წარმოებულია პროდუქციის მნიშვნელოვან წილს. ფტალის ანჰიდრიდის გარდა, ბუტანოლი და ოქტანოლი ასევე წარმოადგენს ძირითად ნედლეულს მათ წარმოებაში. ამჟამად, ჩინეთი ყოველწლიურად 300,000 ტონაზე მეტ ბუტანოლს და ოქტანოლს მოიხმარს ამ ორი პლასტიფიკატორის წარმოებისთვის. თუმცა, ბუტანოლს და ოქტანოლს შედარებით მოკლე ნახშირბადის ჯაჭვები აქვთ და მათგან წარმოებული პლასტიფიკატორები ვეღარ აკმაყოფილებენ პლასტმასის გადამამუშავებელი ინდუსტრიის განვითარების საჭიროებებს სითბოს წინააღმდეგობის, ამინდისადმი მდგრადობისა და ელექტროიზოლაციის თვალსაზრისით. ამჟამად, გრძელჯაჭვიანი ცხიმოვანი სპირტები, როგორიცაა C10, C12, C14, C16 და C18 სპირტები, ტესტირდება ბუტანოლისა და ოქტანოლის ჩასანაცვლებლად, რომლებსაც შეუძლიათ პლასტმასის პროდუქტების წარმოება შესანიშნავი სითბოს წინააღმდეგობით, ამინდისადმი მდგრადობითა და ელექტროიზოლაციით, რითაც აფართოებენ პლასტმასის გამოყენებას. ამიტომ, გრძელჯაჭვიანი ცხიმოვანი სპირტების პლასტმასის პლასტიფიკატორების ინდუსტრიაში გამოყენების პერსპექტივები საკმაოდ პერსპექტიულია.
ბუნებრივ ცხიმოვან სპირტებს ყოველდღიური ქიმიური გამოყენებისას მეტი უპირატესობა აქვთ სინთეზურ სპირტებთან შედარებით. მაშინაც კი, თუ მათი ფიზიკური და ქიმიური ხარისხის მაჩვენებლები იდენტურია, მომხმარებლები მაინც უპირატესობას ანიჭებენ ბუნებრივ სპირტებს, რაც გაბატონებულ „მწვანე“ ტენდენციად იქცა. ამრიგად, ბუნებრივი ცხიმოვანი სპირტები კოსმეტიკური ინდუსტრიის იდეალურ ნედლეულს წარმოადგენს ისეთი პროდუქტების წარმოებისთვის, როგორიცაა თხევადი და მალამო საპნები, კბილის პასტები და კოსმეტიკური ემულსიები.
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 2 აპრილი