- តើអ្វីទៅជាជាតិអាល់កុលខ្លាញ់
អាល់កុលខ្លាញ់គឺជាអាល់កុលអាលីហ្វាទិកដែលមានខ្សែសង្វាក់កាបូនពី 8 ទៅ 22 អាតូមកាបូន។ អាល់កុលខ្លាញ់ជាធម្មតាមានចំនួនអាតូមកាបូនគូ និងក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលភ្ជាប់ទៅនឹងចុងបញ្ចប់នៃខ្សែសង្វាក់កាបូន។
ពួកវាគឺជាវត្ថុធាតុដើមមួយសម្រាប់សារធាតុ surfactants ដែលប្រើក្នុងសាប៊ូបោកខោអាវ ដែលមានរូបមន្តទូទៅ ROH។ ចំពោះអាល់កុលថ្នាក់សាប៊ូបោកខោអាវ R ជាទូទៅគឺជាក្រុមអ៊ីដ្រូកាបូនពី C12 ដល់ C18។ អាល់កុលខ្លាញ់ដែលមានកាបូនខ្ពស់បែបនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិ amphiphilic ដោយធម្មជាតិ មានន័យថាម៉ូលេគុលរបស់វាមានទាំងក្រុម hydrophobic ដូចជាខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូកាបូន និងក្រុម hydrophilic ដូចជាក្រុម hydrophilic។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែភាពរលាយទាបរបស់វានៅក្នុងទឹក វាចាំបាច់ក្នុងការបន្ថែមក្រុម hydrophilic ឬបំប្លែងក្រុម hydrophilic ទៅជាក្រុម sulfate។ មានតែនៅពេលដែលតម្លៃតុល្យភាព hydrophilic-lipophilic ឈានដល់កម្រិតដែលត្រូវការ ដូច្នេះដេរីវេនៃអាល់កុលខ្លាញ់ទទួលបានក្រុម hydrophilic គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីរំលាយក្នុងទឹក និងបង្កើតជាសារធាតុផ្សំ (micelles) ដែលដេរីវេនៃអាល់កុលខ្លាញ់ដើរតួជាសារធាតុ surfactant។ ឧទាហរណ៍ dodecanol មិនរលាយក្នុងទឹកទេ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលវាត្រូវបានបំប្លែងទៅជា sodium dodecyl sulfate ភាពរលាយក្នុងទឹករបស់វាប្រសើរឡើងដោយសារតែការណែនាំនៃក្រុម sulfate (-SO4)។₃⁻) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាបង្កើតជាមីសែលនៅក្នុងទឹក។ ក្នុងកំហាប់ជាក់លាក់មួយ វាបង្ហាញសកម្មភាពលើផ្ទៃដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ដោយប្រើលក្ខណៈសម្បត្តិនេះ មនុស្សបានផលិតសារធាតុ surfactants ជាច្រើនប្រភេទដែលមានដំណើរការល្អឥតខ្ចោះដោយប្រើជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ជាវត្ថុធាតុដើម។
២. ដំណើរការអភិវឌ្ឍន៍នៃជាតិអាល់កុលខ្លាញ់
អាល់កុលខ្លាញ់ត្រូវបានផលិតដំបូងចេញពីមេជីវិតឈ្មោល។ អាល់កុលខ្លាញ់ចម្រុះលទ្ធផល បន្ទាប់ពីស៊ុលហ្វូណាត និងការបន្សាប បានបង្កើតជាស៊ុលហ្វាត ដែលជាសាប៊ូបោកខោអាវអានីយ៉ូនិចដំបូងបំផុតមួយ។ ក្រោយមក ប្រេងដូង ប្រេងដូង និងខ្លាញ់គោ ដែលជាប្រភពដ៏សម្បូរបែប ត្រូវបានបង្កើត និងប្រើប្រាស់ជាវត្ថុធាតុដើម។ អាស៊ីតខ្លាញ់ដែលទទួលបានតាមរយៈការរំលាយដោយទឹក ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាអាល់កុល ដែលត្រូវបានគេហៅថាជាអាល់កុលខ្លាញ់ធម្មជាតិ។ បន្ទាប់ពីការអភិវឌ្ឍឧស្សាហកម្មគីមីឥន្ធនៈ អាល់កុលខ្លាញ់ដែលផលិតដោយប្រើផលិតផលប្រេងកាតជាវត្ថុធាតុដើមត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាអាល់កុលខ្លាញ់សំយោគ។ វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗសម្រាប់ផលិតអាល់កុលខ្លាញ់រួមមាន អ៊ីដ្រូសែនសម្ពាធខ្ពស់ ដំណើរការ Ziegler និងដំណើរការសំយោគ oxo។ ប្រសិនបើម៉ាសសក់មានអាល់កុលខ្លាញ់មិនឆ្អែត វាអាចជួសជុល និងចិញ្ចឹមសក់បាន។ ការបន្ថែមអាល់កុលខ្លាញ់ទៅក្នុងក្រែមលាបបបូរមាត់ជួយបង្កើនភាពរលោងនៃផលិតផលក្នុងអំឡុងពេលលាប។
៣. វិធីសាស្រ្តផលិតជាតិអាល់កុលខ្លាញ់
៣.១វិធីសាស្ត្រអ៊ីដ្រូសែនសម្ពាធខ្ពស់
អាល់កុលខ្លាញ់ត្រូវបានទទួលតាមរយៈការបំប្លែងអ៊ីដ្រូសែនសម្ពាធខ្ពស់ដោយប្រើប្រេងសត្វ និងប្រេងបន្លែជាវត្ថុធាតុដើម។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ប្រេងឆៅត្រូវបានកែច្នៃជាមុនសិន ហើយទទួលរងនូវការរំលាយអាល់កុល (ឧ. ការផ្លាស់ប្តូរអេស្ទ័ររីហ្វាយ) ដើម្បីបំប្លែងវាទៅជាអាស៊ីតខ្លាញ់មុនពេលបំប្លែងអ៊ីដ្រូសែន។ អាល់កុលខ្លាញ់ក៏អាចត្រូវបានផលិតដោយការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនដោយផ្ទាល់នៃអាស៊ីតខ្លាញ់ ឬការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនបន្ទាប់ពីការបញ្ចេញអេស្ទ័ររីហ្វាយ។ ការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនដោយផ្ទាល់នៃអាស៊ីតខ្លាញ់ដើម្បីផលិតអាល់កុលខ្លាញ់ដាក់តម្រូវការសម្ភារៈខ្ពស់លើឧបករណ៍។
សមីការប្រតិកម្មគីមីសម្រាប់អ៊ីដ្រូសែននៃអាស៊ីតខ្លាញ់ទៅជាអាល់កុលខ្លាញ់៖
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
សមីការប្រតិកម្មគីមីសម្រាប់អ៊ីដ្រូសែននៃអេស្ទ័រអាស៊ីតខ្លាញ់ទៅជាអាល់កុលខ្លាញ់៖
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
វិធីសាស្ត្រអ៊ីដ្រូសែនសម្ពាធខ្ពស់រួមមានដំណើរការគ្រែថេរ និងដំណើរការគ្រែព្យួរ ប៉ុន្តែដំណើរការបច្ចេកវិទ្យាមូលដ្ឋានរបស់វាគឺដូចគ្នា។
3.២. វិធីសាស្ត្រ Ziegler
ដោយប្រើប្រាស់អេទីឡែនជាវត្ថុធាតុដើមដើម្បីធ្វើប្រតិកម្មជាមួយទ្រីលគីឡាអាលុយមីញ៉ូម សមាសធាតុអាល់កុកស៊ីតអាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានផលិតតាមរយៈការលូតលាស់ខ្សែសង្វាក់ និងអុកស៊ីតកម្ម ហើយបន្ទាប់មកអាល់កុលខ្លាញ់ត្រូវបានទទួលតាមរយៈការរំលាយដោយទឹក ការបន្សាប និងការចម្រាញ់ប្រភាគ។
វិធីសាស្ត្រនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយលោក K. Ziegler ក្នុងឆ្នាំ 1954 ហើយត្រូវបានអនុវត្តជាលើកដំបូងសម្រាប់ពាណិជ្ជកម្មដោយក្រុមហ៊ុនប្រេង Continental នៃសហរដ្ឋអាមេរិកក្នុងឆ្នាំ 1962 ដោយផលិតអាល់កុលកាបូនស្មើខ្សែសង្វាក់ត្រង់។ ប្រតិកម្មសំខាន់ៗនៃវិធីសាស្ត្រផលិតនេះរួមមានជំហានដូចខាងក្រោម៖
ការរៀបចំទ្រីអេទីលអាលុយមីញ៉ូម (ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូសែន និងបន្ថែម)៖
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃
ការរៀបចំអាល់គីអាលុយមីញ៉ូម (ប្រតិកម្មលូតលាស់ខ្សែសង្វាក់):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al
ការរៀបចំអាលុយមីញ៉ូមអាល់កុកស៊ីត (ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
ការរៀបចំជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ (ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស)៖
អាល់(OR)₃ + H₂SO₄ → អាល់₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
អាល់(OR)₃ + ហ₂O → អាល់₂O₃ + 3ROH
3.៣. វិធីសាស្ត្រសំយោគអុកស៊ីហ្សែន
អូលេហ្វីន កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែន ត្រូវបានសំយោគទៅជាអាល់ដេអ៊ីត ក្រោមលក្ខខណ្ឌកាតាលីករ និងសម្ពាធ។ អាល់ដេអ៊ីតមានអាតូមកាបូនច្រើនជាងអូលេហ្វីនឆៅមួយ។ អាល់កុលខ្លាញ់ត្រូវបានទទួលដោយអ៊ីដ្រូសែននៃអាល់ដេអ៊ីត។
ប្រតិកម្មអូឡេហ្វីនអ៊ីដ្រូហ្វមីឡាស្យុង (ប្រតិកម្ម OXO) នេះត្រូវបានរកឃើញដោយអ្នកគីមីវិទ្យាអាល្លឺម៉ង់ O. Roelen ក្នុងឆ្នាំ 1938។
ប្រតិកម្ម OXO មានដូចខាងក្រោម៖
ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូហ្វមីឡាស្យុង
៤. ការអនុវត្ត និងការអភិវឌ្ឍទីផ្សារនៃផលិតផលអាល់កុលខ្លាញ់
អាល់កុលខ្លាញ់កម្រិតខ្ពស់ធម្មជាតិបម្រើជាវត្ថុធាតុដើមជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ផលិតផលគីមីល្អិតៗដូចជាសាប៊ូបោកខោអាវ សារធាតុ surfactants និងសារធាតុប្លាស្ទិកប្លាស្ទិក។ ផលិតផលគីមីល្អិតៗរាប់ពាន់ត្រូវបានផលិតចេញពីពួកវា ដែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យនានា រួមមានឧស្សាហកម្មគីមី ប្រេងកាត លោហធាតុ វាយនភណ្ឌ គ្រឿងចក្រ ការជីកយករ៉ែ សំណង់ ផ្លាស្ទិច កៅស៊ូ ស្បែក ការផលិតក្រដាស ការដឹកជញ្ជូន ម្ហូបអាហារ ថ្នាំពេទ្យ និងសុខភាព ឧស្សាហកម្មគីមីប្រចាំថ្ងៃ និងកសិកម្ម។
អាល់កុលខ្លាញ់អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតដេរីវេជាច្រើន។ សារធាតុសាប៊ូដែលមានមូលដ្ឋានលើអាល់កុលគឺជាប្រភេទសារធាតុសាប៊ូដែលមានការរីកចម្រើនលឿនបំផុតក្នុងចំណោមសារធាតុសាប៊ូគ្រប់ប្រភេទចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980។ ក្នុងនាមជាគ្រឿងផ្សំសាប៊ូសកម្ម ពួកវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិល្អឥតខ្ចោះ រួមទាំងសារធាតុសាប៊ូខ្លាំង ភាពឆបគ្នាល្អ ពពុះទាប សមត្ថភាពរលួយជីវសាស្រ្តរួចរាល់ ធន់នឹងទឹករឹង និងដំណើរការបោកគក់ល្អក្នុងទឹកសីតុណ្ហភាពទាប។ ពួកវាកំពុងជំនួសបន្តិចម្តងៗនូវអាល់គីលប៊ែនហ្សេនស៊ុលហ្វូណាតលីនេអ៊ែរ (LAS) និងអាស៊ីតដូដេស៊ីលប៊ែនហ្សេនស៊ុលហ្វូនិក ដើម្បីក្លាយជាវត្ថុធាតុដើមសាប៊ូជំនាន់ទីបី។ ផលិតផលដែលតំណាងបំផុតនៅទីនេះរួមមាន AEO3 ដល់ AEO9 សំយោគពីអាល់កុលខ្លាញ់ និងអុកស៊ីដអេទីឡែន ដែលអាចត្រូវបានស៊ុលហ្វូណាតបន្ថែមទៀតដើម្បីផលិត AES។ សារធាតុសាប៊ូដែលមានមូលដ្ឋានលើអាល់កុលទាំងនេះមានកម្មវិធីជាច្រើន និងតម្រូវការទីផ្សារធំ មានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ និងការកែលម្អគុណភាពជីវិត និងមានទីផ្សារជាក់ស្តែង និងសក្តានុពលទូលំទូលាយ។ ដូច្នេះ ពួកវាផ្តល់នូវកន្លែងអភិវឌ្ឍន៍ដ៏ធំទូលាយសម្រាប់ការផលិតអាល់កុលខ្លាញ់ ជាពិសេសអាល់កុលខ្លាញ់ធម្មជាតិ។
សារធាតុបន្ថែមប្លាស្ទិកគឺជាវត្ថុធាតុដើមជំនួយសម្រាប់ឧស្សាហកម្មប្លាស្ទិក ហើយឧស្សាហកម្មសារធាតុបន្ថែមនេះអភិវឌ្ឍស្របគ្នានឹងឧស្សាហកម្មប្លាស្ទិក។ ការអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃឧស្សាហកម្មប្លាស្ទិករបស់ប្រទេសចិនត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់។ នៅឆ្នាំ 1985 ការប្រើប្រាស់សារធាតុបន្ថែមប្លាស្ទិកជាច្រើនប្រភេទទូទាំងពិភពលោកបានឈានដល់ 13 លានតោន ហើយសារធាតុប្លាស្ទិកគឺជាសារធាតុបន្ថែមប្លាស្ទិកដែលប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។ បច្ចុប្បន្ននេះ សមត្ថភាពផលិតប្លាស្ទិកនៅបរទេសបានលើសពី 4.5 លានតោន ខណៈដែលសមត្ថភាពរបស់ប្រទេសចិនបានលើសពី 500,000 តោន។ ក្នុងចំណោមសារធាតុប្លាស្ទិក ឌីប៊ូទីលផ្ថាឡាត (DBP) និងឌីអូទីលផ្ថាឡាត (DOP) មានចំនួនភាគច្រើននៃទិន្នផល។ ក្រៅពីអាន់ហ៊ីដ្រីតផ្ថាលីក ប៊ូតាណុល និងអុកតាណុលក៏ជាវត្ថុធាតុដើមសំខាន់ៗក្នុងការផលិតរបស់ពួកគេផងដែរ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ប្រទេសចិនប្រើប្រាស់ប៊ូតាណុល និងអុកតាណុលជាង 300,000 តោនជារៀងរាល់ឆ្នាំ ដើម្បីផលិតសារធាតុប្លាស្ទិកទាំងពីរនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប៊ុយតាណុល និងអុកតាណុលមានខ្សែសង្វាក់កាបូនខ្លីៗ ហើយសារធាតុផ្លាស្ទិចដែលផលិតចេញពីពួកវាលែងអាចបំពេញតម្រូវការអភិវឌ្ឍន៍របស់ឧស្សាហកម្មកែច្នៃផ្លាស្ទិចទាក់ទងនឹងភាពធន់នឹងកំដៅ ភាពធន់នឹងអាកាសធាតុ និងអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីទៀតហើយ។ បច្ចុប្បន្ននេះ អាល់កុលខ្លាញ់ខ្សែសង្វាក់វែងដូចជាអាល់កុល C10, C12, C14, C16 និង C18 កំពុងត្រូវបានសាកល្បងដើម្បីជំនួសប៊ុយតាណុល និងអុកតាណុល ដែលអាចផលិតផលិតផលផ្លាស្ទិចដែលមានភាពធន់នឹងកំដៅ ភាពធន់នឹងអាកាសធាតុ និងអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដោយហេតុនេះពង្រីកការអនុវត្តផ្លាស្ទិច។ ដូច្នេះ ទស្សនវិស័យនៃការអនុវត្តអាល់កុលខ្លាញ់ខ្សែសង្វាក់វែងនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្លាស្ទិចផ្លាស្ទិចគឺមានសង្ឃឹមខ្ពស់។
អាល់កុលខ្លាញ់ធម្មជាតិមានគុណសម្បត្តិច្រើនជាងអាល់កុលសំយោគក្នុងការប្រើប្រាស់គីមីប្រចាំថ្ងៃ។ ទោះបីជាសូចនាករគុណភាពរូបវន្ត និងគីមីរបស់វាដូចគ្នាបេះបិទក៏ដោយ អ្នកប្រើប្រាស់នៅតែចូលចិត្តអាល់កុលធម្មជាតិ ដែលបានក្លាយជានិន្នាការ "បៃតង" ដែលកំពុងពេញនិយម។ ដូច្នេះ អាល់កុលខ្លាញ់ធម្មជាតិគឺជាវត្ថុធាតុដើមដ៏ល្អនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគ្រឿងសំអាងសម្រាប់ផលិតផលិតផលដូចជាសាប៊ូរាវ និងមួន ថ្នាំដុសធ្មេញ និងសារធាតុ emulsion គ្រឿងសំអាង។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ មេសា-០២-២០២៦