- Apa itualkohol berlemak
Alkohol lemak ialah alkohol alifatik dengan rantai karbon 8 hingga 22 atom karbon. Alkohol lemak biasanya mempunyai bilangan atom karbon genap dan kumpulan hidroksil yang melekat pada hujung rantai karbon.
Ia merupakan salah satu bahan mentah untuk surfaktan yang digunakan dalam detergen, dengan formula umum ROH. Bagi alkohol gred detergen, R secara amnya merupakan kumpulan hidrokarbon C12 hingga C18. Alkohol lemak berkarbon tinggi sedemikian secara semula jadinya mempunyai sifat amfifilik, bermakna molekulnya mengandungi kedua-dua kumpulan hidrofobik seperti rantai hidrokarbon dan kumpulan hidrofilik seperti kumpulan hidroksil. Walau bagaimanapun, disebabkan keterlarutannya yang sangat rendah dalam air, adalah perlu untuk menambah kumpulan hidrofilik atau menukar kumpulan hidroksil kepada kumpulan sulfat. Hanya apabila nilai keseimbangan hidrofilik-lipofilik mencapai tahap yang diperlukan, supaya derivatif alkohol lemak memperoleh kumpulan hidrofilik yang mencukupi untuk larut dalam air dan membentuk agregat (misel), barulah derivatif alkohol lemak bertindak sebagai surfaktan. Contohnya, dodekanol tidak larut dalam air, tetapi apabila ia ditukar menjadi natrium dodesil sulfat, keterlarutannya dalam air bertambah baik disebabkan oleh pengenalan kumpulan sulfat (-SO4).₃⁻), membolehkannya membentuk misel dalam air. Pada kepekatan tertentu, ia mempamerkan aktiviti permukaan yang sangat baik. Dengan memanfaatkan sifat ini, orang ramai telah menghasilkan pelbagai surfaktan dengan prestasi cemerlang menggunakan alkohol lemak sebagai bahan mentah.
2. Proses pembangunan alkohol berlemak
Alkohol lemak pada mulanya dihasilkan daripada spermaceti. Alkohol lemak campuran yang terhasil, selepas sulfonasi dan peneutralan, membentuk sulfat, yang merupakan salah satu detergen anionik terawal. Kemudian, minyak kelapa, minyak sawit, dan lemak lembu, yang merupakan sumber yang agak banyak, telah dibangunkan dan digunakan sebagai bahan mentah. Asid lemak yang diperoleh melalui hidrolisis kemudiannya dikurangkan kepada alkohol, secara kolektif dirujuk sebagai alkohol lemak semula jadi. Berikutan perkembangan industri petrokimia, alkohol lemak yang dihasilkan menggunakan produk petroleum sebagai bahan mentah dikenali sebagai alkohol lemak sintetik. Kaedah yang agak penting untuk menghasilkan alkohol lemak termasuk penghidrogenan tekanan tinggi, proses Ziegler, dan proses sintesis okso. Jika topeng rambut mengandungi alkohol lemak tak tepu, ia boleh membaiki dan menyuburkan rambut; menambah alkohol lemak pada pengilat bibir meningkatkan kelancaran produk semasa penggunaan.
3. Kaedah pengeluaran alkohol berlemak
3.1Kaedah Hidrogenasi Tekanan Tinggi
Alkohol lemak diperoleh melalui penghidrogenan tekanan tinggi menggunakan minyak haiwan dan sayuran sebagai bahan mentah. Secara industri, minyak mentah dirawat terlebih dahulu dan tertakluk kepada alkoholisis (iaitu, transesterifikasi) untuk menukarkannya kepada asid lemak sebelum penghidrogenan. Alkohol lemak juga boleh dihasilkan melalui penghidrogenan langsung asid lemak atau penghidrogenan selepas esterifikasi. Penghidrogenan langsung asid lemak untuk menghasilkan alkohol lemak mengenakan keperluan bahan yang tinggi pada peralatan.
Persamaan tindak balas kimia untuk penghidrogenan asid lemak kepada alkohol lemak:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Persamaan tindak balas kimia untuk penghidrogenan ester asid lemak kepada alkohol lemak:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Kaedah penghidrogenan tekanan tinggi merangkumi proses katil tetap dan proses katil terampai, tetapi proses teknologi asasnya adalah sama.
3.2. Kaedah Ziegler
Menggunakan etilena sebagai bahan mentah untuk bertindak balas dengan trialkilaluminum, sebatian aluminium alkoksida dihasilkan melalui pertumbuhan rantai dan pengoksidaan, dan kemudian alkohol lemak diperoleh melalui hidrolisis, peneutralan dan penyulingan berperingkat.
Dicipta oleh K. Ziegler pada tahun 1954, kaedah ini pertama kali digunakan secara komersial oleh Continental Oil Company dari Amerika Syarikat pada tahun 1962, menghasilkan alkohol karbon genap rantai lurus. Tindak balas utama kaedah pengeluaran ini merangkumi langkah-langkah berikut:
Penyediaan trietilaluminium (tindak balas hidrogenasi dan penambahan):
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃
Penyediaan alkilaluminum (tindak balas pertumbuhan rantai):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al
Penyediaan aluminium alkoksida (tindak balas pengoksidaan):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Penyediaan alkohol lemak (tindak balas hidrolisis):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3RO₃
3.3. Kaedah Sintesis Okso
Olefin, karbon monoksida dan hidrogen disintesis menjadi aldehid di bawah keadaan mangkin dan bertekanan. Aldehid mempunyai satu atom karbon lebih daripada olefin mentah. Alkohol lemak diperoleh melalui penghidrogenan aldehid.
Tindak balas hidroformilasi olefin (tindak balas OXO) ini ditemui oleh ahli kimia Jerman O. Roelen pada tahun 1938.
Tindak balas OXO adalah seperti berikut:
Tindak balas hidroformilasi
4. Aplikasi dan Pembangunan Pasaran Produk Alkohol Berlemak
Alkohol lemak gred tinggi semula jadi berfungsi sebagai bahan mentah asas untuk produk kimia halus seperti detergen, surfaktan dan pemplastik plastik. Beribu-ribu produk kimia halus dihasilkan daripadanya, yang digunakan secara meluas dalam sektor termasuk industri kimia, petroleum, metalurgi, tekstil, jentera, perlombongan, pembinaan, plastik, getah, kulit, pembuatan kertas, pengangkutan, makanan, perubatan dan kesihatan, industri kimia harian dan pertanian.
Alkohol berlemak boleh digunakan untuk menghasilkan pelbagai derivatif. Surfaktan berasaskan alkohol telah menjadi kategori yang paling pesat berkembang di kalangan semua jenis surfaktan sejak tahun 1980-an. Sebagai bahan detergen aktif, ia mempunyai ciri-ciri yang sangat baik termasuk detergen yang kuat, keserasian yang baik, pembuih yang rendah, biodegradasi sedia ada, rintangan air keras dan prestasi pencucian yang baik dalam air suhu rendah. Ia secara beransur-ansur menggantikan alkilbenzena sulfonat linear (LAS) dan asid dodesilbenzena sulfonat untuk menjadi bahan mentah detergen generasi ketiga. Produk yang paling mewakili di sini termasuk AEO3 hingga AEO9 yang disintesis daripada alkohol berlemak dan etilena oksida, yang boleh disulfonasi selanjutnya untuk menghasilkan AES. Surfaktan berasaskan alkohol ini mempunyai pelbagai aplikasi dan permintaan pasaran yang besar, berkait rapat dengan kehidupan seharian dan peningkatan kualiti hidup, dan mempunyai pasaran sebenar dan berpotensi yang luas. Oleh itu, ia menyediakan ruang pembangunan yang agak luas untuk pengeluaran alkohol berlemak, terutamanya alkohol berlemak semula jadi.
Bahan tambahan plastik merupakan bahan mentah tambahan untuk industri plastik, dan industri bahan tambahan ini berkembang seiring dengan industri plastik. Perkembangan pesat industri plastik China sememangnya diketahui umum. Pada tahun 1985, penggunaan pelbagai bahan tambahan plastik global mencapai 13 juta tan, dan pemplastik adalah antara bahan tambahan plastik yang paling banyak digunakan. Pada masa ini, kapasiti pengeluaran pemplastik asing telah melebihi 4.5 juta tan, manakala kapasiti China telah melebihi 500,000 tan. Antara pemplastik, dibutil ftalat (DBP) dan dioktil ftalat (DOP) menyumbang sebahagian besar daripada output. Selain ftalat anhidrida, butanol dan oktanol juga merupakan bahan mentah utama dalam pengeluarannya. Pada masa ini, China menggunakan lebih daripada 300,000 tan butanol dan oktanol setiap tahun untuk menghasilkan kedua-dua pemplastik ini. Walau bagaimanapun, butanol dan oktanol mempunyai rantai karbon yang agak pendek, dan pemplastik yang dihasilkan daripadanya tidak lagi dapat memenuhi keperluan pembangunan industri pemprosesan plastik dari segi rintangan haba, rintangan cuaca dan penebat elektrik. Pada masa ini, alkohol lemak rantai panjang seperti alkohol C10, C12, C14, C16 dan C18 sedang diuji untuk menggantikan butanol dan oktanol, yang boleh menghasilkan produk plastik dengan rintangan haba, rintangan cuaca dan penebat elektrik yang sangat baik, sekali gus mengembangkan aplikasi plastik. Oleh itu, prospek aplikasi alkohol lemak rantai panjang dalam industri pemplastik plastik agak memberangsangkan.
Alkohol lemak semula jadi mempunyai lebih banyak kelebihan berbanding alkohol sintetik dalam aplikasi kimia harian. Walaupun penunjuk kualiti fizikal dan kimianya sama, pengguna masih memilih alkohol semula jadi, yang telah menjadi trend "hijau" yang lazim. Oleh itu, alkohol lemak semula jadi merupakan bahan mentah yang ideal dalam industri kosmetik untuk pengeluaran produk seperti sabun cecair dan salap, ubat gigi dan emulsi kosmetik.
Masa siaran: 02-Apr-2026