- Ce estealcool gras
Alcoolii grași sunt alcooli alifatici cu lanțuri de carbon de 8 până la 22 de atomi de carbon. Alcoolii grași au de obicei un număr par de atomi de carbon și o grupare hidroxil atașată la capătul lanțului de carbon.
Aceștia sunt una dintre materiile prime pentru surfactanții utilizați în detergenți, cu formula generală ROH. Pentru alcoolii de calitate detergentă, R este în general o grupare hidrocarbonată de la C12 la C18. Astfel de alcooli grași cu conținut ridicat de carbon posedă în mod inerent proprietăți amfifilice, ceea ce înseamnă că moleculele lor conțin atât grupări hidrofobe, cum ar fi lanțurile hidrocarbonate, cât și grupări hidrofile, cum ar fi grupările hidroxil. Cu toate acestea, datorită solubilității lor foarte scăzute în apă, este necesar să se adauge grupări hidrofile sau să se transforme gruparea hidroxil într-o grupare sulfat. Numai atunci când valoarea echilibrului hidrofil-lipofil atinge nivelul necesar, astfel încât derivatul de alcool gras să câștige suficiente grupări hidrofile pentru a se dizolva în apă și a forma agregate (micele), derivatul de alcool gras acționează ca surfactant. De exemplu, dodecanolul este insolubil în apă, dar când este transformat în dodecilsulfat de sodiu, solubilitatea sa în apă se îmbunătățește datorită introducerii unei grupări sulfat (-SO4).₃⁻), permițându-i să formeze micele în apă. La o anumită concentrație, prezintă o activitate de suprafață excelentă. Valorificând această proprietate, oamenii au produs o varietate de surfactanți cu performanțe remarcabile folosind alcooli grași ca materii prime.
2. Procesul de dezvoltare a alcoolilor grași
Alcoolii grași au fost inițial produși din spermaceti. Alcoolii grași mixți rezultați, după sulfonare și neutralizare, au format sulfați, care au fost printre primii detergenți anionici. Ulterior, uleiul de cocos, uleiul de palmier și seu de vită, care sunt surse relativ abundente, au fost dezvoltați și utilizați ca materii prime. Acizii grași obținuți prin hidroliză au fost apoi reduși la alcooli, denumiți colectiv alcooli grași naturali. În urma dezvoltării industriei petrochimice, alcoolii grași produși folosind produse petroliere ca materii prime au devenit cunoscuți sub numele de alcooli grași sintetici. Metodele relativ importante pentru producerea alcoolilor grași includ hidrogenarea la presiune înaltă, procesul Ziegler și procesul de oxo-sinteză. Dacă o mască de păr conține alcooli grași nesaturați, aceasta poate repara și hrăni părul; adăugarea de alcooli grași la luciul de buze sporește netezimea produsului în timpul aplicării.
3. Metoda de producție a alcoolilor grași
3.1Metoda de hidrogenare la presiune înaltă
Alcoolii grași sunt obținuți prin hidrogenare la presiune înaltă folosind ca materii prime uleiuri animale și vegetale. Industrial, uleiul brut este mai întâi pretratat și supus alcoolizei (adică transesterificării) pentru a-l converti în acizi grași înainte de hidrogenare. Alcoolii grași pot fi produși și prin hidrogenarea directă a acizilor grași sau hidrogenare după esterificare. Hidrogenarea directă a acizilor grași pentru a produce alcooli grași impune cerințe ridicate de materiale pentru echipamente.
Ecuația reacției chimice pentru hidrogenarea acizilor grași la alcooli grași:
RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O
Ecuația reacției chimice pentru hidrogenarea esterilor acizilor grași la alcooli grași:
RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH
Metoda de hidrogenare la presiune înaltă include procedeul în pat fix și procedeul în pat suspendat, dar procesele lor tehnologice de bază sunt identice.
3.2. Metoda Ziegler
Folosind etilena ca materie primă pentru a reacționa cu trialchilaluminiul, compușii alcoxid de aluminiu sunt produși prin creșterea lanțului și oxidare, iar apoi alcoolii grași sunt obținuți prin hidroliză, neutralizare și distilare fracționată.
Inventată de K. Ziegler în 1954, această metodă a fost aplicată comercial pentru prima dată de Continental Oil Company din Statele Unite în 1962, producând alcooli cu catenă liniară și carbon uniform. Principalele reacții ale acestei metode de producție includ următoarele etape:
Prepararea trietilaluminiului (reacție de hidrogenare și adiție):
Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H
3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H₄ → 3Al(C₂H₅)₃
Prepararea alchilaluminiului (reacție de creștere în lanț):
Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H₄ → R₃Al
Prepararea alcoxidului de aluminiu (reacție de oxidare):
R₃Al + O₂ → Al(OR)₃
Prepararea alcoolilor grași (reacție de hidroliză):
Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH
or
Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH
3.3. Metoda de sinteză Oxo
Olefinele, monoxidul de carbon și hidrogenul sunt sintetizate în aldehide în condiții de catalizator și sub presiune. Aldehida are un atom de carbon în plus față de olefina brută. Alcoolii grași se obțin prin hidrogenarea aldehidelor.
Această reacție de hidroformilare a olefinelor (reacția OXO) a fost descoperită de chimistul german O. Roelen în 1938.
Reacția OXO este următoarea:
Reacția de hidroformilare
4. Aplicații și dezvoltarea pieței produselor pe bază de alcool gras
Alcoolii grași naturali de înaltă calitate servesc drept materii prime de bază pentru produse chimice fine, cum ar fi detergenții, agenții tensioactivi și plastifianții pentru plastic. Din aceștia se fabrică mii de produse chimice fine, care sunt utilizate pe scară largă în sectoare precum industria chimică, petrolul, metalurgia, textilele, utilajele, mineritul, construcțiile, materialele plastice, cauciucul, pielăria, fabricarea hârtiei, transporturile, alimentele, medicina și sănătatea, industria chimică de zi cu zi și agricultura.
Alcoolii grași pot fi utilizați pentru a produce numeroși derivați. Agenții tensioactivi pe bază de alcool au fost categoria cu cea mai rapidă creștere dintre toate tipurile de agenți tensioactivi încă din anii 1980. Ca ingrediente active pentru detergenți, aceștia prezintă proprietăți excelente, inclusiv detergentitate puternică, compatibilitate bună, spumare redusă, biodegradabilitate rapidă, rezistență la apă dură și performanțe bune de spălare în apă la temperatură scăzută. Aceștia înlocuiesc treptat sulfonații alchilbenzen liniari (LAS) și acidul dodecilbenzensulfonic, devenind materii prime pentru detergenți de a treia generație. Cele mai reprezentative produse includ AEO3 până la AEO9 sintetizate din alcooli grași și oxid de etilenă, care pot fi sulfonate în continuare pentru a produce AES. Acești agenți tensioactivi pe bază de alcool au o gamă largă de aplicații și o cerere mare pe piață, sunt strâns legați de viața de zi cu zi și de îmbunătățirea calității vieții și se mândresc cu piețe largi, actuale și potențiale. Prin urmare, aceștia oferă un spațiu de dezvoltare relativ vast pentru producerea de alcooli grași, în special alcooli grași naturali.
Aditivii plastici sunt materii prime auxiliare pentru industria materialelor plastice, iar industria aditivilor se dezvoltă în tandem cu industria materialelor plastice. Dezvoltarea rapidă a industriei materialelor plastice din China este bine cunoscută. În 1985, consumul global de diverși aditivi plastici a ajuns la 13 milioane de tone, iar plastifianții se numără printre cei mai utilizați aditivi plastici. În prezent, capacitatea de producție externă de plastifianți a depășit 4,5 milioane de tone, în timp ce capacitatea Chinei a depășit 500.000 de tone. Printre plastifianți, ftalatul de dibutil (DBP) și ftalatul de dioctil (DOP) reprezintă o pondere majoră din producție. Pe lângă anhidrida ftalică, butanolul și octanolul sunt, de asemenea, materii prime cheie în producția lor. În prezent, China consumă anual peste 300.000 de tone de butanol și octanol pentru a produce acești doi plastifianți. Cu toate acestea, butanolul și octanolul au lanțuri de carbon relativ scurte, iar plastifianții produși din aceștia nu mai pot satisface nevoile de dezvoltare ale industriei de prelucrare a materialelor plastice în ceea ce privește rezistența la căldură, rezistența la intemperii și izolația electrică. În prezent, alcoolii grași cu lanț lung, cum ar fi alcoolii C10, C12, C14, C16 și C18, sunt testați pentru a înlocui butanolul și octanolul, putând produce produse din plastic cu o rezistență excelentă la căldură, rezistență la intemperii și izolație electrică, extinzând astfel aplicațiile materialelor plastice. Prin urmare, perspectivele de aplicare ale alcoolilor grași cu lanț lung în industria plastifianților pentru materiale plastice sunt destul de promițătoare.
Alcoolii grași naturali au mai multe avantaje decât alcoolii sintetici în aplicațiile chimice zilnice. Chiar dacă indicatorii lor de calitate fizică și chimică sunt identici, consumatorii preferă în continuare alcoolii naturali, ceea ce a devenit o tendință „verde” predominantă. Prin urmare, alcoolii grași naturali sunt materii prime ideale în industria cosmetică pentru producerea de produse precum săpunuri lichide și unguente, paste de dinți și emulsii cosmetice.
Data publicării: 02 aprilie 2026