Тема урока: Переработка жиров .

28 апреля

 Тема урока: Переработка жиров .

!!!! Задание: 1) изучите текст «Переработка жиров»

2) Выполните упражнения письменно – прислать на проверку 30 апреля:

1.Жир содержит по одному остатку олеиновой, стеариновой и пальмитиновой кислот. Напишите уравнения реакции этого жира с водой, гидроксидом калия, водородом. Какие из этих процессов лежат в основе промышленной переработки жиров. Какой из процессов имеет важное биологическое значение?

 2. Как распознать триолеат и тристеарат: а) по физическим свойствам, б) по химическим свойствам ( 2 способа). Напишите уравнения этих реакций. Какой из этих жиров может быть использован для производства: а) мыла, б) маргарина?

Переработка жиров.

I.Гидролиз жиров

  Реакция гидролиза используется в технике для получения из жиров глицерина, карбоновых кислот, мыла.

1)Получение глицерина и карбоновых кислот

  Глицерин и кислоты образуются при нагревании жира с водой в автоклавах при температуре 200⁰ и повышенном давлении 15 атм. или при помощи перегретого пара, т.е. при температуре 300⁰.

                                                 2) Получение мыла

В 1808 году французский химик Мишель Эжен Шеврёль по просьбе владельцев текстильной фабрики установил состав мыла. В результате анализа оказалось, что мыло — это натриевая соль высшей жирной (карбоновой) кислоты.

 В химическом отношении основным компонентом твёрдого мыла являются смесь растворимых солей высших жирных кислот.Обычно это натриевые, реже — калиевые и аммониевые соли таких кислот, как стеариновая, пальмитиновая, миристиновая, лауриновая и олеиновая.Один из вариантов химического состава твёрдого мыла — C₁₇H₃₅COONa (жидкого — C₁₇H₃₅COOK).

Исходным сырьем для получения мыла служат растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), животные жиры, а также гидроксид натрия или кальцинированная сода. Дополнительно в составе мыла могут быть и другие вещества, обладающие моющим действием, а также ароматизаторы и красители .

Для получения мыла кислоты нагревают с раствором карбоната натрия:

 СН₂ – О – СОR                                        CH₂ - OH

2CH₂ – O – COR + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2 CH₂ – OH + 6R-COONa + 3CO₂

CH₂ – O – COR                                        CH₂ - OH           

Чтобы выделить мыло, в раствор необходимо добавить хлорид натрия, при этом мыло всплывает наверх в виде плотного слоя – ядра. Из этой массы готовится ядровое мыло – обычные сорта хозяйственного мыла.

Для получения туалетногомыла ядровое мыло высушивают, смешивают с красящими и душистыми веществами, подвергают пластической обработке и штампуют в куски нужной формы.

                                 Действие мыла

При растворении мыла в воде поверхностное натяжение воды резко снижается. Благодаря этому сильно повышается смачивающая способность мыльного раствора  и он впитывается в ткань, проникая не только между нитями, но и в тончайшие капилляры - поры самих волокон. Это ускоряет набухание ткани и ослабляет связи грязевых частиц с очищаемыми поверхностями. Одновременно мыльный раствор проникает в тончайшие щели. В результате вокруг грязевой частицы образуется мыльная пленка, которая после набухания еще больше увеличивает расстояние между грязевой частицей и ее несущей поверхностью. В этих условиях достаточно слабого механического воздействия (перемешивание, трение), чтобы нарушились связи грязевых частиц с поверхностью и эти частицы оторвались, перейдя в мыльный раствор и пену. При смене моющего раствора все грязевые частицы удаляются.

Таким образом, моющий процесс состоит из трех стадий: 1) отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности; 2) перевод отдельных грязевых частиц в моющий раствор; 3) удержание плавающих частиц в моющем растворе до его смены.

                     Недостатки мыла:

1)Плохо моет в жесткой воде:

2C₁₇H₃₅-COO^- + 2Na⁺ + Ca²⁺ + 2HCO₃^- → (2C₁₇H₃₅-COO)₂Ca↓ + 2Na⁺ + 2HCO₃^-

2)Вредное воздействие на ткань щелочи, образуемой в результате гидролиза мыла.

3)Производство мыла требует больших количеств сырья, поэтому была поставлена задача получения мыла из непищевых продуктов. Необходимые для производства мыла карбоновые кислоты получают окислением парафина:

СН₃ – (СН₂)₁₄ – СН₂ – СН₂ – (СН₂)₁₄ – СН₃ + 3О₂ → 2СН₃  - (СН₂)₁₄ –СООН + 2Н₂О

Образующуюся смесь кислот и других кислородосодержащих соединений разделяют. Нейтрализацией кислот, содержащих от 10 до 16 углеродных атомов в молекуле, получают туалетное мыло, а из кислот, содержащих от 17 до 21 атома углерода, - хозяйственное мыло и мыло для технических целей.

Как синтетическое мыло, так и мыло, получаемое из жиров, плохо моет в жесткой воде. Поэтому наряду с мылом производят синтетические моющие средства. Например, соли сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты.

Эти соли содержат в молекуле от 12 до 14 углеродных атомов и обла­дают очень хорошими моющими свойствами. Кальциевые и магниевые соли растворимы в воде, а потому такие мыла моют и в жесткой воде.

Недостатки СМС:

1.Медленно разлагаются

2.Вредное воздействие на природу и живые организмы непредсказуемы.

II.Гидрирование жиров

Для получения мыла и других веществ требуются преимущественно твердые жиры. В практике возможно превращение более дешевых растительных масел в твердые жиры, которые можно подвергать той или иной технической переработке. Жидкие жиры отличаются от твердых непредельностью своего состава – наличием двойных связей в углеводородных радикалах.

Сущность способа гидрирования:

а) сущность способа гидрирования заключается в том, что через нагретую смесь масла с тонко измельченным катализатором (никелевым или медно-никелевым) пропускают водород под давлением;

б) водород присоединяется по месту двойных связей в углеводородных радикалах, и масло превращается в твердый жир, например:

В промышленности процесс гидрирования осуществляется в ряде последовательно соединенных автоклавов по непрерывному методу. Проходя через систему автоклавов, жир подвергается все большему гидрированию; в результате получается масса, похожая по своей консистенции на сало. Гидрированное масло называется еще саломасом. От катализатора саломас отделяется при помощи фильтрования.

Гидрированный жир– полноценный продукт для производства мыла, а при использовании определенных сортов масел – и для употребления в пищу, например в составе маргарина, а также для получения мыла, стеарина.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману