Epoksydacja oleju rzepakowego z wykorzystaniem kwaśnych żywic jonowymiennych

• Autorzy: Malarczyk K. , Milchert E.

Warianty tytułu

EN

Epoxidation of canola oil with the use of acidic ion exchange resins

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie dąży się do opracowania technologii umożliwiających otrzymywanie epoksydowanych olejów roślinnych o jak najwyższej zawartości tlenu oksiranowego. Obserwuje się wzrost zainteresowania nowymi metodami epoksydowania olejów roślinnych, w tym epoksydowaniem nadkwasami w obecności kwaśnych żywic jonowymiennych jako katalizatorów. Brak informacji literaturowych porównujących wpływ rodzaju żywicy jonowymiennej na epoksydację oleju rzepakowego skłonił autorów niniejszego artykułu do badań nad tym zagadnieniem. Celem badań było porównanie wyników epoksydacji oleju rzepakowego o liczbie jodowej 0,405 mol I2/100 g oleju za pomocą nadkwasu octowego otrzymywanego in situ w reakcji 30% roztworu nadtlenku wodoru i lodowatego kwasu octowego, w obecności kwaśnych żywic jonowymiennych: Amberlite IR-120, Amberlyst 15 oraz Dowex 50WX2. Użyte żywice są kopolimerami styrenu i diwinylobenzenu, różnią się ilością środka sieciującego oraz postacią. Przedstawiono wyniki epoksydacji oraz wykazano, że właściwości te mają wpływ na prze- bieg procesów. Najwyższą wydajność epoksydowanego oleju rzepakowego – 71,6% osiągnięto stosując Dowex 50WX2, czyli żelową żywicę o najmniejszej zawartości środka sieciującego.

EN

Nowadays, it is aimed to develop the technologies enabling the production of epoxidized vegetable oils with the content of oxirane oxygen as high as possible. There is a growing interest in new methods of vegetable oils epoxidation, including epoxidation by peracids in the presence of acidic ion exchange resins as catalysts. Lack of information in the literature about the effects of the type of ion exchange resin for the canola oil epoxidation has prompted the authors of this study to research on this topic. The aim of the study was to compare the results of canola oil (with iodine value of 0.405 mol I2/100 g oil) epoxidation using a peroxyacid generated in situ by the reaction of 30 wt% hydrogen peroxide and glacial acetic acid in the presence of acidic ion exchange resins: Amberlite IR-120, Amberlyst 15 and Dowex 50WX2. Chemically, the resins are sulphonated copolymers of styrene and divinylbenzene, differing in the content of the crosslinking agent and form. The study shows that these properties have influence on the course of processes. The best yield of epoxidized canola oil – 71.6% was obtained using Dowex 50WX2 (resin of the lowest content of divinylbenzene – 2% and in form of gel).

Słowa kluczowe

PL

olej rzepakowy; epoksydacja; kwaśne żywice jonowymienne

EN

canola oil; epoxidation; acidic ion exchange resins

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 21, nr 2
• Strony: 71--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Malarczyk K.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Technologii Chemicznej Organicznej, Szczecin, Polska

autor

Milchert E.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Technologii Chemicznej Organicznej, Szczecin, Polska

Bibliografia

• [1] Gerbase A. E., Gregório J. R., Martinelli M., Brasil M. C., Mendes A. N. F., Epoxidation of soybean oil by the methyltrioxorhenium-CH₂Cl₂/H₂O₂ catalytic biphasic system, J. Am. Oil Chem. Soc., (2002) 79, 179-181.
• [2] Malarczyk K., Milchert E., Przegląd metod epoksydacji olejów roślinnych na katalizatorach heterogenicznych, Przem. Chem., (2015) 94, 412-415.
• [3] Hilker I., Bothe D., Pruss J., Warnecke H. J., Chemo-enzymatic epoxidation of unsaturated plant oils, Chem. Eng. Sci., (2001) 56, 427-432.
• [4] Farias M., Martinelli M., Bottega D. P., Epoxidation of soybean oil using a homogeneous catalytic system based on a molybdenum (VI) complex, Appl. Catal. A-Gen., (2010) 384, 213-219.
• [5] Dinda S., Patwardhan A. V., Goud V. V., Pradhan N. C., Epoxidation of cottonseed oil by aqueous hydrogen peroxide catalysed by liquid inorganic acids, Bioresource Technol., (2008) 99, 3737-3744.
• [6] Sinadinović-Fišer S., Janković M., Petrović Z., Kinetics of in situ Epoxidation of Soybean Oil in Bulk Catalyzed by Ion Exchange Resin, J. Am. Oil Chem. Soc., (2001) 78, 725-731.
• [7] Goud V. V., Patwardhan A. V., Dinda S., Pradhan N. C., Epoxidation of karanja (Pongamia glabra) oil catalysed by acidic ion exchange resin, Eur. J. Lipid Sci. Technol., (2007) 109, 575-584.
• [8] Mungroo R., Pradhan N. C., Goud V. V., Dalai A. K., Epoxidation of Canola Oil with Hydrogen Peroxide Catalyzed by Acidic Ion Exchange Resin, J. Am. Oil Chem. Soc., (2008) 85, 887-896.
• [9] Gurbanov M. Sh., Chalabiev Ch. A., Mamedov B. A., Efendiev A. A., Epoxidation of Soybean Oil in the Course of Cooxidation with Hydrogen Peroxide in the Presence of Propanoic Acid and Chlorinated KU-2 × 8 Cation Exchanger, Russ. J. Appl. Chem, (2005) 78, 1707-1711.
• [10] Petrović Z. S., Zlatanić A., Lava C. C., Sinadinović-Fišer S., Epoxidation of soybean oil in toluene with peroxoacetic and peroxoformic acids – kinetics and side reactions, Eur. J. Lipid Sci. Technol., (2002) 104, 293-299.
• [11] Gan L. H., Ooi K. S., Gan L. M., Goh S. H., Effects of epoxidation on the thermal oxidative stabilities of fatty acid esters derived from palm olein, J. Am. Oil Chem. Soc., (1995) 72, 439-442.
• [12] Ma F., Hanna M. A., Biodiesel production: a review, Bioresource Technol., (1999) 70, 1-15.
• [13] Saka S., Kusdiana D., Biodiesel fuel from rapeseed oil as prepared in supercritical methanol, Fuel, (2001) 80, 225-231.
• [14] EN ISO 3001, Plastics – epoxy compounds. Determination of epoxy equivalent.
• [15] EN ISO 3961, Animal and vegetable fats and oils. Determination of iodine value.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.