Wyznaczenie kinetyki estryfikacji kwasu laurynowego n-heksanolem, n-oktanolem i n-dekanolem w obecności żywicy jonowymiennej Dowex 50WX8 jako katalizatora

• Autorzy: Hamryszak Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.1.2

Warianty tytułu

EN

Determination of the kinetics of lauric acid esterification with n-hexanol, n-octanol and n-decanol in the presence of ion exchange resin Dowex 50WX8 as a catalyst

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania kinetyczne procesu estryfikacji kwasu laurynowego n-heksanolem, n-oktanolem, n-dekanolem w zakresie temp. 393-413 K i dla stosunków molowych alkohol:kwas 3:1-10:1 z udziałem katalizatora heterogenicznego Dowex 50WX8 (1,5% mas.). Badania prowadzono w warunkach izotermicznych w doświadczalnym reaktorze półokresowym z ciągłym wyprowadzaniem wody. Stwierdzono, że reakcje można opisać za pomocą równania kinetycznego typu Langmuira i Hinshelwooda z reakcją powierzchniową pomiędzy kwasem laurynowym i alkoholem jako etapem limitującym. Określono parametry równania kinetycznego, wartości energii aktywacji malały w zakresie 62-54 kJ/mol w szeregu n-heksanol > n-oktanol > n-dekanol.

EN

CH₃(CH₂)₁₀COOH was esterified with CH₃(CH₂)₅OH, CH₃(CH₂)₇OH and CH₃(CH₂)₉OH at 393-413 K and at molar ratios (alc.:acid) of 3:1-10:1 in the presence of the Dowex catalyst 50WX8 (1.5% by mass). The kinetics of the studied processes were described by the detd. LangmuirHinshewood type kinetic equation, the limiting step of which was the surface reaction of CH₃(CH₂)₁₀COOH with alcohol. The activation energy decreased in the range of 62-54 kJ/mol in the alcohol series: n-hexanol > n-octanol > n-decanol.

Słowa kluczowe

PL

kinetyka chemiczna; żywica jonowymienna Dowex; kwas laurynowy; estry laurynowe; kataliza heterogeniczna

EN

chemical kinetics; ion exchange resin Dowex; lauric acid; lauric esters; heterogeneous catalysis

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 1
• Strony: 66--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hamryszak Łukasz

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0002-3373-5201

Bibliografia

• [1] A. Mahato, P. Singh, K.M. Hansda, A. Das, N. Mahata, J. Indian Chem. Soc. 2020, 97, 2953.
• [2] L. A. Gallego-Villada, E. A. Alarcón, V. Palermo, P. G. Vázquez, G. P. Romanelli, J. Ind. Eng. Chem. 2020, 92, 109.
• [3] S. W. Chang, J. F. Shaw, K. H. Yang, I. L. Shih, C. H. Hsieh, C. J. Shieh, Green Chem. 2005, 7, 547.
• [4] S. W. Chang, J. F. Shaw, K. H. Yang, C. J. Shieh, Proc. Biochem. 2007, 42, 1362.
• [5] M. Bartoszewicz, M. Kulawska, W. Organek, Chem. Proc. Eng. 2020, 41, 293.
• [6] V. Patel, Chemical kinetics, InTech, London 2012.
• [7] A. R. M. Jawad, F. A. Hummadi, J. Eng. 2014, 20, 71.
• [8] I. V. Kozhevnikov, Chem. Rev. 1998, 95, 171.
• [9] M. Kulawska, M. Organek, W. Organek, Int. J. Org. Chem. 2017, 7, 336.
• [10] A. Buluklu, E. Sert, S. Karakus, F. S. Atalay, Int. J. Chem. Kinet. 2014, 46, 197.
• [11] M. Kulawska, M. Organek, W. Organek, Przem. Chem. 2015, 94, nr 8, 1381.
• [12] M. Kulawska, M. Organek, W. Organek, M. Michalec, Przem. Chem. 2016, 95, nr 11, 2319.
• [13] I. B. Ju, H.-W. Lim, W. Jeon, D. J. Suh, M.-J. Park, Y.-W. Suh, Chem. Eng. J. 2011, 168, 293.
• [14] H. I. Bart, W. Kaltenbrunner, H. Landschutzer, Int. J. Chem. Kinet. 1996, 28, 649.
• [15] M.-J. Lee, H.-T. Wu, H. Lin, Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 4094.
• [16] S. H. Ali, A. Tarakmah, S. Q. Merchant, T. Al-Sahhaf, Chem. Eng. Sci. 2007, 62, 3197.
• [17] B. Erdem, A. İzci, Phys. Chem. 2010, 224, 781.
• [18] M. Kulawska, J. Zbigniew, J. Skrzypek, React. Kinet. Catal. Lett. 2005, 85, 51.
• [19] S. Ganesan, S. Nadarajah, M. Khairuddean, G. B Teh, Renew. Energ. 2019, 140, 9.
• [20] R. G. Prado, M. L. Bianchi, E. G. da Mota, S. S. Brum, J. H. Lopes, M. J. da Silva, Waste Biomass Valor. 2018, 9, 669.
• [21] F. U. Nigiz, Sep. Purif. Technol. 2021, 264, 118443.
• [22] S. N. M. Saleh, M. H. M. Yusoff, A. Z. Abdullah, Arabian J. Sci. Eng. 2018, 43, 5771.
• [23] Ch. Xu, J. Gan, X. Mei, Y. Zhou, J. Duanmu, G. Zhu, H. Zhang, X. Han, Y. Wang, S.‑B. Liu, Catal. Lett. 2020,150, 3584.
• [24] S. Miao, X. Li, J. Chem. Res. 2021, 45, 660.
• [25] S. D. Gawas, S. V. Jadhav, V. K. Rathod, Appl. Biochem. Biotechnol. 2016, 180, 1428.
• [26] H. Y. Ju, Ch.-K. Yang, Y.-H. Yena, Ch.-J. Shieh, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2009, 84, 29.
• [27] S.-W. Chang, J.-F. Shaw, Ch.-H. Shieh, Ch.-J. Shieh, J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 7125.
• [28] M. S. Shintre, R. S. Ghadge, S. B. Sawant, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2002, 77, 1114.
• [29] S.-W. Park, H.-B. Cho, D.-S. Suh, Ch.-W. Kim, Korean. Chem. Eng. 1999, 16, 221.
• [30] J. Zhang, G. Zhou, B. Jiang, M. Zhao, Y. Zhang, J. Solid State Chem. 2014, 213, 210.
• [31] S. D.T . Barros, A. V. Coelho, E. R. Lachter, R. A. S. San Gil, K. Dahmouche, M. I. P. da Silva, A. L. F. Souza, Renew. Energy 2013, 50, 585.
• [32] Ł. Hamryszak, M. Grzesik, Przem. Chem. 2019, 98, nr 7, 1148.
• [33] Ł. Hamryszak, M. Grzesik, T. Witczak, Przem. Chem. 2018, 97, nr 9, 1562.
• [34] Q. Zhang, T. Yang, D. Lei, J. Wang, Y. Zhang, ACS Omega, 2020, 5, 12760.
• [35] E. J. M. de Paiva, V. Graeser, F. Wypych, M. L. Corazza, Fuel 2014, 117, 125.
• [36] K. Li, X. Chen, W. Xue, Z. Zeng, S. Jiang, Int. J. Chem. Kinet. 2019, 51, 1.
• [37] R. Q. Sabah, M. F. A. Jabbar, Pet.Coal. 2020, 62, 799.
• [38] V. Brahmkhatri, A. Patel, Fuel 2012, 102, 72.
• [39] P. Hoo, A. Z. Abdullah, Ind. Eng. Chem. Res. 2015, 54, 7852.
• [40] Ł. Hamryszak, M. Grzesik, Int. J. Chem. Kinet. 2019, 51, 689.
• [41] J. Szarawara, J Skrzypek, A. Gawdzik, Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT, Warszawa 1991.
• [42] S. Z. Hassan, M. Vinjamur, Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 1205.
• [43] P. R. S. dos Santos, F. Wypych, F. A. P. Voll, F. Hamerski, M. L. Corazza, Fuel 2016, 181, 600.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).