Zmiany struktury chemicznej estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego podczas katalitycznego utleniania w temperaturze 200°C

• Autorzy: Gaweł I. , Niczke Ł. , Czechowski F.

Warianty tytułu

EN

Structural changes in rapeseed oil fatty acids methyl esters during ctalytic oxidation at temperature 200°C

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono utlenianie estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego w temp. 200°C, w obecności katalizatora kobaltowego. Podczas tego procesu przebiegają dwie konkurencyjne reakcje tworzenia się oraz rozpadu nadtlenków i wodoronadtlenków powstających jako produkty przejściowe. Po wyczerpaniu w surowcu najbardziej reaktywnych struktur z trzema i dwoma wiązaniami nienasyconymi, reakcja rozpadu nadtlenków staje się dominująca, wskutek czego ich zawartość w produkcie maleje. Badania surowca i produktu metodami spektroskopii FT-IR i 1H NMR oraz zmniejszenie wartości liczby jodowej potwierdzają zanik wiązań podwójnych. Udział struktur z trzema, dwoma i jednym wiązaniem nienasyconym zmniejszył się po 25h utlenienia odpowiednio o 98, 86 i 25%. Skład lotnych produktów utlenienia, w których obecne są aldehydy, ketony, kwasy, alkany i alkeny, laktony a także alkilofurany, świadczy o utleniającym rozpadzie łańcucha nienasyconych kwasów tłuszczowych. Zwiększenie ciężaru cząsteczkowego o ok. 50% dowodzi częściowej oligomeryzacji cząsteczek surowca.

EN

Rapeseed oil methyl ester (Table 1) was oxidized at temp. 200°C in the presence of cobalt catalyst. Two competitive reactions are going during this process: formation and degradation of peroxides and hydroperoxides being intermediate products (Scheme A). After depletion of the most reactive structures with three or two unsaturated bonds in the material, the reaction of peroxides’ decomposition becomes dominant so their concentration in the product decreases. The substrate and product examinations by FT-IR (Fig. 2) and 1H NMR (Table 2) as well as lowering of iodine value (Fig. 1a), confirm the double bonds decay. The content of structures with three, two or one unsaturated bond after 25-hour oxidation decreased about 98, 86 and 25% respectively (Table 3). Composition of volatile products of oxidation (Table 4) (aldehydes, ketones, acids, alkanes and alkenes, lactones and alkylfuranes) confirms the oxidative decomposition of unsaturated fatty acids chains. An increase in molecular weight of about 50% proves the partial oligomerization of substrate molecules (Fig. 1c).

Słowa kluczowe

PL

upłynniacze asfaltu; estry metylowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego; katalityczne utlenianie; produkty utlenienia; utleniająca oligomeryzacja

EN

asphalt fluxes; rapeseed oil methyl ester; catalytic oxidation; products of oxidation; oxidative oligomerization

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 9
• Strony: 658--665
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Gaweł I.

autor

Niczke Ł.

autor

Czechowski F.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Chemii, Zakład Chemii i Technologii Paliw, ul. Gdańska 7/9, 50-344 Wrocław,

Bibliografia

• 1. Guillén M. D., Cabo N.: Food Chem. 2002, 77,503.
• 2. Chu Y. H., Kung Y. L.: Food Chem. 1998, 62,191.
• 3. Isbell T. A., Abbott T. R, Carlson K. D.: Ind. Crops Prod. 1999, 9,115.
• 4. Mortier R. M., Orszulik S. T.: „Chemistry and Technology of Lubricants", Blackie Academic & Profes-sional 1997, str. 99—141.
• 5. Wheatley R. A.: Trends Anal Chem. 2000,19, 617.
• 6. Stiepanowicz — Orchimienko L, Wasiljewicz — Wiercholancew W. „Chemia i technologia substancji błonotwórczych", WNT Warszawa 1982, str. 298— 334.
• 7. Mallegol J., Lemaire J., Gardette J. L.: Próg. Org. Coat. 2000,39,107.
• 8. Muizebelt W. J., Hubert J. C., Nielen M. W. R, Klaasen R. R, Zabel K. H.: Prog. Org. Coat. 2000,40,121.
• 9. Antoine J. R, Pelon M.: Rev. Gen. Routes 2000,787,93.
• 10. Antoine J. R, Marcilloux J.: „Une evolution majeure des liants bitumineux de repandage", 2n Eurasphalt & Eurobitume Congress, Barcelona 2000, materiały t. II, str. 728—733.
• 11. Antoine J. R, Marcilloux J.: Rev. Gen. Routes 1999,779, 30.
• 12. Antoine J. R, Marcilloux J.; Rev. Gen. Routes 2002,806, 27.
• 13. Mallegol J., Gonon L., Commereuc S., Yerney V.: Prog. Org. Coat. 2001, 41,171.
• 14. Abraham C. J.: Polym. Degrad. Stab. 1996,54,157.
• 15. Gaweł L, Niczke Ł., Piłat J., Radziszewski R: „Ekologiczne upłynniacze asfaltu na bazie modyfikowanego estru oleju roślinnego'', konferencja „Nowoczesne Technologie w Budownictwie Drogowym", Poznań, 8—9 września 2005, materiały, str. 270—278.
• 16. Güler Ö. K., Güner F. S., Erciyes A. T.: Prog. Org. Coat. 2004, 51, 365.
• 17. Muik B., Lendl B., Molina-Diaz A., Ayora-Canada M. J.: Chem. Phys. Lipids 2005,134,173.