Przedstawiono nowatorski sposób syntezy surfaktantów polimerycznych z wykorzystaniem niestosowanej kombinacji katalizatorów. Dzięki unikatowemu systemowi bikatalizatorów (kwaśne żywice jonowymienne i tris(2-etyloheksanian) butylocyny) przedstawiona technologia jest wydajnym rozwiązaniem dla procesów estryfikacji i transestryfikacji, dzięki której można przetwarzać szeroką gamę surowców.
EN
A method for manufacturing polymeric polyetheresters based on the reaction of biocarboxylic acids (citric or succinic acid) and polyoxy- alkylated alcohols using 2 types of catalysts, acid ion exchange resin and [CH₃(CH₂)₃CH(C₂H₅)CO₂]₃SnBu, was presented. Using a molecular structure design method based on the HLB index, polymeric surfactants with specific properties were designed and synthesized. The presented method of conducting the process allowed to lower the temp. and reduce the formation of by-products.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań kinetycznych procesu estryfikacji kwasu laurynowego n-heksanolem, n-oktanolem oraz n-dekanolem. Syntezę laurynianów alkoholi prowadzono w obecności 0,39% mas. kwasu molibdenowofosforowego (H3PMo12O40) jako katalizatora, w warunkach izotermicznych w doświadczalnym reaktorze półokresowym z ciągłym odprowadzaniem wody. Stwierdzono, że reakcje są drugiego rzędu (pierwszego rzędu względem kwasu i pierwszego rzędu względem alkoholu). Określono parametry równania kinetycznego, wartości energii aktywacji malały z 69 do 59 kJ/mol w szeregu n-heksanol > n-oktanol > n-dekanol.
EN
Lauric acid was esterified with n-hexanol, n-octanol and n-decanol at 393-413 K and molar (alc.:acid) ratios between 3:1 and 10:1 in presence of the H3PMo12O40 catalyst (0.39% by mass) to study the reaction kinetics. The reactions were of 2nd order and their activation energy decreased from 69 down to 59 kJ/mol in the alc. series: n-hexanol > n-octanol > n-decanol.
Przeprowadzono syntezę estrów oktylowych różnych kwasów tłuszczowych w obecności dostępnego w handlu katalizatora enzymatycznego lipase acrylic resin. Pomiary wykonano w zakresie zmian temperatury reakcji 313 K - 333 K, przy wartościach początkowego stosunku molowego substratów (alkoholu do kwasu), b, 1/1, 2,5/1, 3/1, 5/1. Istotną zaletą jest stosunkowo niska temperatura reakcji, 323 K. Uzyskano wysoki stopień konwersji kwasu, przy jedynie niewielkiej ilości produktów ubocznych.
EN
Octyl esters of medium-chain fatty acids were synthesized in the presence of commercially available enzyme lipase acrylic resin as catalyst in the range of temperatures 313 K - 333 K, at initial mole substrate ratio (alcohol to acid), b, 1/1, 2.5/1, 3/1, 5/1. The important advantage is relatively low reaction temperature of 323 K. High conversion of acid has been obtained and only small amounts of side products.
Three products were obtained from the condensation of citric acid with: propane-1,2-diol with the catalyst Tyzor TPT (HDCA1), propane-1,2-diol without a catalyst (HDCA2) and propane-1,3-diol with the catalyst Tyzor TPT (HDCA3). We measured the viscosities (from 3972 mPa • s for HDCA1 to 27 986 mPa • s for HDCA3), densities (about 1200 g/cm3), hydroxyl values (280–427 mg KOH/g), and acid values (23–52 mg KOH/g) of the HDCAs. The thermal resistance of the HDCAs were assessed under dynamic conditions. The temperature ranges of 5, 10, 20 and 50 % weight loss for HDCA polyols were, respectively: 174–194 °C, 230–234 °C, 263–303 °C, and 314–364 °C. The HDCAs were used in the further synthesis of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams (PUR-PIR) and their physical qualities assessed with reference to foams produced from an industrial standard (Rokopol RF551). The authors examined the thermal properties (thermogravimetry, differential thermogravimetry and differential scanning calorimetry) of the foams, as well as the thermal stability: dimensional, volume and mass. The number of foam degradation stages was determined, as well as the speed of degradation of specific chemical bonds and percentage mass loss during all stages. We determined the temperature of the foam’s first weight loss, the extrapolating temperature of the foam’s weight loss, the temperature of the start of the foam’s rapid decomposition, and the temperature of the foam’s highest speed of weight loss, the temperatures of 5 %, 10 %, 20 % and 50 % mass loss were measured (respectively: 208–223 °C, 230–260 °C, 280–300 °C, 345–366 °C). The enthalpy related to each individual stage of foam degradation was examined using DSC (three endotherms and one exothermic peak).
PL
Otrzymano trzy produkty kondensacji kwasu cytrynowego z: propano-1,2-diolem w obecności katalizatora Tyzor TPT(HDCA1), propano-1,2-diolem bez katalizatora (HDCA2) oraz propano-1,3-diolem w obecności katalizatora Tyzor TPT (HDCA3). Zbadano ich lepkość (od 3972 mPa • s dla HDCA1 do 27986 mPa • s dla HDCA3), gęstość (ok. 1200 g/cm3), liczbę hydroksylową (280–427mg KOH/g) i kwasową (23–52 mg KOH/g) oraz odporność termiczną w warunkach dynamicznych. Zmierzono temperaturę 5, 10, 20 i 50-procentowego ubytku masy polioli HDCA (odpowiednio: 174–194°C, 230–234°C, 263–303°C, 314–364°C). Wytworzone hydroksyalkilowe pochodne użyto do syntezy sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR). Zbadano właściwości termiczne pianek (metodami analizy termograwimetrycznej, różnicowej analizy termograwimetrycznej i różnicowej kalorymetrii skaningowej) oraz ich stabilność termiczną: wymiarową, objętościową i masową. Określono liczbę etapów degradacji pianek, szybkość degradacji poszczególnych wiązań chemicznych i procentowy ubytek masy na wszystkich etapach, temperaturę 5, 10, 20 i 50-procentowego ubytku masy pianek (odpowiednio: 208–223°C, 230–260°C, 280–300°C, 345–366°C). Określono entalpię poszczególnych etapów degradacji pianek metodą DSC (trzech pików endotermicznych i jednego egzotermicznego).
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this work the microcrystalline cellulose (MCC) filler was chemically modified by esterification with succinic anhydride(SA) in order to improve the compatibility of MCC with the hydrophobic polymer matrix. The effect of the microwave irradiation and conventional heating on the chemical structure, particle morphology and thermal stability of the cellulosic filler was evaluated by FTIR/ATR, TGA and light microscopy. The extent of surface modification of microcrystalline cellulose gradually increased with an increasing reaction time up to 90 min, and the effect was significantly pronounced under microwave irradiation as compared to conventional heating. A decreasing decomposition temperature was observed for the samples modified with SA as compared to the reference sample as a result of introducing functional side groups into the cellulose backbone and developing the surface of the MCC powder. A decrease in MCC particle sizes was observed as a result of chemical modification, especially under microwave irradiation, indicating partial hydrolysis of the amorphous regions of cellulose in an acidic environment. Smaller particles can be more equally dispersed in a polymer matrix. Applying microwave irradiation enhanced the efficiency of surface modification and produced MCC with a wider range of surface properties. Microcrystalline cellulose with adjusted surface properties can be applied as a reinforcing filler for fully biodegradable ‘green’ composites.
PL
Przedstawiono wstępne badania nad chemiczną modyfikacją mikrokrystalicznej celulozy przez estryfikację bezwodnikiem bursztynowym w celu poprawy jej kompatybilności z hydrofobowymi osnowami kompozytów polimerowych. Określono wpływ prowadzenia syntezy w polu promieniowania mikrofalowego oraz w warunkach ogrzewania konwencjonalnego na strukturę chemiczną, rozmiary cząstek i stabilność termiczną napełniacza celulozowego, stosując metody FTIR/ATR, TGA oraz mikroskopię optyczną. Efektywność estryfikacji MCC bezwodnikiem bursztynowym rosła z czasem reakcji do 90 min i była wyraźnie większa w warunkach pola promieniowania mikrofalowego w porównaniu z ogrzewaniem konwencjonalnym. Obserwowano obniżenie temperatur degradacji modyfikowanej MCC w porównaniu z materiałem niemodyfikowanym na skutek wprowadzenia bocznych grup funkcyjnych w łańcuch celulozy i rozwinięcia powierzchni ziaren MCC. Zmniejszenie rozmiarów ziaren napełniacza na skutek modyfikacji chemicznej, szczególnie w warunkach ogrzewania mikrofalowego, wskazywało na zachodzenie częściowej hydrolizy obszarów amorficznych celulozy w kwaśnym środowisku reakcji. Mniejsze cząsteczki potencjalnie umożliwiają uzyskanie bardziej równomiernej dyspersji napełniacza w osnowie polimeru. Prowadzenie reakcji estryfikacji w warunkach pola mikrofalowego umożliwia uzyskanie napełniacza o większym stopniu zmodyfikowania powierzchni, a przez to wytwarzanie MCC o szerszym zakresie właściwości powierzchniowych i jej zastosowanie jako napełniacza wzmacniającego w całkowicie biodegradowalnych kompozytach polimerowych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono syntezę maleinianu n- i sec--butylowego w doświadczalnym izotermicznym reaktorze półprzepływowym. Jako katalizator zastosowano kwas siarkowy, kwas wolframofosforowy oraz Nafion SAC-13. Stwierdzono, że szybkość wszystkich katalitycznych reakcji estryfikacji bezwodnika maleinowego butanolami odpowiada kinetyce reakcji drugorzędowej.
EN
Bu and EtCHMe maleates were synthesized by esterification of maleic acid with resp. alcs. in presence of H2SO4, H3[P(W3O10)4]·6H2O or Nafion resin at 383–413 K to det. the reaction kinetics. The reactions had 2nd order kinetics in respect to acid and alc.
Przeprowadzono syntezę oktanianów n-oktylowych w obecności dostępnych w handlu katalizatorów enzymatycznych, NOVOZYM 435 i LIPOZYM Mm. Stężenia tych katalizatorów zmieniano w zakresie od 0,313% mas. do 1,25% mas. Pomiary wykonano w zakresie zmian wartości początkowego stosunku molowego substratów, alkoholu n-oktylowego do kwasu oktanowego, 1/1, 3/1, 5/1. Temperaturę reakcji zmieniano w zakresie 313 K do 333 K. Wstępne pomiary wykazały możliwość syntezy estrów w stosunkowo niskiej temperaturze reakcji ok. 323 K, w porównaniu z syntezę w obecności klasycznych katalizatorów chemicznych.
EN
Octyl octanoates were synthesized in the presence of commercially available enzymes NOVOZYM 435 i LIPOZYM Mm as catalysts in the range of concentration 0.313−1.25 of mass. %, at temperature 313−333 K, at initial mole substrate ratio (n-octyl alcohol to octanoic acid) 1/1, 3/1, 5/1. Preliminary experiments showed a possibility of synthesis of esters at relatively low reaction temperature of 323 K compared with the synthesis in the presence of classical chemicals.
Estryfikowano natywną skrobię ziemniaczaną długołańcuchowym nienasyconym kwasem oleinowym w obecności lipazy pochodzącej z Candida antarctica, immobilizowanej na nośniku polimerowym. Reakcję prowadzono w polu mikrofalowym oraz w warunkach ogrzewania konwencjonalnego. Przebieg estryfikacji potwierdzono za pomocą spektroskopii w podczerwieni FT-IR i magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR, proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Stwierdzono, że otrzymany produkt termoplastyczny wykazuje większą hydrofobowość niż natywna skrobia ziemniaczana.
EN
An attempt has been made to prepare hydrophobic, thermoplastic material through esterification of potato starch with long-chain unsaturated fatty acid. The esterification was conducted in the presence of fungal lipase from Candida antarctica immobilized on apolymer carrier. Reaction was conducted in amicrowave field and, for comparison, under conventional heating. The completion of the esterification reaction was confirmed by spectroscopic FT-IR and 1H NMR methods, X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the obtained product exhibited higher hydrophobicity than native potato starch.
In this study, starch-protein raw material was esterified with oleic acid, vinyl laurate as well as rape oil as an acyl donor. Chloroform was used as a reaction medium and immobilized lipase from Candida antarctica as a catalyst. The degree of substitution (DS) of the products was determined by the volumetric method. The effect of the reaction parameters such as the kind of acyl donor or scale of the process on the DS, was studied. The product with the highest DS (in small scale - 0.11) was found in the reaction carried out at 50 °C for 6 h with oleic acid. Fourier transform infrared (FTIR) and nuclear magnetic resonance (NMR) analyses confirmed the esterification of the starch-protein material. The hydrophobicity of non-esterified material and the final product was evaluated using the sessile drop method according to European Pharmacopeia 8.0. The possibility of processing the product of esterification into pellets to be used for film and fittings production was examined.
PL
Mąka funkcjonalna uzyskana w wyniku kontrolowanej obróbki hydrotermicznej klasycznej mąki została wykorzystana do pozyskania nowych biopolimerów. Głównym składnikiem tego produktu jest skrobia, ale zawiera on także inne substancje, w tym białka. W pracy przedstawiono badania dotyczące enzymatycznej modyfikacji skrobiowej frakcji surowca skrobiowo-białkowego z zastosowaniem kwasu oleinowego, oleju rzepakowego i laurynianu winylu jako donorów grup acylowych. Jako środowisko reakcji zastosowano chloroform, zaś jako katalizatora użyto immobilizowaną lipazę Candida antarctica. Stopień podstawienia produktu (DS) określano metodą wolumetryczną. Badano wpływ na stopień podstawienia takich parametrów reakcji jak rodzaj donora czy skala procesu. Produkt o najwyższym DS uzyskano prowadząc reakcję (w małej skali) w 50°C przez 6 h z wykorzystaniem kwasu oleinowego jako drugiego substratu. Spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) oraz magnetyczny rezonans jądrowy (NMR) potwierdziły otrzymanie pochodnych estrowych. Hydrofobowość materiału wyjściowego i produktów estryfikowanych oceniano stosując metodę siedzącej kropli zgodną z European Pharmacopeia 8.0. Zbadano możliwość przetwarzania pochodnych estrowych na granulat, z którego wytwarzane mogą być folie i kształtki.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Na podstawie przeglądu literaturowego przedstawiono stan wiedzy na temat katalitycznej syntezy dioctanu etylenu, omówiono dobór metod analitycznych, określono stosunki stałych szybkości reakcji w stanie równowagi chemicznej, opracowano model matematyczny i estymację wartości stałych szybkości reakcji w funkcji temperatury. Doświadczalnie wyznaczono stopień konwersji glikolu etylenowego oraz selektywność powstawania mono- i dioctanu glikolu etylenowego.
EN
(HOCH2)2 was esterified with AcOH at 25–90°C in presence of 3 sulfonic acid catalysts to resp. mono- and diacetates to study the reaction kinetics and selectivity. The selectivity of diacetate formation was only 10–15%. The exptl. results agreed well with the math. model of the reaction.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule dokonano przeglądu literatury dotyczącej możliwości wykorzystania nowoczesnych katalizatorów w procesach estryfikacji i transestryfikacji olejów roślinnych prowadzących do otrzymania biokomponentów paliwowych. W opracowaniu szczególną uwagę poświęcono dwóm grupom katalizatorów, to jest: jonitom reprezentującym katalizatory stałe oraz cieczom jonowym.
EN
This article presents a review of literature concerning the possibility of using modern catalysts in the process of esterification and transesterification of vegetable oils, thus leading to obtaining biocomponents. This paper specifically focuses on two groups of catalysts: ionites representing solid catalysts and ionic liquids.
Environmental emissions and efficiency of a direct injection diesel engine fueled with fatty acid methyl esters (FAMEs) have been experimentally investigated and compared with petro-diesel. Rubber seed oil methyl ester, cotton seed oil methyl ester, neem oil methyl ester, and mahua oil methyl ester were used as fuels. The brake specific fuel consumption, brake thermal efficiency, and exhaust gas temperature, nitrogen oxides, carbon monoxide, hydrocarbons, and smoke emissions were investigated. Mahua oil methyl ester exhibits higher brake thermal efficiency compared to other FAMEs. The NOx was found to be higher, while CO, HC, and smoke emissions of rubber seed oil methyl ester were lower than the other fuels at all loads.
Przeprowadzono syntezę kaprylanów 2-etyloheksylowych w doświadczalnym izotermicznym reaktorze półprzepływowym. Jako katalizatory zastosowano kwas siarkowy, kwas metanosulfonowy oraz kwas dodekawolframofosforowy, a także wykonano syntezę bez użycia katalizatora. Stwierdzono, że szybkość katalizowanej estryfikacji kwasu kaprylowego alkoholem 2-etyloheksylowym odpowiada kinetyce pierwszorzędowej ze względu na kwas. Szybkość estryfikacji bezkatalitycznej odpowiada kinetyce drugorzędowej.
EN
Caprylic acid was esterified with BuCHEtCH2OH in the presence of H2SO4, MeSO3H and H3PW12O40 as catalysts at 393-433 K to det. the reaction kinetics. First order kinetics for catalytic reactions and second order kinetics for a noncatalytic one were found.
Red beet pigments recovered from Beta vulgaris L. (Chenopodiaceae), mainly consist of purple betacyanins, such as 15R/15S-betanin. Currently,this pigment class is intensively investigated in respect of stability in food systems. Quite popular is the use of red beet extracts in dairy products such as yoghurts, and ice-creams. So far, there are no issues of toxicity using these natural pigments in food – so they seem to be a very good alternative to replace synthetic dyes which had been frequently discussed for negative side-effects to human health. Betacyanins, the glycosidation products of betanidin are very polar and therefore water soluble pigments, which are biosynthetically derived from condensation of cyclo-DOPA and betalamic acid. The significant polarity of betacyanins requires the use of ion-pair reagents such as trifluoro-acetic acid (TFA) or other homologue fluorinated additives under standard separation conditions on larger scale in spiral coil countercurrent chromatography (spCCC). In our synthetic experiment, the polarity of the natural betacyanins was reduced. This omitted the use of toxic per-fluoro ion-pair reagents. The three carboxylic groups of the betanin pigment backbone were the target functional groups of the derivatisation. In semi-synthesis, fortified red beet pigment extract was esterified with water-free ethanolic hydrogen chloride solution. The reaction was carried out at ambient temperature (7 days) to yield a mixture of betacyanin mono-, di- and tri-ethyl-esters, and their epimeric forms, as well as the respective betanidin-ethyl-esters. The time course of the reaction mixture was monitored by analytical C18-HPLC with ESI-DAD-MS/MS detection. The detected molecular weights of the pigments confirmed the presence of expected products. To the best of our knowledge, the presence of betalains containing ethyl-ester groups in biological samples have not been studied before.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań nad możliwością otrzymywania wysokiej czystości dioctanu glikolu trietylenowego w reakcji estryfikacji glikolu trietylenowego kwasem octowym z wykorzystaniem katalizatorów heterogenicznych. Przedstawiono metodę reakcji z destylacją azeotropową w celu zwiększenia stopnia przereagowania poprzez usuwanie wody ze środowiska reakcji. Badania prowadzono z wykorzystaniem spreparowanych katalizatorów heterogenicznych: SO4 2-/TiO2, SO4 2-/SiO2 oraz SO4 2-/TiO2-SiO2. Wykonano badania termograwimetryczne w celu określenia stopnia nasiarczenia katalizatora. Stwierdzono, że w wyniku impregnacji TiO2 kwasem siarkowym następuje jego chemiczne związanie do siarczanu tytanu, natomiast impregnacja SiO2 kwasem siarkowym prowadzi do adsorpcji fizycznej na jego powierzchni. Aktywność przygotowanych katalizatorów porównano z aktywnością komercyjnego katalizatora do estryfikacji KSF‑0 Powder. Ponieważ w środowisku reakcji powstaje woda, przebadano stabilność katalizatora poprzez kilkakrotne wykonanie zawiesiny wodnej katalizatora oraz pomiar pH wyciągu wodnego z uzyskanych zawiesin.
EN
TiO2, SiO2 and their mixt. were impregnated with H2SO4, dried, calcinated, studied for heat resistance up to 800°C and used as catalysts for esterification of HO(CH2CH2O)3H with AcOH at 120–140°C in BuOH to resp. acetates under removal of H2O by azeotropic distn. The selectivity of the diacetate formation was the highest (90.3%) when the H2SO4/TiO2/SiO2 catalyst was used at 140°C.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dokonano przeglądu literaturowego metod estryfikacji glikolu etylenowego kwasem octowym ze szczególnym uwzględnieniem katalizatorów stosowanych w tej reakcji oraz problemów środowiskowych.
The esterification of acetic acid with methanol was studied in the presence of heterogeneous acidic catalyst - sulfonic acid functionalized silica mesoporous cellular foam (MCF) in order to determine its potentials. The effects of catalyst loading, molar ratio of substrates and temperature on the reaction rate were discussed. The kinetic model for this reaction was proposed.
PL
Przedstawiono wyniki badań kinetycznych reakcji estryfikacji kwasu octowego metanolem w obecności stałego kwasowego katalizatora – mezoporowatowego materiału krzemionkowego o strukturze piankowej, funkcjonalizowanego grupami sulfonowymi. Określono wpływ ilości katalizatora, stosunku molowego substratów oraz temperatury na szybkość reakcji. Zaproponowano model kinetyczny reakcji przeprowadzonej w obecności otrzymanego katalizatora.
Celem badań było określenie wpływu biopaliw z oleju posmażalniczego (OP) na parametry energetyczne silnika ZS. Przedmiotem badań było wytworzenie biopaliw metodą estryfikacji niskotemperaturowej i zasilanie nim silnika ZS napędzającego ciągnik rolniczy URSUS 1224. Badania o charakterze porównawczym były prowadzone na znormalizowanym oleju napędowym, zgodnym z normą jakości EN590 i otrzymanym na potrzeby badań paliwem. Badania parametrów energetycznych silnika były realizowane używając mobilną hamownię silnikową PT 301 MES i paliwomierz AMX 212F. Do wytworzenia estrów metylowych (EMOP) użyto olej posmażalniczy, alkohol metylowy w proporcji molowej 1:6 (olej:metanol) i katalizator alkaliczny, wodorotlenek potasu, w ilości 1,7% (m/m). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że moc silnika zasilonego biopaliwami z oleju posmażalniczego była mniejsza o 7% względem uzyskanej mocy silnika zasilonego znormalizowanym olejem napędowym. Zaobserwowano 8% wzrost ogólnego zużycia biopaliw względem oleju napędowego. Sprawność cieplna badanego silnika, niezależnie od stosowanego paliwa, wyniosła 30%.
EN
The aim of this study was to determine the influence of biodiesel from waste cooking oil on the energy characteristics of diesel engines. The object of the research was the production of biofuels by low-temperature transesterification process and use it to powered diesel engine in tractor URSUS 1224. Diesel fuel in accordance with the European standard EN 590 and waste cooking oil methyl esters were used for comparative tests. The energy characteristics of diesel engine were determined using a mobile break of engine PT 301 MES and a fuel gauge AMX 212F. To In order to produce biodiesel, waste cooking oil, methyl alcohol in a molar ratio of 1:6 (oil: methanol) and an alkaline catalyst, potassium hydroxide, in the amount of 1.7% (m/m) were used. The results of the test showed that engines using biodiesel from waste cooking oil produces 7% less power relative to engines powered by normalized diesel fuel. The general consumption of fuel increased to 8% relative to diesel fuel. The thermal efficiency of the test engine was 30%, independent of the kind of fuel.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.