tổng hợp biodiesel biến tính bởi phức hợp ether ester methyl của acid béo

Diesel sinh học — biodiesel là một loại nhiên liệu sinh học được biết đến như là một nhiên liệu xanh — sạch, có tính chất hóa lý tương tự như diesel có nguôn gốc từ dầu mỏ.. Chuong II L

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÂN THƠ KHOA CONG NGHE

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

=

—

LUAN VAN TOT NGHIEP DAI HOC

TONG HOP CHAT PHY GIA BIODIESEL BOI PHUC HOP ESTER ETHER

METHYL CUA ACID BEO

TS Lê Thanh Phước Nguyễn Hoàng Thanh Loan

LOI CAM ON

x LL ee

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Thanh Phước đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu giúp em hoàn thành đề tài

luận văn tốt nghiệp này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô của Bộ môn Hóa — Khoa Khoa

Học và Bộ môn Công Nghệ Hóa Học —- Khoa Công Nghệ của trường Đại Học Cần

Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài

Cuỗi cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình là điểm tựa về mặt tinh thần vững chắc cho em trong suốt bốn năm đại học và xin chân thành cảm ơn tất cả

những người bạn đã động viên, giúp đỡ giúp em hoàn thành luận văn này

II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - -c CC c5 SE S121 S111 se 2

Chuong II LUGC KHAO TAI LIEU

LOXYGENATTE QQQQ Q n n ĐH ng HH HH HH ng HH n3 3

II OXYGENATED BIODIESEL, ccằằằẰằ 4 III LIPID

TIT.1 Dai cong vé lipid cccsececccecccceecceeccseecceueceeuseseeseeeeseeue senna 5

III.2 Phan loai

III.2.1 Dựa vào tính chất chính của lipid c5 c << c2 6

III.2.2 Dựa vào vai trị, chức năng . - 6

III.3 Tính chất chung của lipid

V ACID OLEIC

V.1 Đại cương vỀ acid oÏeiC + c- S22 1121112111 cày 11

V.2 Tinh chat vat LY ccc cceeeeccesccesssteccececeasteceeceauccaecuutteeeaeceeseas 12

V.3 Tinh chất hĩa học - - -c c c2 222111 191011131111 1111311 1 xnxx re 12

VI PHUONG PHAP ESTER HOA VA TRANSESTER HOA LIPID

VL1 Khái quát phương pháp ester hóa và transester hóa lipid 13

VIII.1 Chỉ số xà phòng (Cxp) ccccccccccecceceensceteccieecreenteetteeaees 16 VIIIL2 Chỉ số acid (Ca ) - - S22 2111212311131 111 51111 1188 1x crg 18 VIII.3 Chi 86 iod (C¡ ) - - -c c2 110111131111 211111111 1111 ki 19

IX KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NHIÊN LIỆU

X.I Độ nhớt - - - Lc- 2020111011010 1101 1111111111111 111 118g 3 k2 21 IX.2 Mức độ bốc hơi - - ccc S211 S SH SH nêu 22 IX.3 Hàm lượng nước lẫn vào nhiên liệu -. .-. -<< -: 22 IX.4 Độ pH - - - - - 0200111221121 1112211111121 1 1 111 1k Hy vết 22

ChươngII THỰC NGHIỆM

I PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

I.1 Dụng cụ - Thiết bị - n1 S n1 n SH SH SH TY Sky kg cớ 23 I2 Hóa chất - - - c 0002021012111 1 11111111 111 111 11c hêm 23

I.3 Nguyên lIỆu -. - CS SH SH KH na 23

II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

II.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu - - (55c cSSccscsse 24

IIL2 Qui trình điều chế oxygenated biodiesel từ acid oleic 24 II.3 Phương pháp khảo sát

II3.1 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phản ứng epoxy hóa trong qui trình hai 0o 1 29

II3.2 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phản ứng ester hóa và mở vòng epoxy trong qui trình hai bƯỚc cv xu 30

II3.3 Khảo sát độ chuyên hóa phản ứng -. c << S S2 30

ChươngIV KẾT QUÁ - THẢO LUẬN

I ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU . -c-c<-c< << 2 31

Il KHAO SAT DIEU KIEN TOI UU CHO PHAN UNG EPOXY HOA TRONG QUI TRINH HAI BUGC

II.1 Khảo sát tỉ lệ mol giữa aid oleic với hydrogen peroxide 32 II.2 Khảo sát lượng acid ÍormIc -. -<- 33 II3 Khảo sát nhiệt độ phản Ứng - - -.- 34 II.4 Khảo sát thời gian phản Ứng - - << «+ 34

II KHẢO SAT DIEU KIEN TOI UU CHO PHAN UNG ESTER HOA VA MO VONG EPOXY TRONG QUI TRINH HAI BUGC

IIL1 Khảo sát lượng methanol -. -< « 36 IH.2 Khảo sát nhiệt độ phản ứng -. - 37 IH.3 Khảo sát thời gian phản ứỨng - - 38

IV PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN SẢN PHẨM - .c cà: 39

ChươngV KẾT LUẬN - KIÊN NGHỊ

A KÉT LUẬN c1 2202111121112 1112111 112111 11k ven 40

B KIÊN NGHỊ - - - L- QC 1020011121113 2111 11112111 1112111 nh cày 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SACH BANG

Bảng II.2: Các acid béo no 10

Bảng II.3: Các acid béo không no 11

Bang IV.1: Cac chi tiéu cua acid oleic nguyén liệu 31

Bang IV.5: Các yêu tô cô định 34

Bảng IV.7: Các yêu tô cô định 37

DANH SACH HINH VA SO DO

DANH MUC TRANG

Hình IV.1: Bản mỏng ứng với tỉ lệ 1 : 6, 1 : 7, 1 : 8 cua acid oleic và 32

Hình IV.11: Sản phâm (lớp trên) và nước (lớp dưới) 39

Sơ đô II.1: Cơ chế phản ứng ester hóa xúc tác acid 13

Sơ đô II.2: Cơ chê phán ứng transester hóa xúc tác base 14

Sơ đô II.3: Cơ chê phản ứng mở vòng epoxy băng acid 15

Sơ đô II.4: Cơ chế phản ứng mở vòng epoxy băng base 16

Sơ đô III.1: Qui trình hai bước điêu chê sản phâm 26

Sơ đô III.2: Qui trình ba bước điêu chê sản phâm 28

và sử dụng dầu mỏ lại là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng ô nhiễm môi trường Các khí thải từ động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ đang

là mối lo ngại ảnh hưởng đến sức khỏe con người Các hydrocarbon thơm, các hợp chất chứa lưu huỳnh khi xâm nhập vào cơ thể con người có nguy cơ gây ra bệnh ung thư

Đề đảm bảo an ninh năng lượng, bảo vệ môi trường, phát triển bền vững, nhiều quốc gia và các tô chức quốc tế trong vài thập kỷ qua đã tập trung nghiên cứu sử

dụng một loại nhiên liệu mà có thê thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch, tiến tới

xây dựng ngành “nhiên liệu xanh” cho quốc gia mình Đó chính là nhiên liệu sinh

học

Diesel sinh học — biodiesel là một loại nhiên liệu sinh học được biết đến như là

một nhiên liệu xanh — sạch, có tính chất hóa lý tương tự như diesel có nguôn gốc từ dầu mỏ Đây là sản phẩm hết sức quan trọng không chỉ đối với nền kinh tế mà còn góp phân hạn chế nguôn gây ô nhiễm môi trường nên được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm và nghiên cứu

Nhưng biodiesel cũng có những mặt hạn chế và hạn chế khắc phục khó khăn

nhất là chiều hướng bị oxy hóa do các phân tử carbon ở liên kết đôi phản ứng mạnh Nhiều phát triển công nghệ gần đây trong lĩnh vực sản xuất biodiesel là những thay đôi về phương pháp hóa học, chất phụ gia hoặc di truyền học làm tăng khả năng

chống lại oxy hóa của chúng Trong đó, biodiesel được sản xuất có bô sung qua

trình epoxy hóa đã khắc phục được hạn chế trên đồng thời cải tiến một số tính chất

của biodiesel thường Vì vậy, để tài “Tống hợp biodiesel biến tính bởi phức hợp

ether ester methyl của acid béo” là phương pháp có triên vọng, đem lại nhiều lợi ích

về kinh tế, tiết kiệm tài nguyên và góp phần bảo vệ môi trường

II MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU

e_ Thiết lập điều kiện tối ưu sản xuất chất phụ gia biodiesel từ acid oleic

e_ Phân tích cấu trúc hóa học bằng phố 1H-NMR, !3C-NMR va DEPT

Chuong II

LƯỢC KHẢO TÀI LIEU

I OXYGENATE [10, 13, 14, 17]

Oxygenate còn được gọi là nhiên liệu chứa oxy, là hợp chất hữu cơ bao gồm

hydro, carbon và oxy, được sử dụng như một phụ gia nhiên liệu nhằm làm giảm lượng carbon monoxide (CO) thải ra trong suốt quá trình cháy của nhiên liệu

Oxygenate được sử dụng phổ biến là các alcohol và ether:

- Methyl tert-butyl ether (MTBE)

- tert-Amyl] methyl] ether (TAME)

- Ethyl tert-butyl ether (ETBE)

- tert-Amy] ethyl ether (TAEE)

- Diisopropyl ether (DIPE)

Trong đó, MTBE và ethanol được sử dụng rộng rãi nhất

Oxygenate được sử dụng như thành phần làm tăng chỉ số octane trong xăng

từ năm 1970 cho đến ngày nay Từ năm 1980, oxygenate được dùng rộng rãi hơn nhằm làm giảm lượng khí thải từ động cơ Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ đã hướng dẫn những tỉ lệ oxygenate được thêm vào xăng dầu cho từng khu vực và từng mùa

từ năm 1992 đến năm 2006 trong một nỗ lực nhằm giảm bớt ô nhiễm không khí Kết

quả là nhiều xăng dầu bán ở Mỹ được trộn với 10% khối lượng oxygenate

Oxygenate cũng sản xuất ra những khí thải hydrocarbon thông thường Nhiên

liệu chứa oxy làm giảm khí thải động cơ, benzene và butadlen-1,3, nhưng làm tăng

lượng aldehyde trong khí thải (acetaldehyde từ việc sử dụng ethanol hay ETBE và

formaldehyde tw viéc sy dung MTBE) Tuy nhiên, nhiên liệu chứa oxy không làm tang lugng NOx

Oxygenate có thể được dùng một mình như một nhiên liệu hay pha trộn với

gasoline, diesel hay biodiesel tir 5 - 20% theo thé tích Hỗn hợp nhiên liệu sẽ có hàm lượng oxy cao hơn và có thể sử dụng trong tất cả các động cơ

Tất cả các nhà sản xuất động cơ trong đó có Chrysler, Ford, General Motors,

Nissan và Suzuki đều giới thiệu việc sử dụng nhiên liệu chứa oxy Và nếu nhà sản

xuất động cơ nghĩ rằng nhiên liệu chứa oxy có ảnh hưởng tiêu cực lên sản phẩm của

họ, họ sẽ giới thiệu lại cách sử dụng chúng

II OXYGENATED BIODIESEL [10, 12 — 14, 16, 18, 19]

Biodiesel là hỗn hợp các methyl ester của những acid no hoặc không no Do

đó, trong quá trình tồn trữ và bảo quản, dưới tác dụng của nhiệt độ những methyl ester của acid béo không no nay có thê tự oxy hóa tạo thành các hợp chất aldehyde, ketone làm ảnh hưởng đến quá trình cháy của nhiên liệu Ngoài ra, chúng còn có thể tác dụng với những ion kim loại có sẵn tạo thành những muối kết tủa hay dưới tác dụng của nhiệt độ tạo nên các sản phẩm polymer và đó là nguyên nhân chính gây tắc nghẽn béc phun dâu và gây ra các hiện tượng ăn mòn động cơ Cac methyl ester này có thê cộng lưu huỳnh, halogen vào nỗi đôi tạo thành các hợp chất mà khi cháy

sẽ tạo ra những khí độc như sulfua dioxide (SO2), Cl2

Từ năm 1990, Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ đã qui định xăng dầu phải có chứa hàm lượng oxy từ 2.7% khối lượng trở lên nhằm làm giảm lượng khí thải từ động cơ, nhất là carbon monoxide (CO)

Biodiesel có bô sung quá trình oxy hóa (oxygenated biodiesel) mà cụ thê là quá trình epoxy hóa là một trong những cách nhằm giải quyết các vẫn đề trên của biodiesel đồng thời còn đáp ứng được yêu cầu về hàm lượng oxy

Một lợi thế của phương pháp này là chi phí sản xuất thấp Nó có thé duoc thực hiện với thiết bị thường sử dụng trong kỹ nghệ chế tạo nhiên liệu và có thể

được thực hiện với số lượng lớn ở một chi phí hợp li.

Oxygenated biodiesel được sử dụng như một loại chất phụ gia nhiên liệu Nó

có hàm lượng oxy cao và có thể cháy với dư lượng không khí bé mà mà vẫn cháy hoàn toàn do đó giảm bớt lượng carbon monoxide (CO) trong khí thải

Oxygenated biodiesel sử dụng an toàn, dễ phân hủy, có nguồn gốc từ các loại

dầu béo thực vật hay mỡ động vật Nó không tạo ra các hợp chất chứa lưu huỳnh bởi

không chứa các hợp chất có lưu huỳnh do đó sản phẩm cháy của nó sẽ không có khí SO2

Oxygenatd biodiesel giúp giảm bớt lượng NOy, CO2, CO trong khí thải trong

khi giá trị tỏa nhiệt, độ nhớt động học thì tương đương diesel Sử dụng oxygenated

biodiesel như chất phụ gia biodiesel nhằm làm tăng chỉ số cetane, tăng điểm chớp cháy đảm bảo an toàn trong bảo quản và vận chuyền, góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường

Il LIPID [1-3]

HL1 Đại cương về lipid

Tên gọi “lipiđd”xuất phát từ chữ Hi Lạp “1ipos” có nghĩa là chất béo

Chất béo thực phẩm bao gồm dầu mỡ (Iipiđ) rất cần thiết cho con người và trong công nghiệp thực phẩm Chất béo là một trong ba thành phần cơ bản trong khâu phân ăn hàng ngày (protein, lipid và glucid) Lipid là nơi dự trữ và cung cấp năng lượng chủ yếu của cơ thể Nó là tác nhân hòa tan vitamin A, D, E

Lipid là ester cua glycerin với các acid béo

HI2 Phan loai

LH.2.1 Dựa vào tính chất chính của lipid

s* Lipid thủy phân được (xà phòng hóa được): chứa alcol và acid béo, khi bị

thủy phân bởi kiềm (NaOH, KOH) tạo xà phòng

Đặc điểm chung: chứa liên kết ester

- Lipid thuần: Chỉ có C, H, O

Cấu tạo gồm có alcol và acid béo

Vi du: glyceride, sap (cerid), steryl ester (sterid)

- Lipid tap: Ngoai C, H, O con cé6 N, P, S, I

Gồm alcol, acid béo và các chất khác

Vi du: glycerophosphatid (phospholipid, phosphatid), sphingolipid, glycolipid

“¢ Lipid khong thuy phan duoc (lipoid hay lipid khéng xa phong hóa được):

Đặc điểm chung: không chứa liên kết ester

Ví dụ: acid béo tự do, alcol mạch đài bậc cao, alcol vòng (sterol) và dẫn xuât (như: muôi mật, acid mật, hormon sinh dục ), terpen (squalen, carolen,

quinon .), các vitamin tan trong mỡ (như: vitamin A, D, E, K)

HI2.2 Dựa vào vai trò, chức năng

s* Lipid dự trữ (trung tinh): triacylglycerol

¢ Lipid mang (phan cuc):

- Phospholipid, glycolipid, cholesterol (glycerophospholipid, sphingolipid)

- Lipid có hoạt tinh sinh hoc: hormon steroid, elcosanoid, phosphatidyl

inositol, vitamin (A, D, E, K), quinon

HI3 Tinh chat chung cia lipid

Bán chất của acid béo quyết định phần lớn đặc trưng hóa lí của lipid

HI3.1 Tinh chat vat li

Dầu, mỡ nhẹ hon nước, ti trọng 0.9 - 0.97, mức độ không no càng lớn thì tỉ

trọng càng cao

Dẫn nhiệt kém nên lipid được xem như là chiếc áo bảo vệ thân nhiệt

Có tính nhớt khá cao Các loại dầu có glyceride chứa nhiều nối đôi để lâu sẽ

Mùi vị: không màu, không mùi, không vị, nêu có là do có các chât khác tan

Điểm nóng chảy của dầu mỡ thể hiện không rõ ràng, tùy thuộc vào các tính

chất của nguyên liệu tạo ra dầu, mỡ Mạch acid béo càng dài, càng no thì độ nóng

chảy của triglyceride càng cao, áp suất hơi càng kém, do đó ít có mùi (mùi nặng của dầu cá là do tạp chất) Với triglyceride đây ngắn (dầu dừa) thì sự thủy phân hay oxi hóa phóng thích ra các acid béo tự do có khối lượng phân tử nhỏ, đễ bay hơi, gây

mùi khó chịu Cùng một chiều dài mạch carbon, acid nào có chứa nhiều nối đôi thì

có nhiệt độ nóng chảy càng thấp

HI.3.2 Tính chất hóa học

a) Phan ứng thủy phân và xà phòng hóa

- Trong môi trường acid Với sự hiện diện của nước hay hơi nước và có xúc tác của enzyme lipase, dầu

mỡ bị thủy phân để giải phóng acid béo tự do và glycerol

RCOO—— CH, CH,— OH RCOOH

HO R'COO——CH D_D ờ> CH—O0H + RCOOH

enzyme lipase

Triglyceride Glycerol Các acid béo

- Trong môi trường kiềm Nếu có mặt một lượng kiềm (KOH, NaOH) thì sau phản ứng thủy phân, acid béo tác dụng với chất kiềm để tạo thành muối kiềm (xà phòng)

RCOO—— CH, CH,—OH RCOONa

R'COO——CH + 3NaOH +» CH——OH + R'COONa

R"COO—— CH, CHạ——OH R"COONa

Triglyceride Glycerol Xà phòng

b) Phan wng hydro hoa Phản ứng này có tác dụng cộng hydro vào các nối đôi trên dây carbon của

acid béo với sự hiện điện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nói đôi trên

day carbon lam cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế các quá trình oxy hóa, trùng hợp của dầu mỡ, giúp cho dầu không bị trở mùi khi bảo quản lâu

Phương trình phản ứng:

—-C=C— + Hạ ——> CH—CH——

c) — Phản ứng oxy hóa Các loại đầu mỡ có chứa nhiều acid béo không no sẽ đễ bị oxy hóa Phản ứng này xáy ra dễ dàng với dây triglyceride có nhiều nối đôi, nó bắt nguôn từ phản ứng cộng oxi vào nôi đôi hay xen ké vao carbon alpha đôi với các nôi đôi đê tạo ra các

hydroperoxide C4c hydroperoxide tiép tuc phan huy dé cho ra các sản phẩm sau cing nhu cdc hop chat aldehyde, ketone, alcohol, carbony]

IV CÁC ACID BÉO l1; 6]

IV.1 Gọi tên và phân loại

Các alkyl lipid bị thủy phân sẽ tạo thành glycerol và các acid carboxylic mạch thắng (hay các acid béo) Acid béo được phân loại dựa theo chiều đài mạch, số lượng, vị trí và cầu hình của các nối đôi cũng như sự xuất hiện của các nhóm chức

dọc theo chiều dài mạch

Các acid béo được chia làm hai loại acid béo no và không no, trong đó acid béo không no có tỷ lệ cao hơn so với acid béo no Acid palmitic, oleic, linoleic là ba acid béo chiếm tỷ lệ cao nhất trong tự nhiên

Bảng II.1: Các acid béo phố biễn trong tự nhiên

xuất hiện trước vị trí của liên kết đó

VỊ.2 Acid béo no

Bảng HI.2: Các acid béo no

Tên viết tắt Tên theo danh pháp Tên thường dùng Điêm nóng chảy

4:0 Acid butanoic Acid butyric -7.9

6:0 Acid hexanoic Acid caproic -3.9

8:0 Acid octanoic Acid caprylic 16.3

10:0 Acid decanoic Acid capric 31.3

12:0 Acid dodecanoic Acid lauric 44.0

14:0 Acid tetradecanoic Acid myristic 54.4

16:0 Acid hexadecanoic Acid palmitic 62.9

18:0 Acid octadecanoic Acid stearic 69.6

20:0 Acid eicosanoic Acid arachidic 75.4

22:0 Acid docosanoic Acid behenic 80.0

24:0 Acid tetracosanoic Acid lignoceric 84.2

26:0 Acid hexacosanoic Acid cerotic 87.7

B Acid béo mạch thắng có số carbon lẻ 5:0 Acid pentanoic Acid valeric -34.5

7:0 Acid heptanoic Acid enanthic -7.5

9:0 Acid nonanoic Acid pelargonic 12.4

IV.3 Acid béo không no

Bảng II.3 Các acid béo không no

Tên viết tắt Tên thường gọi Điểm nóng chảy

VỊ Đại cương về acid oleic

Acid oleic là một acid béo có một nỗi đôi omega-9 có trong dầu mỡ động vật

và thực vật Công thức C1gH24O2 (hay CHa(CH2);CH=CH(CH2);COOH) Theo IUPAC, tên của acid oleic là cis-9-octadecenoic acid, và tên ngăn gọn là 18 : 1 cis-9

Dạng bão hoa cua acid oleic 1a acid stearic

Hình II.1: Cấu trúc hóa học acid oleic

V.2 — Tính chất vật lý

- Acid oleic: chất lỏng như dầu màu vàng nhạt hay vàng hơi nâu, có mùi giống mỡ lợn

- Độ hòa tan: không hòa tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ như:

ether, benzen, chloroform, methanol

- Nhiệt độ nóng chảy: 13 - 14°C

- Nhiệt độ sôi: 360°C (760 mmHg)

- Tỉ trọng: 0.895 - 0.947

V3 — Tính chất hóa học

Tương tự như tính chất của acid béo và alkene

VI PHUONG PHAP ESTER HOA VA TRANSESTER HOA LIPID [4 7;

8, 11]

VỊLI Khai quat phwong phap ester héa va transester héa lipid

Quá trình transester hóa dầu béo thực vật được tiến hành vào năm 1853

bởi hai nha khoa hoc E Duffy va J Patrick

Transester hóa (còn gọi 1a alcoholysis) là phản ứng giữa các mono-, di-

và triglyceride với alcohol cùng với sự hiện diện của chât xúc tác, tạo thành các alkyl ester của các acid béo hay còn gọi là biodiesel va glycerol

Ester hoa là quá trình gắn nhóm acyl vào thay thê hydro thuộc nhóm hydroxy của alcohol đê được hợp chât alkyl ester

VI.2 — Cơ chế phản ứng

R= mach carbon cua alcohol

R' = gốc alkyl của acid béo

R” = gốc glyceryl

B =base

VI.2.1 Trường hợp acid xúc tác phản ứng ester hóa

Sơ đồ II.I: Cơ chế phản ứng ester hóa xúc tác acid

Mỗi giai đoạn trong quá trình đều diễn ra thuận nghịch nhưng nếu sử dụng

một lượng dư alcohol thì tại thời điểm cân bằng của phản ứng có thể xem quá trình

ester hóa gân như xảy ra hoàn toàn Tuy nhiên nêu có mặt của nước, là tác nhân thân hạch mạnh x4p xi alcohol, thi sự hình thành hợp chất trung gian (*) không được ưu tiên và quá trình ester hóa không xảy ra hoàn toàn

VỊ.2.2 Trường hợp base xúc tác phản ứng transester hóa

©

ROH + B —- RO + BH

Oo

© R'—C——OR" + RO == R'—C—OR

Sơ đồ II.2: Cơ chế phản ứng transester hóa xúc tác base

Néu alcohol ROH được dùng với một lượng dư thì điểm cân bằng của phản ứng được dịch chuyên cho đên khi hình thành một sản phâm ester mới duy

nhât Trong môi trường base, các acid béo tự do bi mat proton và trở thanh anion

carboxylate RCOOr và do đó không thể tham gia phản ứng trao đôi với alcohol ROH

Nêu có nước trong môi trường phản ứng thì sẽ diễn ra sự cạnh tranh giữa nước và ion RO- Kết quả là nước sẽ thủy phân một phần chất béo tạo thành acid

béo tự do Vì vậy, đối với quá trình transester hóa xúc tác base, một lượng dư

alcohol ROH và việc loại bỏ hắn nước khỏi môi trường phản ứng là hết sức cần

thiết

VI PHÁN ỨNG MỞ VÒNG EPOXY l5, 8]

Epoxide có cấu tạo là một ether vòng 3 do đó rất để cho phản ứng để mở vòng Do đó, nó có thê phản ứng với acid và có thể phản ứng cắt đứt bởi base

VIL1 Cắt đứt bởi acid

Epoxide có thê được proton hóa bởi acid, epoxide được proton hóa có thê bị tác kích bởi tác nhân thân hạch

Sơ đô II.3: Cơ chế phản ứng mở vong epoxy bang acid

Phản ứng này rất quan trọng vì có thế điều chế hợp chất chứa hai nhóm chức, như phản ứng với nước tạo ra 1,2-diol, còn phản ứng với alcohol tạo ra hợp chất

chứa ether và alcohol

VII.2 Cat dirt bởi base

Epoxide có thể bị cắt đứt trong điều kiện kiểm Ở đây, chính epoxide bị

tác kích thân hạch chứ không phải epoxide được proton hóa

Độ phản ứng thấp của epoxide không proton hóa được bù trừ bởi base mạnh

hơn, chất thân hạch mạnh hơn như alcoxid, phenoxid, NHa

VII KỸ THUẬT ĐÁNH GIA CHAT LUQNG NGUYEN LIEU [1 9, 15]

VII.1 Chỉ số xa phong (Cxp)

* Dinh nghia

Chỉ số xà phòng là số miligam KOH cân thiết để trung hòa tất cả các acid béo

tự do và phản ứng với ester có trong 1 gam chất béo

* Nguyên tắc

Cho chất béo cần phân tích kết hợp với một lượng KOH thừa để xà phòng

hóa ester và trung hòa acid béo tự do có trong mẫu Phần KOH thừa được định phân bằng dung địch acid chuẩn với phenolphtalein làm chỉ thị màu

* Hóa chất

Dung dich KOH 0.5N trong alcol 95°

Dung dich HCl 0.5N trong alcol 95°

* Tiên hành

- Binh tam giác 1: 0.3 g mỡ + § mÌl dung dịch KOH 0.5 N trong alcol

- Bình tam giác 2: 0.3 ml H2O + § ml dung dịch KOH 0.5 N trong alcol

- Tiến hành đun cách thủy hai bình trong 45 phút (khoảng 30 phút thêm vào

mỗi bình 2 ml dung dịch KOH 0.1 N)

- Đề nguội, thêm vào mỗi bình 2 ml nước và 2 giọt phenolphtalein Lúc này, dung dịch có mau hong

- Đem dung dịch trên chuẩn độ với dung dich HCl 0.5 N cho đến khi dung

dịch bị mất màu, ghi thê tích HCI đã dùng

Cxp: Chi so xa phong (mg KOH/g)

a: số ml dung dịch HCI 0.5 N dùng đề chuẩn độ bình thử không

b: số ml dung dịch HCI 0.5 N dùng để chuẩn độ bình thử thật

m: khối lượng chất béo lẫy làm thí nghiệm (ø)

VIIL2 Chi sé acid (Ca)

* Dinh nghia

Chỉ số acid là số miligam KOH cần thiết để trung hòa hết những acid béo tự

do có trong 1 gam chất béo