Трансестерифікація тригілцеридів етанолом у присутності гетерогенних каталізаторів

Трансестерифікація тригілцеридів етанолом у присутності гетерогенних каталізаторів / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 36

При застосуванні гомогенних каталізаторів у процесах трансестерифікації тригліцеридів одноатомними спиртами постає ряд проблем пов’язаних з відділенням та регенерацією каталізатора, високими енергозатратами та омиленням продуктів реакції. Тому актуальним є пошук ефективних та недорогих гетерогенних каталізаторів трансестерифікації.

Метою даної роботи є дослідження реакції трансестерифікації тригліцеридів (ТГ) соняшникової олії етиловим спиртом (ЕС) у присутності оксидів металів як каталізаторів процесу та пошук оптимального каталіза-тора для трансестерифікації ТГ етанолом.

Реакцію трансестерифікації ТГ соняшникової олії проводили в скляному тригорлому реакторі об’ємом 100 см³, обладнаному термометром, зворотним холодильником, магнітною мішалкою та сорочкою охолод-ження. Трансестерифікацію ТГ здійснювали ЕС за температури 348К, при мольному співвідношенні ТГ:ЕС – 1:4. Як каталізатори застосовували оксиди металів – FeO, NiO, ZnO, CuO, Co₂O₃, MnO, MgO, SnO₂, Al₂O₃ та Cr₂O₃. Вміст каталізатора в реакційній суміші становив 0,25 мас. %.

З реакційної суміші періодично відбирали проби, в яких хроматографічно визначали вміст етанолу і за ним розраховували кількість прореагованих тригліцеридів та їхню конверсію.

Встановлено, що в процесі трансестерифікації ТГ соняшникової олії етанолом вид каталізатора істотно впливає на конверсію тригліцеридів.

Так досліджені оксиди металів можна розташувати за максимальною конверсією тригліцеридів у реакції трансестерифікації в такий ряд:

ZnO ≈ NiO ≈ MgO > SnO₂ ≈ MnO > FeO > CuO > Al₂O₃ ≈ Сr₂О₃ > Co₂O₃.

Найвищої конверсії ТГ досягнуто на каталізаторах Zn²⁺, Ni²⁺ та Mg²⁺, дещо нижча конверсія спостерігається при використанні чотиривалентного оксиду олова, а найменш активними за даних умов є оксиди Al³⁺, Cr³⁺ та Co³⁺.

Окремо можна виділити оксид феруму (ІІ), оскільки він єдиний виявляє феромагнітні властивості, що дозволяє значно спростити процес виділення каталізатора з реакційної суміші.

Таким чином можна зробити висновок, що в процесі трансестери-фікації ТГ соняшникової олії етанолом активність оксидів  двовалентних металів як каталізаторів процесу є дещо вищою, ніж при використанні оксидів чотиривалентних металів та значно вища, ніж при застосуванні оксидів тривалентних металів. Найактивнішими з досліджених виявилися оксиди цинку, нікелю та магнію.