Файл: Магистрлікдиссертация.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.02.2024

Просмотров: 32

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.

Сабындар –жоғарғы майлы қышқылдардың тұздары.Өндіріс пен тұрмыста сабындарды (немесе тауарлық сабындарды) осы қышқылдардың суда ерігіш тұздарының техникалық қоспалары деп атайды.Қоспалар негізін негізінен молекуласындағы көміртегінің атомы 12-ден 18-ге дейін болатын қаныққан және қанықпаған майлы қышқылдардың натрийлік (кейде калийлік және аммонийлік) тұздары құрайды. Сабындарға көбінесе нафтендік және шайырлық қышқыл тұздары, ал кейде ертіндіде жуғыш қабілетке ие басқа да қосылыстар жатады. Суда ерімейтін майлы қышқылдар мен сілтілік-жер элемент тұздары, сонымен бірге, поливаленттік маталл тұздары «металдық» сабындар деп аталады.Суда ерігіш сабындар–кәдімгі мицелла түзгіш беттік-активті заттар.Белгілі-бір шекті мәннен жоғары концентрация кезінде сабындық ертіндіде еріген заттың жекелеген молекулаларымен (иондарымен) қатар, мицеллалар – молекулалардың жинақталуымен ірі ассоциаттарға біріккен коллоидты бөлшектер де болады. Мицеллалардың болуы мен сабынның жоғарғы беттік (адсорбциялық) белсенділігі сабындық ертінділердің өзіне тән қасиеттерін себептендіреді: дақты кетіру, көбіктену, гидрофобты беттерді ылғалдау, майды эмульгациялау қабілеттері.

Үлкен Плиний бойынша майларды өсімдік золімен, әкпен және табиғи сілтілермен өңдей отырып, дайындау ерте кезден белгілі болған. Сабын туралы естелік жазбалар римдік дәрігер Гален күнделігінде (б.з.д. ІІ ғасыр) кездеседі.Дегенмен, жуғыш зат ретінде сабын біршама кейін қолданыла бастады; ол ХVІІғасырда Еуропада біршама тарала бастады. Сабын қайнатқыш өнеркәсіп ХІХ ғасырда туындап, майлар химиясының дамуына жол ашты. Заманауи сабын қайнату өнеркәсібіалуан түрдегі және сұрыптағы сабындарды шығарады. Сабындар тағайындалуы бойынша шаруашылықтық, дәретханалық және техникалық болып бөлінеді; оларқатты, жұмсақ, сұйық және ұнтақ тектес болады. Сабынды алудың технологиялық үдерісі 2 сатыдан тұрады: сабынды қайнату және қайнаған сабынды дайын өнімге қайтаөңдеу. Сабынды қайнату арнайы аппараттарда – қайнатқыш қазандықтарында жүргізіледі. Қыздыру кезінде майлы шикізат күйдіргіш сілтімен, негізінен каустикалық содамен (натрий гидроксидімен) сабындалады; бұл кезде майлар майлы қышқыл тұздары мен глицерин қоспасына айналады. Кейде бос майлы қышқылдар түзе отырып, алдын-ала гидролизделген (ыдыратылған) майлар қолданылады. Тікелей сабындық желімнен алынған тауарлық сабынды желімдік сабын деп атайды; ондағы майлы қышқылдар мөлшері 40-тан 60%-ға дейінгі шамада болады. Электролиттермен сабындық желімді өңдеу (тұздау) оның қабаттануына алып келеді. Күйдіргіш сілті немесе хлорлы натрий ертінділерімен қайнатқыш қазандықта толықтай тұздау кезінде екі қабат түзіледі. Жоғарғы қабат –құрамында 60%-дан кем емес май қышқылдары бар концентрленген ертіндіні
сабындық ядро деп атайды.Одан жоғарғы сұрыпты тауарлық сабындар алады. Төменгі қабат–сабын мөлшері аз электролит ертіндісі; оған глицерин мен ластамалар өтеді. Желімдік сабынды алу әдісін тура, ал ядролық сабынды – жанама деп атау қабылданған. Шаруашылықтық сабын өндірісінде осы әдістің екеуін де қолданады. Дәретханалық сабынды, тәртіпке сай, жанама әдіспен дайындайды, мұнда сабындық ядроны үздік майлы шикізаттан алып, қосымша тазалауға жібереді.

Қатты сабынды алу кезіндегі екінші сатыда сабындық массаны – қайнату өнімін салқындатып, кептіреді, ал кейін арнайы аппаратура көмегімен механикалық өңдеу арқылы оған пластикалық пен біртектілік беріп, стандартты масса кесектеріне қалыптап, кеседі. Ерекше топты асқын майландырылған дәретханалық сабындар құрайды; оларда бос сілті болмайды және негізінен құрамында косметикалық қоспалар (жоғарғы майлы спирттер, қоректік заттар) болады.

Ұнтақ тектес сабындардысабындық ертінділерді тозаңдырмалы кептіру жолымен алады. Олар сатылымға қоспасыз (сабындық ұнтақтар) немесе сабынның жуғыш қабілетін арттыратын сілтілік электролиттердің едәуір мөлшері бар қоспада (жуғыш ұнтақтар) жіберіледі. Сабын өндіру кезінде үздіксіз әрекеттік автоматтандырылған технологиялық аппаратура қолданылады.

Шаруашылықтық сабынның әлемдік өндірісі синтетикалық жуғыш заттар шығарылымының ұлғаюымен және майлы шикізат жетіспеушілігінің өсуіне байланысты біртіндеп қысқаруда. Дегенмен, сан-алуан синтетикалық сабынтектес заттардың таралуымен сабындар жеке гигиенаның маңызды құралының өзіндік мәнін жоғалтқан жоқ. Олар бұрынғысынша тұрмыста және өнеркәсіптің көптеген (әсіресе, текстиль) салаларында кеңінен қолданылуда. Сабын басқа да беттік-активті зат түрлерімен қатар ылғалдағыштар, эмульгаторлар, коллоидты-дисперстік жүйелерді тұрақтандырғыштар ретінде қолданылады. Сабындарды металл өңдеуші станоктарға арналған майлау-салқындату сұйықтықтары құрамында; флотация арқылы пайдалы қазбаларды байыту кезінде қолданады. Оларды химиялық технологияда: эмульсиялық тәсілмен полимерлерді синтездеу кезінде, лак-бояу өнімдерін өндіруде пайдаланады. «Металдық» сабындар қоюлатқыштар ретінде пластикалық майлағыштар құрамына, алсиккативтер («кебуді» үдеткіштер) ретінде –майлы лактар мен олифтер құрамына кіреді.

XIX ғасырдың 50-інші жылдарының бас кезінде кері реакцияны жүргізудің сәті түсті:май қышқылдары мен глицериннен май алынды. Бұл да болса, органикалық химияның бір жетістігі болып, ол талантты химик – майларды жасанды жолмен алу облысындағы жұмыстарымен даңқы шыққан П. Бертлоға тиісті болды. Алға қойылған мақсатқа жету үшін, ғалым жүздеген эксперименттер жасады.Оған дейін ешкім де ешқашан зертханада май алмаған болатын. Бірақ П. Бертло сенімін жоғалтпады. Соңында, ол қарапайым әдіске тоқтады: әртүрлі жоғары қышқылдармен глицерин қоспасын шыны түтіктерде қыздырды.
П. Бертло осы түтіктерді ашқан кезде, олардың ішіндегі су мен майтектес заттарды байқады. Бұл заттардың табиғи майлар құрамына кіретіндігі белгілі болды. Ғалым келесі заңдылықты анықтады: глицериннің бір «бөлшегімен» (молекуласымен) қышқылдың үш «бөлшегі» әрекеттесіп, судың «бөлшегі» бөлінеді. Қазіргі кезде мұны келесі реакция түрінде көрсетуге болады:

Глицерин Стеарин қышқылы Май (триглицерид)
Сонымен, май – бұл глицерин мен жоғары май қышқылдарының күрделі эфирі. Мұндай күрделі эфирлерді триглицеридтер деп атайды. Майлар құрамына кіретін три-глицеридтер түзуге әртүрлі жоғары май қышқылдары – қаныққан және қанықпаған қышқылдар, бірақ спирттерден – тек бір спирт – глицерин ғана қатысады. Майлардың қатты және сұйық болатындығы белгілі. Бұл майлар құрамына қандай қышқылдардың кіретіндігіне байланысты. Қаныққан қышқылдардан түзілген майлар – қатты өнімдер (шошқа, сиыр және қой майлары). Егер, май құрамына қанықпаған қышқылдар кірсе, онда майлар көбінесе сұйық өнімдер болып табылады (күнбағыс, зығыр, көкнәр және басқа да өсімдік майлары). Дегенмен, май молекуласындағы осы қышқылдардың қатынасы өте маңызды. Мұнда мына қағида маңызды: қайсысы қышқыл көп. Мысалы, шошқа майының құрамына пальмитин, стеарин және олеин қышқылдары кіреді (көрініп тұрғандай, қаныққан қышқылдар көп). Бұл сиыр (кілегей) майында да байқалады. Оның құрамына олеин, пальмитин және тіпті май қышқылдары да кіреді. Айта кететін нәрсе, майлар құрамына төменгі қышқылдар сирек кіреді. Негізінен қатты глицеридтерді жануартекті майлар, ал сұйықтарын – өсімдік текті майлар деп атау ұсынылған. Бірақ бұл шартты түрде ғана бөлу. Шынында да, треска балығы бауырының сұйық майын жануар майлары, ал қатты кілегейлі және кокос майларын –өсімдік майлары деп атайды.

Жануар майлары,жануарлардың майлы ұлпаларынан алынатын табиғи өнімдер; құрамы мен құрылымы жануар майларының негізгі физикалық және химиялық қасиеттерін анықтайтын жоғарғы қаныққан немесе қанықпаған майлы қышқылдардың қоспасы түрінде болады. Қаныққан қышқылдар басым болған кезде жануар майлары қатты консистенцияға және салыстырмалы жоғары балқу температурасына ие болады; мұндай майлар құрғақта тіршілік етуші жануарлар ұлпаларында болады (мысалы, сиыр мен қой майлары) (2 кесте). Сұйық жануар майлары теңіз сүтқоректілері мен балықтардың ұлпаларының, сонымен бірге жер бетіндегі жануарлар сүйектерінің құрамына кіреді. Теңіз сүтқоректілері мен балық майларының өзіндік ерекшелігі – оларда жоғары қанықпаған май қышқылдары триглицеридтерінің болуы. Осы майлардағы йодтық сан 150-200. Жануар майлары арасында ерекше орынға сүт майы ие: ол сиыр майында –81-82,5%-ға дейін; сиыр сүтінде –2,7-6,0% сүт майы болады. Сүт майы құрамына 32%-ға дейін олеин, 24%-ға дейінпальмитин, 10%-ға дейін миристин, 9%-ға дейін стеарин және басқа да қышқылдар кіреді (олардың жалпы мөлшері 98%-ға жетеді).


Триглицеридтерден басқа, жануар майларының құрамында глицерин, фосфатидтер (лецитин), стериндер (холестерин), липохромдар–бояғыш заттар (каротин және ксантофил), А, Е және F дәрумендері болады. А дәруменіне, әсіресе,теңіз сүтқоректілері мен балықтарының бауыр майлары бай. Сүт майында, бұдан басқа, К және D дәрумендері де болады. Су, су буы, қышқылдар және ферменттер (липаза) әсерінен жануар майлары бос қышқылдар мен глицериндер түзе отырып, гидролизге оңай ұшырайды; сілтілер әсері кезінде майлардан сабын түзіледі.
2 кесте

Үй жануарлары майларының құрамы мен қасиеті


Көрсеткіштер

Сиыр майы

Қой майы

Шошқа майы

Қышқылдар мөлшері,%


 -

0,1

-

Қаныққандар:

Лаурин қышқылы С12Н24О2

Миристин қышқылы С14Н28О2

3,0-3,3

3,0

1,1

Пальмитин қышқылы С16Н32О2

24,0-29,2

23,6

30,4

Стеарин қышқылы С18Н32О2

21,0-24,9

31,7

17,9

Арахин қышқылы С20Н40О2

0,4

-

-

Қанықпағандар:

0,4-0,6

0,2

0,1

Тетрадецен қышқылы С14Н26О2

Гексадецен қышқылы С16Н30О2

2,4-2,7

1,3

1,5

Олеин қышқылы С18Н34О2

41,1-41,8

35,4

41,2

Линоль қышқылы С18Н32О2

1,8

3,9

5,7

Линолен қышқылы С18Н34О2

0,4

-

0,8

Арахидон қышқылы С20Н32О2

0,2

0,8

2,1

15°С кезіндегі тығыздық, кг/м3

939-953

937-961

915-923

Балқу температурасы, °С

42-52

44-55

30-44

Тоңу температурасы, °С

34-38

34-45

22-32

Йодтық сан

32-47

35-46

46-66

Калориялылық, дж/кг

(ккал /100г)

3980 *104

(950,5)

3956 *104

(944,9)

3981 *104

(950,9)

Сіңірілуі

80-94

80-90

96-98 


 

Жануар майлары, бәрінен бұрын, тамақ өнімдері ретінде кең қолданысқа ие. Маңызды тағамдық майлар–сиыр, қой және шошқа майларын мүйізді ірі қара мен шошқаның майлы ұлпаларынан алады. Теңіз сүтқоректілері мен балық ұлпарарынан тағамдық, медициналық, ветеринарлық (азықтық) және техникалық майлар дайындайды. Гидрогендеу жолымен маргаринге айналдырылатын тағамдық майларды мұртты киттердің (сейвалдардың, финвалдардың) майлы ұлпаларынган өндіреді. Құрамында А дәрумені бар, әрі, емдік және сауықтырғыш препарат ретінде қолданылатын медициналық майларды треска балықтарының бауырларынан алады. Ветеринарлық майлар ауылшаруашылық жануарлары мен құстарын қоректендіруге арналып, балықтар мен теңіз сүтқоректілерінің ұлпалық және бауырлық майларынан дайындалады. Техникалық майлардыбылғары өңдеу үшін, жуғыш және көбік өшіргіш құралдар мен түрлі кремдер және далаптар жасауда жеңіл, химия және парфюмерия өнеркәсібінде қолданады. Жануар майларын майлы ұлпадан бөліп алып, балқу температурасынан жоғарыға қыздыру арқылы ақуыз бен ылғалдан бөледі. Майлы шикізатты жүктеу сәтінен дайын өнім алғанға дейінгі үдеріс ұзақтығы бұл қондырғыларда 7-10 минутты құрайды.

. Өсімдік майларының құрамына триглицеридтерден (иісі мен дәмі жоқ түссіз заттар) басқа балауыздар мен фосфатидтер, сонымен бірге, бос майлы қышқылдар, липохромдар, токоферолдар, дәрумендер мен майға түс, дәм және иіс беретін басқа да заттар кіреді. Өсімдік майларына: Өсімдік майларының қасиеттері негізінен триглицеридтер түзуші май қышқылдарының құрамы мөлшерімен анықталады. Негізінен, бұлар бұтақталмаған көміртегі тізбегі мен көміртегі атомдарының жұп саны (негізінен C16және C18) бар қаныққан және қанықпаған (бір, екі және үш қос байланысты) бірнегіздік май қышқылдары.Бұдан басқа, өсімдік майларында көміртегі атомдарының тақ саны (C15-тен C23-ке дейін) бар май қышқылдары аз мөлшерде кездеседі. Қанықпаған май қышқылдарының мөлшеріне байланысты майлардың консистенциясы мен олардың тоңу температурасы өзгереді:құрамында қанықпаған қышқылдар мөлшері жоғары сұйық майларда тоңу температурасы негізінен нөлден төмен, ал қатты майларда –40 °С-қа жетеді. Қатты өсімдік майларына тек тропиктік белдеудегі кейбір өсімдік (мысалы, пальма) майлары ғана жатады. Ауамен байланысу кезінде көптеген сұйық майлар қабықша түзе отырып, тотықпалы полимерленуге ұшырайды («кебеді»). Майларды «кебу» қабілеті бойынша түрлі қанықпаған қышқылдар мөлшерінің жоғарылығына сәйкес бірқатар топтарға бөледі. Құрамында негізінен рицинол қышқылы бар кастор майымүлдем қабықша түзбейді.