|
2. 3. Soapstokning sulfat kislota bilan o'zaro ta'sir qilish mexanizmini o'rganish usuli va texnikasi.
Soapstokning sulfat kislota bilan oʻzaro taʼsir mexanizmini oʻrganish boʻyicha tajribalar ishlab chiqarish zavodida paxta va kungaboqar sovun zahiralarini xom ashyo sifatida, shuningdek, distillangan kungaboqar va paxta yog’ kislotalari sovunlarining eritmalaridan foydalangan holda oʻtkazildi. Tadqiqotni quyidagi bosqichlarga bo'lish mumkin:
• Sovun eritmalarining parchalanish jarayonini o'rganish, shu jumladan: umuman parchalanish tezligi va sovun zahirasining konsentratsiyasi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rganish; parchalanish jarayonida sovun zahiralarining fizik-kimyoviy xususiyatlarining o'zgarishlar dinamikasini o'rnatish; sulfat kislotaning sovun eritmalari bilan o'zaro ta'sirining xususiyatlarini va geterogen tizimda parchalanish xususiyatlarini o'rganish.
• Yog’ kislotalarini ajratib olish usulini takomillashtirish, shu jumladan: takomillashtirish sohalarini aniqlash; bosqichli parchalanishning texnologik parametrlarini belgilash; bosqichli parchalanish va "nordon sovun" usuli yordamida sovun zahiralaridan yog’ kislotalarini ajratib olish jarayonlarini o'rganish; yanada oqilona parchalanish usulini tanlash; uning chiqindilarini yo'q qilishning mumkin bo'lgan yo'nalishlarini o'rganish; yog’ kislotalarini ajratib olishning takomillashtirilgan usulining sxematik diagrammasini yaratish; taklif qilingan usulni sinovdan o'tkazish.
Tajribalarni o'rnatishda tahlil qilish uchun ko'p miqdordagi namunalarni olish zarurati va natijada yuzaga kelgan xato hisobga olindi. Laboratoriya sharoitida sovun eritmalarining parchalanishi aralashtirgich (n = 1000 rpm) va qayta oqim kondensatori bo'lgan 1 litrli uch bo'yinli kolbada amalga oshirildi. Reaksiya uchun 95% sulfat kislota ishlatilgan. Parchalanish jarayonida harorat 85°C-90°C darajasida saqlanadi. Tajriba oxirida reaksiya massasi 15 daqiqa himoyalangan va ajratuvchi voronka yordamida suvli va yog‘li fazalarga ajratilgan. Agar kerak bo'lsa, ularning massalari keyin aniqlandi.
Suvli fazaning kislotaligi EV-74 ion o'lchagich yordamida o'lchandi. Butun parchalanish jarayoni tezligi va sovun zahirasining kontsentratsiyasi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rganishda parchalanish uchun umumiy yog'ning turli xil tarkibi (10-30 og'irlik) bo'lgan 600 g oldindan sovunlangan sovun zaxirasi olingan. Suvli fazaning kerakli kislotaligiga (pH 2,5-3,0) erishish uchun har bir holatda zarur bo'lgan sulfat kislota miqdori dastlabki parchalanish jarayonida aniqlangan. Organik kislotalar tuzlarining parchalanish darajasi ularning yog’ va suv fazalarida umumiy miqdorini aniqlash orqali nazorat qilindi. Bunga parallel ravishda reaksiya aralashmasining viskozitesi aniqlandi. Jismoniy xususiyatlarning o'zgarishi dinamikasini va yangi fazani chiqarish tezligini o'rganish uchun biz umumiy yog' miqdori 30% og'irlikdagi oldindan sovunlangan soapstokdan foydalandik. Yog’ fazasining yopishqoqligi va quyilish nuqtasini aniqlash uchun namuna olish bir hil va geterogen muhitdagi reaktsiya jarayoniga, shuningdek tizimning bir hil holatdan geterogen holatga o'tishiga mos keladigan nuqtalarda amalga oshirildi. Namuna olingandan so'ng, tajriba to'xtatildi. Chiqarish tezligini aniqlash uchun yog’ fazasining namunalari paydo bo'lgan paytdan boshlab olingan. Bunda yog` fazasining massasi va undagi yog` kislotalarining miqdori aniqlangan. Tezlikni hisoblash quyidagi formula bo'yicha amalga oshirildi:
v = (ai+1-mi+i - а| Ш;)/100т,
bu erda
v – yog’ fazasining ajralib chiqish tezligi, g/min;
a – yog’ emulsiyasidagi yog' miqdori, og'irligi %;
m – yog’ emulsiyasining og'irligi, g;
t - i -m va (i + 1) - m o'lchovlari orasidagi vaqt, min.
Geterogen tizimda parchalanish jarayonining xususiyatlarini aniqlashda parchalanish uchun umumiy yog’ miqdori 10-15% bo'lgan oldindan sovunlangan soapstoki ishlatilgan. Jarayon uchun zarur bo'lgan sulfat kislota massasi ekvivalentlar qonuni yordamida hisoblangan. Ushbu qonunga ko'ra H2SO4 va parchalanadigan tuzlarning mol ekvivalentlari miqdori tengdir. Kerakli sulfat kislotaning massasi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
bu yerda m H2S04 - stoxiometrik hisoblar bo'yicha sulfat kislota massasi, g;
Xsolei - boshlang'ich soapstokdagi tuz miqdori, mol ekv/kg;
w - dastlabki soapstokning massasi, g;
49 - sulfat kislotaning ekvivalent massasi, g/mol ekv;
W - kislotaning massa ulushi, tajriba sharoitida W=H2SO4 = 0,95.
Kislota qo'shimcha voronka orqali, stexiometrik miqdorning 20% qismlarida qo'shildi. Kislotalarning har bir qismini qo'shgandan so'ng, reaksiya aralashmasi 10 daqiqa davomida aralashtiriladi, tortiladi va tuzlar va kislotalarning tarkibi uchun tahlil qilinadi. Ma’lum miqdorda sulfat kislota qo‘shilsa, reaksiya aralashmasi ikki fazaga bo‘linadi. Suv va yog' qismlarini tahlil qilish uchun, aralashtirgandan keyin reaktsiya massasi 15 daqiqaga qoldiriladi va ajratuvchi voronka yordamida ajratiladi. Sinov namunasidagi kislotalar va tuzlarning mol ekvivalentlari soni quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
_ Хэкв 'т Х\зкв- 10()0,
bu yerda %1eq ~ namunadagi kislotalar yoki tuzlarning umumiy mol ekvivalentlari, mol ekv;
Хэкв - namunadagi kislotalar yoki tuzlarning mol ekvivalentlari miqdori, molek/kg;
w - tahlil qilingan namunaning massasi, g (bir hil aralashma, suvli faza yoki yog’ emulsiyasi).
Taroziga solingan va namuna olingandan so'ng, tajriba to'xtatildi. Sulfat kislotani iste'mol qilish yo'nalishlarini aniqlashda biz 10 va 30% sovunli sovun zahiralarini parchalash bo'yicha tajriba ma'lumotlaridan foydalandik.
Sovunlarning parchalanishi uchun zarur bo'lgan kislota miqdori (mi H2SO4) formula bo'yicha hisoblangan: bu erda
m imso4 - sovunlarning parchalanishi uchun sarflangan sulfat kislota massasi, g;
X-sovun - boshlang'ich soapstokdagidagi sovunlarning tarkibi, molek/kg; w - dastlabki sovun zahirasining massasi, g;
49 - sulfat kislotaning ekvivalent massasi, g/mol ekv;
W - kislotaning massa ulushi, tajriba sharoitida W=H2SO4 = 0,95.
Xuddi shunday, biz aralashmalarning parchalanishiga sarflangan kislota massasini aniqladik (m2=H2SO4):
у - • in • 49
Do'stlaringiz bilan baham: |
