【正文】 紀老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，嚴格的要求對我今后的學習工作產(chǎn)生了很大的影響，使我受益頗多。 .且該混合 液體 分層效果好， 四 個因素對水解率 的影響不明顯， 產(chǎn)物混合脂肪酸 容易分離，質(zhì)量 好， 色澤淺易于測定，催化劑 可循環(huán)使用，環(huán)境友好，克服了 目前常用液體催化劑中的不足：濃硫酸、磺酸 等做催化劑 時產(chǎn)物與反應(yīng)物、催化劑不易分離， 液體酸催化劑對設(shè)備的腐蝕以及催化劑回收的問題 ， 含酸的 甘油廢水 容易造成 環(huán)境污染 。 以 1磺酸丁基 3甲基咪唑三氟甲磺酸鹽做催化劑時， 實驗結(jié)果表明，在固定溫度 100 ℃ 下， 影響作用依次是反應(yīng)時間 1磺酸丁基 3甲基咪唑三氟甲磺酸鹽 用量 水的用量， 反應(yīng)時間 是最主要的反應(yīng)因素。產(chǎn)品的色澤明顯淺于利用硫酸作催化劑得到的產(chǎn)物，品質(zhì)得到了提高。反應(yīng)過 程時間過長，消耗了大量蒸汽，且產(chǎn)物顏色偏深，這是由于少量的油脂被硫酸氧化化所造成的。對計算分析所得的工藝條件進行驗證實驗 ， 通過驗證試驗可得水解率為 %，并且試驗具有較好的可 重復(fù)性。水解反應(yīng)在 4h以 內(nèi)速度較低 ， 隨著水解的進行 ， 體系中的甘油二酯和甘油一酯增加 ， 水中油脂的溶解度也不斷增加 ， 水解速率明顯增快。同時，過量的水會降低設(shè)備利用率，使相同條件下的油水兩相混合不均勻，傳熱不均一，而且還會降低甘油濃度，增加回收甘油的困難。隨著水用量的增加， 大豆油 水解率逐漸增大。隨 加熱 溫度的繼續(xù)升高， 由于油水混合液最高溫度只有 100 ℃ ，所以 水解率 的增長不明顯 ， 且加熱 溫度超過 100 ℃ 時反應(yīng)物中的水會蒸發(fā)加快，造成混合物向冷凝管噴射，反應(yīng)不能很好的控制，所以反應(yīng)溫度選擇 100 ℃ 。過多的加入造成催化劑對水分的吸收，使反應(yīng)水分減少，水解率降低 。 以 1羧甲基 3甲基咪唑四氟硼酸鹽 為催化劑 催化劑用量對水解率的影響 在大豆油 30 g、蒸餾水 15 g 、 反應(yīng)溫度為 100 ℃ 、反應(yīng)時間為 6 h的條件下反應(yīng)，改變 1羧甲基 3甲基咪唑四氟硼酸鹽 的用量進行反應(yīng)。 正交試驗 根據(jù)單因素結(jié)果，選擇合理的參數(shù)范圍，采用 L9(34)正交試驗優(yōu)化工藝條件 ，見表 1， 四個因素分別為 反應(yīng)時間 （ A）、 溫度 （ B）、 催化劑用量 （ C）、 水用量 （ D），以廢棄油脂的水解率為評價指標，通過 極差分析 （見表 2） ，明確影響水解率的因素的主次關(guān)系，得到較適宜的制備工藝 。 反應(yīng)時間 t 對油脂水解率的影響 在大豆油 30 g、蒸餾水 15 g、 1磺酸丁基 3甲基咪唑三氟甲磺酸鹽 量 為 g、反應(yīng)溫度為 100 ℃ 的條件下反應(yīng) ， 水解率隨 反應(yīng)時間 t的變化如圖所示。同時，水是反應(yīng)副產(chǎn)物甘油的良好溶劑，加大水用量可以使反 應(yīng)產(chǎn)物濃度下降，同樣會使可逆反應(yīng)正向移動。 如圖 3所示： 05101520259 12 15 18 21加水量/ g水解率/% 圖 3 水用 量對水解率的影響 （ 1磺酸丁基 3甲基咪唑三氟甲磺酸鹽 ） 從理論上講 ， 增加水量可以提高反應(yīng)物水分在體系中的濃度 ， 稀釋生成物的濃度 ， 有利于提高水解率。 溫度對水解率的影響 在大豆油 30 g、蒸餾水 15 g、 1磺酸丁基 3甲基咪唑三氟甲磺酸鹽 量 為 g、反應(yīng)時間為 6 h的條件下反應(yīng)，研究不同的反應(yīng)溫度 對水解率 的影響。 當催化劑用量超過 g后， 隨著催化劑 用量的加大水解率反而下降。 產(chǎn)物分析 水解產(chǎn) 物酸值的測定 酸值的測定參 照 GB/T55302022， 以 AV表示。 水用量對水解率的影響 在固定催化劑質(zhì)量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度條件下，改變水的質(zhì)量， 研究水用量對水解率的影響。 反應(yīng)溫度對水解 率的影響 在固定催化劑質(zhì)量、水的質(zhì)量 和反應(yīng)時間條件下，改變反應(yīng)溫度，研究各種溫度對水解率的影響 。由于反應(yīng)溫度升高也可使油水的互溶程度增大 ， 而且油脂水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng) ， 反應(yīng)溫度升高有利于提高反應(yīng)程度和反應(yīng)速率 ， 因此油脂水解反應(yīng)通常在較高溫度下進行。 水解率 的計算 油脂的水解率 =實測水解油脂產(chǎn)物的酸值 /油脂脂肪酸理論酸值 100%。 溶液儲存于棕色試劑瓶備用。用硫代硫酸鈉標準溶液滴至淺黃綠色，再加入 3 mL淀粉液，繼續(xù)滴定至藍色消失而顯亮綠色。 標定后濃度為 mol/L。 5% HCL 標準溶液的配制 用量筒準確量取 mL濃鹽酸，加水稀釋至 1000 mL。然后加入適量煮沸過并冷卻的蒸餾水溶解，稀釋至 1L。（ 3）通過改變和修飾離子液體陰、陽離子的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)多相反應(yīng)體系的優(yōu)化。 傳統(tǒng)工藝通常采用無機酸作為酸催化劑，長期以來面臨著經(jīng)濟、環(huán)境方面的問題。但是相對于傳統(tǒng)的質(zhì)子酸等催化劑，離子交換樹脂的開發(fā)和應(yīng)用還不夠，這與它自身的弱點有關(guān)系。該法具有設(shè)備投資少的優(yōu)點 ， 但水解時間長 ， 能源消耗高 ， 制品色澤深 ， 催化劑對設(shè)備腐蝕性強 ， 且水解后產(chǎn)生的甘油廢水中所含硫酸或磺酸需中和才可進入下游工序或排放 ， 這無疑也增加了 生產(chǎn)成本。 脂肪酸的工業(yè)生產(chǎn)方法目前以天然油脂水解法為主 ， 天然油脂水解法又可分為常壓催化水解法 、加壓水解法及酶水解法。這是目前世界上最先進的工藝方法，己在工業(yè)上廣為使用，這一方法在技術(shù)上已經(jīng)完成，是當代油脂水解技術(shù)的中流砥柱，被世界各國廣泛采用。生產(chǎn)靈活，適于對批量小、品種多的油脂進行水解，在現(xiàn)行的工業(yè)方法中仍古有一定的位置。 (2)中壓加熱間歇裂解法 （ 以金屬氧化物為催化劑或非催化裂解 ） ：此法是在蒸汽壓力 ～ Mpa和溫度 170～ 190 ℃ 條件下，堿性物質(zhì) （ 氧化鋅、氧化鈣、氧化鎂和氫氧化鈉 ）為催化劑的油脂分解方法。目前，制取脂肪酸的工業(yè)方法主要有三類：一是從天然油脂無催化水解或經(jīng)酶水解來制??；二是合成法，即石蠟氧化法或 α烯烴氧化法；三是從造紙廢液中回收妥爾油脂肪酸 [15]。 目前，我國脂肪酸生產(chǎn)工業(yè)的主要問題不是設(shè)備能力不足，而是產(chǎn)品品種單一，純度和質(zhì)量以及價格上缺乏優(yōu)勢。由于大多數(shù)廠家為國產(chǎn)設(shè)備，脂肪酸分餾能力差 （ 或無分餾能力 ）， 故國內(nèi)單組分的脂肪酸如：月桂酸 （ 十二碳酸 ） 、肉豆蔻酸 （ 十四碳酸 ） ，棕櫚酸 （ 十六碳酸 ） 、高十八碳酸等生產(chǎn)量很少，市場上少見。另外，油脂與石油相比．前者是可再生資源，而且不會造成環(huán)境污染。塑料工業(yè)中，硬脂酸 鹽類如硬脂酸鈣、鋅、鉛、鋇、鎂、鎘等鹽類都是目前國內(nèi) PVC加工中不可缺少的熱穩(wěn)定劑。用轉(zhuǎn)基因大豆制取的油，在其標簽上標有 “轉(zhuǎn)基因大豆油 ”字樣。大豆油的 脂肪酸 構(gòu)成較好，它含有豐富的亞油酸，有顯著的降低血清膽固醇含量，預(yù)防心血管疾病的功效，大豆中還含有多量的 維生素 E、維生素 D 以及豐富的卵磷脂，對人體健康均非常有益。 大豆油的色澤較深，有特殊的豆腥味；熱穩(wěn)定性較差，加熱時會產(chǎn)生較多的泡沫。浸出大豆油：大豆經(jīng)浸出工藝制取的油。因此，離子液體替代工業(yè)催化劑有很大的潛力，近年來受到人們廣泛的關(guān)注。因此，將離子液體的結(jié)構(gòu)多樣性與各種特性組合，勢必可以構(gòu)建大量性質(zhì)與用 途不同的離子液體酸催化劑。 Lewis 酸性離子液體是指能夠接受 電子 對的離子液體；反之， Lewis 堿性離子液體是指能夠給出電子對的離子液體。 混合脂肪酸易分離、質(zhì)量好、色澤淺、易于測定。在該條件下 大豆油 的水解產(chǎn)物酸值為 ，水解率為 %；在較低溫度下， 1羧甲基 3甲基咪唑四氟硼酸鹽酸性離子液體水解反應(yīng)進行緩慢，在達到 100 ℃ 為其的最佳使用溫度，催化活性較高，水解反應(yīng)明顯加快。利用單因素分析 法討論了水的用量、催化劑用量 對油脂水解反應(yīng)的影響，分析了水解率隨溫度和反應(yīng)時間的變化趨勢，利用正交實驗考察最佳反應(yīng)條件。實驗結(jié)果表明：在較低溫度下， 1磺酸丁基 3甲基咪唑三氟甲磺酸鹽 酸性離子液體 水解反應(yīng)進行緩慢，在達到 100 ℃ 為 其 的最佳使用溫度，催化活性較高，水解反應(yīng)明顯加快。在固定溫度 100 ℃ 下，反應(yīng)時間是最主要的影響因素，其次是催化劑用量、水用量。 關(guān)鍵詞 ： 酸性離子液體 大豆油 水解 脂肪酸 Title Ionic Iiquids Catalyzed Hydrolysis of Soybean Oil Preparation of Fatty Acid Mixture Abstract In this paper, 1 sulfobutyl 3 methylimidazolium trifluoro methanesulfonate and1 carboxymethyl 3 methylimidazolium tetrafluoroborate as catalyst, preparation of mixed soybean oil fatty acid hydrolysis. Select several mon emulsifiers on the hydrolysis of fat were pared using single factor analysis method of the amount of water, catalyst on fat hydrolysis reaction, analysis of the hydrolysis rate increases with temperature and reaction time trends, using the orthogonal experiment investigated the optimum reaction conditions. The results show that: at low temperatures, very low catalytic activity of 1 sulfobutyl 3 methylimidazolium trifluoro methanesulfonate, the hydrolysis reaction is slow, reaching 100 ℃ for the best use of ion exchange resin temperature, the higher catalytic activity, hydrolysis markedly accelerated. At a fixed temperature of 100 ℃ , the amount of reaction time is the most im