чем больше число омыления тем
MetalloPraktik.ru
Технология производства металлопроката | Опыт. Исследования. Результаты.
Что такое число омыления, зачем оно нужно?
Все, кто когда – либо имел дело с технологическими смазками или маслами встречался с понятием « число омыления». В Интернете и литературе вы встретите такую информацию про число омыления:
«Число омыления характеризует содержание в масле свободных и связанных в виде триглицидов жирных кислот, способных омыляться. Выражается в единицах едкого кали в миллиграммах, необходимых для разрушения сложноэфирных связей в 1 г масла и нейтрализации выделенных при этом свободных жирных кислот»
Однако, данная формулировка понятна только узкому кругу специалистов-химиков. А остальных специалистов, например прокатчиков, такая фраза заводит в тупик, и возникает куча дополнительных вопросов, например, а что такое триглициды и жирные кислоты, зачем они нужны и т. д.
Рассмотрим, что же такое на самом деле число омыления и нужно ли нам его знать при холодной прокатке?
На самом деле число омыления технологической смазки при холодной прокатке показывает хорошей ли смазочной и моющей способностью обладает технологическая смазка. Это связанно с тем, что жирные кислоты, которые являются основной частью растительных и животных жиров, являются веществами, определяющими смазочную способность смазки.
Чем выше число омыления, тем лучше смазочная способность эмульсии. Однако, не следует забывать, что смазочную способность нет необходимости увеличить до беспредельных величин, так как, с одной стороны, на полосе не должно оставаться слишком много масла, а с другой стороны, при увеличении числа омыления возрастает стоимость поставляемого масла, что приводит к удорожанию процесса.
Надо заметить также, что от числа омыления зависит и то, насколько легко удаляются загрязнения ( омыляются) с поверхности полосы, так как после прокатки на полосе всегда остается некоторое количество смазки, которое необходимо удалить перед нанесением покрытия.
Зависит число омыления только от состава смазки. Однако, в процессе использования смазки при прокатке в прокатные эмульсии попадают различные посторонние масла и состав смазки меняется. И определяя число омыления мы можем точно установить, а сколько же посторонних масел ( например, минеральных масел из систем смазки и гидравлики) попало в прокатную эмульсию. Метод основан на том, что минеральное масло не обладает способностью омыляться.
Для оценки количества посторонних масел проводят сравнение числа омыления поступившего от поставщика на завод масла, и после его использования в технологическом процессе. Разница этих величин, переведенная в проценты покажет содержание посторонних ( минеральных) масел в эмульсии.
Расчет вы можете посмотреть тут.
Теперь возникает следующий вопрос, а зачем нам нужно знать содержание посторонних масел в эмульсии? Это связанно прежде всего с тем, что посторонние масла, например, минеральные, не обладают смазочными свойствами, необходимыми для прокатки. И чем больше посторонних масел в эмульсии ( то есть ниже число омыления), тем хуже смазочные свойства технологической смазки. А, соответственно, возникают трудности при прокатке, то есть увеличивается давление на валки, повышает износ, ухудшается чистота поверхности проката и так далее.
Кроме того, не следует забывать, что и возгоняются при отжиге посторонние масла хуже, чем прокатные и после отжига на поверхности проката образуются различные дефекты, такие как « сажистый налет», « пятна загрязнения» и другие. Число омыления различных продуктов различается в широком диапазоне ( таблица внизу).
Сейчас чистые масла для прокатки не используют, обычно добавляются различные присадки, например, противоизносные, антикоррозионные и т. д. Для получения холодного проката часто используют синтетические смазки. При прокатке жести предпочтение отдается природным маслам. На прокатных станах СНГ чаще используют смазки на основе пальмового масла, а в Европе отдают предпочтение животным жирам, например, говяжему жиру.
И, какую смазку выбрать в том или ином случае, решает каждый прокатчик применительно к своему прокатному стану. Но, в любом случае желательно отдавать предпочтение смазке с высоким числом омыления.
Таблица — Сравнительные данные по числу омыления
Мыльное увлечение
интересное хобби, подарки своими руками
Страницы
понедельник, 23 марта 2015 г.
Сегодня я хочу разобраться для чего мыловару надо знать такие понятия как кислотное число, йодное число и число омыления.
Кислотное число
Природные жиры нейтральны.
Однако при хранении или переработке могут частично произойти процессы омыления или окисления, вследствие чего образуется примесь свободных жирных кислот. Количество этих кислот может быть охарактеризовано кислотным числом. Кислотным числом называют количество едкого кали в миллиграммах, необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г исследуемого вещества.
Для чего кислотное число важно знать мыловарам?
Необходимо понимать химические процессы, происходящие в маслах, т.е. жирах. Для того, чтобы сохранить их как можно дольше, мы должны знать, что при контакте с воздухом происходит процесс окисления, в результате которого появляются свободные жирные кислоты. Чем больше кислотное число, тем больше свободных жирных кислот в составе масла, а значит тем быстрее оно испортится и прогоркнет. Также необходимо понимать, что приобретенное масло уже обладает каким-либо кислотным числом. Ведь его изготавливали и фасовали не в условиях вакуума. Для того, чтобы Ваше мыло как можно дольше радовало Вас своими свойствами, старайтесь приобретать масла с достаточным сроком годности.
Число омыления
Числом омыления называют количество миллилитров едкого кали, необходимое для нейтрализации свободных кислот и омыления сложных эфиров, содержащихся в 1 г исследуемого вещества. Число омыления для большинства жиров обычно колеблется в пределах от 150 до 195. Малые числа омыления указывают на присутствие высокомолекулярных кислот или неомыленных веществ. Высокое число омыления свидетельствует о повышенном содержании кислот относительно низкомолекулярных.
Для чего число омыления нужно мыловару?
Возможно, Вы сталкивались на различных сайтах при описании свойств масел с таким понятием, как число омыления или доля неомыляемых веществ. Это та часть жирных кислот, входящих в химический состав масла, которая не прореагирует со щелочью в процессе омыления. Соответственно эти кислоты пойдут в пережир. Когда мы делаем мыло с нуля холодным способом, очень трудно предсказать точно какие именно масла останутся в пережире, а значит мы лишь приблизительно можем судить о будущих свойствах нашего мыла. Однако, если взять в рецепте мыла одно масло с высоким содержанием неомыляемых веществ, логично подумать, что его содержание в пережире будет максимальным. Безусловно, не только число омыления масла влияет на свойства Вашего будущего мыла, но этот фактор я считаю необходимо учитывать при составлении рецепта обязательно.
Йодное число
Йодное число выражается количеством граммов йода, которое может присоединиться по двойным связям к 100 г жира или другого исследуемого продукта. Йодное число является мерой ненасыщенности кислот жиров. Оно особенно важно для оценки качества высыхающих масел.
Для чего йодное число необходимо мыловару?
Если Вы уже пользовались калькулятором щелочи или мыльным калькулятором, наверняка Вы заметили там такой показатель свойств мыла, как йодное число.
Для определения йодного числа применяется реакция йодирования, тем самым выявляется количество ненасыщенных жирных кислот в составе масла. Чем больше ненасыщенных жирных кислот, тем мягче будет мыло.
Поскольку йодное число является мерой ненасыщенности кислот, легко догадаться что по этому показателю можно также судить о твердости нашего будущего мыла, а также о склонности его к прогорканию.
Подведем итог, о чем мы можем судить исходя из значения йодного числа.
Чем выше йодное число, тем:
— больше ненасыщенных кислот в химическом составе масла, и соответственно мыла, в рецептуре которого оно присутствует;
— больше двойных связей в структуре молекул кислот. По двойным связям можно также делать вывод о возможности масла к прогорканию.
Хочу отметить, что насыщенные жирные кислоты, которые входят в состав масел, не взаимодействую с йодом, а значит, чем их больше, тем йодное число меньше.
Ярким примером такого масла служит кокосовое. В его химическом составе содержатся следующие насыщенные жирные кислоты: миристиновая, лауриновая, стеариновая, пальмитиновая. Йодное число кокосового масла менее 10.
Удачных Вам рецептов и успехов в мыловарении!
Значение омыления или же число омыления (SV или же SN) представляет собой количество миллиграммов гидроксид калия (КОН) требуется для омылять один грамм толстый при указанных условиях. [1] [2] [3] Это мера среднего молекулярный вес (или длина цепочки) всех жирные кислоты присутствует в образце как триглицериды. Чем выше значение омыления, тем меньше средняя длина жирных кислот, тем меньше средняя молекулярная масса триглицеридов и наоборот. На практике жиры или масла с высоким значением омыления (например, кокосовое и пальмовое масло) больше подходят для мыло изготовление.
Содержание
Определение
Для определения значения омыления образец подвергается горячему омылению с избытком щелочь (обычно гидроксид калия растворяется в этиловый спирт), в стандартных условиях, как правило, в течение получаса под рефлюкс. Щелочь в основном потребляется глицериды : триглицериды, диглицериды, моноглицериды но также свободными жирными кислотами, а также другими сложноэфирными компонентами, такими как лактоны. [4] В конце реакции оставшееся количество щелочи составляет титрованный против стандартного решения соляная кислота (HCl). Следовательно, SV (мг КОН / г образца) рассчитывается следующим образом: [2] :
Стандартными методами определения SV в растительных и животных жирах являются, например: ISO 3657:2020, ASTM D5558 (жиры и масла), ASTM D94 (нефтепродукты) и DIN 51559 (минеральные масла).
SV также может быть рассчитан из состава жирных кислот, как определено газовая хроматография (AOCS Кд 3а-94). [5]
Ручной работы мыловар кто стремится к кусковое мыло использовать едкий натр (NaOH), широко известный как щелочь, а не KOH (едкий калий), который дает мягкую пасту, гель или жидкое мыло. Для расчета количества щелока, необходимого для производства кускового мыла, значения SV для КОН можно преобразовать в значения NaOH путем деления значений KOH на соотношение молекулярных масс КОН и NaOH (1,403). [6]
Связь со средней молекулярной массой жиров и масел
Например, триолеин, триглицерид, встречающийся во многих жирах и маслах, имеет три олеиновая кислота остатки, этерифицированные до молекулы глицерин с общей молекулярной массой 885,4 (г · моль −1 ). Следовательно, его SV равно 190 (мг КОН · г −1 ). [7] Для сравнения, трилаурин с тремя более короткими остатками жирных кислот (лауриновая кислота) имеет МВт 639 и SV 263.
Как видно из приведенной выше формулы (2) SV данного жира обратно пропорциональна его молекулярной массе. Фактически, поскольку жиры и масла содержат смесь различных видов триглицеридов, средний молекулярный вес может быть рассчитан в соответствии со следующим соотношением: [7]
Это означает, что кокосовое масло с обилием среднецепочечных жирных кислот (в основном лауриновой) содержат больше жирных кислот на единицу веса, чем, например, оливковое масло (в основном олеиновая). Следовательно, больше сложный эфир Омыляемые функции присутствовали на 1 г кокосового масла, что означает, что для омыления того же количества вещества требуется больше КОН, и, следовательно, более высокая SV. [7] Расчетная молекулярная масса (ур. 3) не применяется к жирам и маслам, содержащим большое количество неомыляемого материала, свободных жирных кислот (> 0,1%) или мононуклеоз- и диацилглицерины (> 0.1%). [8]
Неомыляемые
Неомыляемые вещества являются компонентами жирного вещества (масло, толстый, воск), которые не образуют мыло при обработке щелочью остаются нерастворимыми в воде, но растворяются в органических растворителях. Например, типичный соевое масло содержат 1,5–2,5% по весу неомыляемого вещества. К неомыляемым относятся нелетучие компоненты: алканы, стеролы, тритерпены, жирные спирты, токоферолы и каротиноиды а также те, которые в основном возникают в результате омыления жирные эфиры (сложные эфиры стеринов, сложные эфиры восков, эфиры токоферолов и т. д.). Эта фракция может также содержать загрязнители окружающей среды и остатки пластификаторы, пестициды, минеральное масло углеводороды и ароматические углеводороды. [9]
Неомыляемые компоненты являются важным фактором при выборе масляных смесей для производства мыла. Неомыляемые вещества могут быть полезны для формулы мыла, потому что они могут иметь такие свойства, как увлажнение, кондиционирование, антиоксидант, текстурирование и т. д. С другой стороны, когда доля неомыляемых веществ слишком высока (> 3%) или конкретные присутствующие неомыляемые вещества не обеспечивают значительных преимуществ, может возникнуть дефектный или неполноценный мыльный продукт. Например, масло акулы не подходит для изготовления мыла, так как может содержать более 10% неомыляемых веществ. [10]
Для пищевых масел допустимый предел неомыляемого вещества составляет 1,5% (оливковое, рафинированная соя), в то время как сырое или рафинированное масло низкого качества. жмых масло могло достигать 3%. [11] [12]
Пищевая химия: учебник для студентов вузов
Лабораторная работа 7. Определение числа омыления
Число омыления характеризует общее число свободных и связанных жирных кислот в жире и выражается количеством гидроксида калия (мг), необходимых для омыления ацилглицеридов и дальнейшей нейтрализации свободных и связанных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира (мг КОН/г жира).
Число омыления зависит от молекулярной массы жирных кислот, входящих в ацилглицериды, содержания неомыляемых веществ, свободных жирных кислот, моно- и диацилглицеридов. При повышении содержания неомыляемых веществ, моно- и диацилглицеридов число омыления понижается и повышается с увеличением низкомолекулярных кислот.
Косвенно число омыления характеризует среднюю молекулярную массу смеси жирных кислот: чем больше в жире содержится низкомолекулярных кислот, тем выше число омыления. Совместно с кислотным числом оно служит показателем степени окислительной порчи жира, сопровождающейся накоплением низкомолекулярных кислот, и является нормируемым показателем.
Число омыления молочного жира выше, чем у других животных жиров, так как он содержит низкомолекулярные жирные кислоты. Понижение значения этой константы, так же как и снижение чисел Рейхерта – Мейссля и Поленски, служит признаком фальсификации молочного жира другими жирами.
В основе метода определения числа омыления лежит щелочной гидролиз жира при избытке гидроксида калия в среде этилового спирта. Спиртовой раствор гидроксида калия используют для достижения полноты реакции и устранения гидролиза образующегося мыла. При нагревании жиров в присутствии гидроксида калия в среде этанола реакция алкоголиза протекает практически нацело:
Продукты алкоголиза – этиловые эфиры жирных кислот – хорошо растворимы в этаноле и легко омыляются в дальнейшем гидроксидом калия с образованием калиевых солей жирных кислот (мыла):
Избыток гидроксида калия оттитровывают раствором соляной кислоты.
По истечении одного часа, когда гидролизат приобретет вид прозрачного не расслаивающегося раствора, колбу с анализируемой пробой вынуть из бани, слегка охладить и отсоединить от холодильника. К теплому раствору добавить 1–2 капли раствора фенолфталеина, при этом цвет анализируемого раствора должен измениться на розовый из-за присутствия гидроксида калия. Избыток гидроксида калия оттитровать 0,5 н раствором соляной кислоты до исчезновения окраски (опыт). Объем титранта не должен превышать 5 мл для предотвращения гидролиза образующегося мыла.
Контрольный опыт проделать с тем же количеством реагентов. Отобрать пипеткой в коническую колбу 25 мл 0,5 н спиртового раствора гидроксида калия, добавить 1 мл дистиллированной воды, закрыть колбу воздушными холодильниками и поставить в кипящую водяную баню на один час. Оттитровать полученный раствор 0,5 н раствором соляной кислоты в присутствии фенолфталеина аналогично опытному образцу.
По разности объемов, полученных от титрования опыта и контроля, рассчитать число омыления (ЧО, мг КОН/г) по формуле:
На основании числа омыления (при незначительном кислотном числе) расчетным путем можно определить среднюю молекулярную массу соответствующих ацилглицеридов ( М ГЛ ) и среднюю молекулярную массу смеси жирных кислот ( М ЖК ), входящих в состав исследуемого жира, по формулам:
где 56,11 – молекулярная масса гидроксида калия;
92,06 – молекулярная масса глицерина;
54,05 – утроенная масса воды;
n – коэффициент для расчета молекулярной массы три-, ди- и моноглицеридов (3, 2, 1 соответственно);
3 – основность глицерина.
СОДЕРЖАНИЕ
Определение
Стандартными методами определения SV в растительных и животных жирах являются, например: ISO 3657: 2020, ASTM D5558 (жиры и масла), ASTM D94 (нефтепродукты) и DIN 51559 (минеральные масла).
SV также можно рассчитать из состава жирных кислот, определенного с помощью газовой хроматографии ( AOCS Cd 3a-94).
Связь со средней молекулярной массой жиров и масел
Как видно из приведенной выше формулы ( 2 ) SV данного жира обратно пропорциональна его молекулярной массе. На самом деле, поскольку жиры и масла содержат смесь различных видов триглицеридов, средний молекулярный вес можно рассчитать в соответствии со следующим соотношением:
Это означает, что кокосовое масло с большим количеством жирных кислот со средней длиной цепи (в основном лауриновой) содержит больше жирных кислот на единицу веса, чем, например, оливковое масло (в основном олеиновое). Следовательно, на грамм кокосового масла присутствовало больше омыляемых сложноэфирных функций, а это означает, что для омыления того же количества вещества и, следовательно, более высокого SV требуется больше КОН. Расчетная молекулярная масса (уравнение 3 ) не применима к жирам и маслам, содержащим большое количество неомыляемого материала, свободных жирных кислот (> 0,1%) или моно- и диацилглицеринов (> 0,1%).
Неомыляемые
Для пищевых масел допустимый предел неомыляемого вещества составляет 1,5% (оливковое, рафинированная соя), в то время как неочищенное масло или масло из жмыха низкого качества может достигать 3%.
Определение неомыляемых веществ включает стадию омыления образца с последующей экстракцией неомыляемых веществ с использованием органического растворителя (например, диэтилового эфира ). Официальные методы для животных и растительных жиров и масел описаны в ASTM D1065-18, ISO 3596: 2000 или 18609: 2000, метод AOCS Ca 6a-40.