Saponifikacija
Saponifikacijaje proces kojim se proizvodisapun,obično odmastiibaza.[1]
Trigliceridi
[уреди|уреди извор]Biljnauljai životinjskemastisu glavni materijali koji se saponifikuju. Ovi masni materijali, triestri pod nazivomtrigliceridi,su smese izvedene iz različitih masnih kiselina. Trigliceridi se mogu pretvoriti u sapun bilo u jednom ili u dva koraka. U tradicijskom procesu u jednom koraku, trigliceridi se tretiraju jakom bazom (npr. NaOH), što ubrzava prekid esterskih veza i oslobađa solimasnih kiselinaiglicerol.Ovaj proces je glavni način za industrijsku proizvodnju glicerola.
Ako je potrebno, sapuni mogu biti istaloženi soljenjem zasićenimnatrijum hloridom.Saponifikacijska vrednostje iznos osnovice potrebne za pretvaranje masnog uzorka u sapun. Za poboljšanje sapuna, trigliceridi se visoko prečišćavaju, ali saponifikacije uključuje i druge baze hidrolize nepročišćenih triglicerida (na primer, konverzija masti odleševaumasti,često zivane "grobni vosak”. Ovaj proces je brži ako je količinamasnog tkivavisoka, ako su agensi razgradnje odsutni ili samo delimično prisutni.
Mehanizam hidrolize baza
[уреди|уреди извор]Reakcijski mehanizam kojim se pomoću baza razlaže ester uključuje serije nukleofil acil ravnoteže.[2]Hidroksidnianjonse dodaje (ili “napada” ) karbonil grupu estra. Neposredni product jeortoestar:
Isključivanje alkoksida generiše karboksilnu kiselinu:
Alkoksidni jon jejaka baza,tako da se proton prenosi sa karboksilne kiseline na alkoksidni jon, formirajući alkohol:
U klasičnom laboratorijskom postupku, trigliceridtrimiristinse dobija ekstrakcijom izmuškatnog oraščića,dietiletrom.[3]Saponifikacija u natrijumsku somiristinske kiselineodvija se pomoću NaOH u vodi. Kiselina, sama po sebi, se može dobiti dodavanjem razređenehlorovodične kiseline.[4]
Parne hidrolize
[уреди|уреди извор]Trigliceridi se takođe saponifikuju u dvokoračnom procesu koji počinje parom hidrolize triglicerida. Ovaj proces daje karboksilne kiseline, a ne svoje soli, kao i glicerol. Nakon toga, masne kiseline se alkalnim dodacima neutrališu i daju sapun. Prednost procesa u dva koraka je da masne kiseline mogu biti prečišćena, što daje sapune poboljšanog kvaliteta. Parna hidroliza se odvija preko mehanizma koji je sličan putu katalize baza, uključujući napad vode (ne hidroksida) na karbonilni centar. Proces je sporiji i stoga zahtjeva paru.
Primena
[уреди|уреди извор]Poznavanje saponifikacije je relevantno za mnoge tehnologije i mnoge aspekte svakodnevnog života.
Meki i tvrdi sapuni
[уреди|уреди извор]U zavisnosti od prirode alkalija koje se koriste u njihovoj proizvodnji, sapuni imaju različite osobine. Natrijum hidroksid (NaOH) daje "tvrde sapune", koji se mogu koristiti u vodi koja sadrži Mg, Cl, i Ca soli. Kada se koristi kalijum hidroksid (KOH), nastaju meki sapuni, koji se ne mogu koristiti u tvrdoj vodi.
Litijumovi sapuni
[уреди|уреди извор]Litijumskiderivati 12-hidroksistearata i nekoliko drugih karboksilnih kiselina su važni sastojci mazivih masti. U litijumskim mastima, litijum karboksilati su zgušnjivači. Uobičajeni su "kompleksni sapuni", a to su kombinacije metalnih sapuna, kao što su litijumovi i kalcijumovi sapuni.[5]
Aparati za gašenje požara
[уреди|уреди извор]Požarske vatre koje uključuju masti i ulja za kuhanje (klasifikovane kao klasa K (SAD) ili F (Australija / Evropa / Azija)) gore toplije nego zapaljive tečnosti, čineći B klasu gašenje neefikasnom. Zapaljive tečnosti imaju tačku paljenja ispod 37 stupnjeva Celzijusa. Ulje za kuhanje je zapaljiva tečnost, jer ima tačku paljenja preko 37 stepeni Celzijusa. Takve požare treba gasiti vlažnim hemijskim sredstvima. Za gašenje požara ovog tipa dizajnirane su masti za gašenje i ulja za kuvanje putem saponifikacije. Agensi za gašenje se brzo pretvaraju u plamenu supstancu – nezapaljivi sapun. Ovaj proces je endoterman, što znači da se toplotne energije upija, što smanjuje temperaturu okoline, dodatno inhibirajući vatru.
Uljane boje
[уреди|уреди извор]Saponifikacija se može javiti kod slika ulja na platnu, uzrokujući vidljiva oštećenja i deformacije.[6]U prvom sloju, boje ili slojevi ulja na platnu najčešće sadrže teške metale upigmentima,kao što su beloolovo,crveno olovo, ili belicink.Ako ti teški metali reaguju sa slobodnim masnim kiselinama u srednjem sloju ulja koje vezuje pigmente, sapuni mogu formirati sloj boje, koji onda može migrirati prema spoljašnjosti na površinu slike.
Saponifikacija u uljima na platnu je prvi put opisana1997.godine. Smatra se da je široko raširena, nakon što je primećena u mnogim radovima koji datiraju iz XV kroz XX vijeka, zbog različitog geografskog porekla, a radovi naslikani na različitim nosačima, kao što suplatno,papir,drvo,bakar.Hemijska analiza može otkriti da li se saponifikacija javlja u dubljim slojevima slike, pre nego što postanu vidljivi bilo koji znaci na površini, čak i na stogodišnjim slikama.[7]
Saponifikovani regioni mogu deformirati površinu slika formiranjem vidljivih čvorića ili izbočina koje može izazvati svetlo. Ove sapunske grudice mogu biti istaknuta ne samo na određenim područjima slike, nego na celoj. Na čuvenoj sliciPortrait of Madame X,Johna Singera Sargenta,na primer, kvržice su se pojavile samo na najcrnjim područjima, što može biti zbog togašto je korištena više u onim područjima nadoknade tendenciju crnih pigmenata da se upiju.Proces može formirati kredasto bele naslage na površini slika, deformacije često opisane kao "cvetanje" ili "procvetavanje", a može tokom vremena doprinijeti povećanju transparentnosti pojedinih boja slojeva unutar ulja na platnu.
Proces još uvek nije u potpunosti shvaćen. Saponifikacija se ne javlja u svim uljima na platnu koja sadrže prave materijale. Još uvek nije poznato šta pokreće proces, šta ga pogoršava ili da li se može zaustaviti. U ovom trenutku, retuširanje je jedini poznati način restauracije.
Vidi još
[уреди|уреди извор]Reference
[уреди|уреди извор]- ^Schumann K, Siekmann K. (2oo5): Soaps / in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim
- ^John McMurry,Organic Chemistry(2nd Edition).
- ^Beal, G. D. (1926).„Trimyristin”.Organic Syntheses.6:100.doi:10.15227/orgsyn.006.0100.
- ^Beal, G. D. (1926).„Myristic Acid”.Organic Syntheses.6:66.doi:10.15227/orgsyn.006.0066.
- ^Bartels, Thorsten; Bock, Wolfgang; Braun, Jürgen; Busch, Christian; Buss, Wolfgang; Dresel, Wilfried; Freiler, Carmen; Harperscheid, Manfred; Heckler, Rolf-Peter; Hörner, Dietrich; Kubicki, Franz; Lingg, Georg; Losch, Achim; Luther, Rolf; Mang, Theo; Noll, Siegfried; Omeis, Jürgen (2003). „Lubricants and Lubrication”.Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.Weinheim: Wiley-VCH.doi:10.1002/14356007.a15_423.ISBN3-527-30673-0.
- ^Fleury, Paul (1912). „MANUFACTURE AND TREATMENTS OF WHITE ZINC”.The Preparation and Uses of White Zinc Paints(1st изд.). London: London, Scott, Greenwood & son. Архивирано изоригинала25. 09. 2017. г.Приступљено30. 10. 2016.
- ^Centeno, Silvia A.; Mahon, Dorothy (2009). Macro Leona, ур.„The Chemistry of Aging in Oil Paintings: Metal Soaps and Visual Changes”.The Metropolitan Museum of Art Bulletin.Metropolitan Museum of Art.67(1): 12—19.JSTOR40588562.Архивирано изоригинала26. 11. 2020. г.Приступљено30. 10. 2016.See pages: 12–19.
