Производство катионных поверхностно-активных веществ на основе различного жирового сырья
ВВЕДЕНИЕ
Слово ПАВ происходит от сокращения терминов «поверхностно-активное вещество» и охватывает группу молекул, которые способны изменять межфазные свойства жидкостей (водных или неводных), в которых они присутствуют. Особые свойства этих молекул заключаются в их амфифильном характере, который связан с тем, что каждая молекула поверхностно-активного вещества имеет как гидрофильную часть, так и гидрофобную (или липофильную) часть. В результате они концентрируются на границах раздела несмешивающихся фаз, уменьшая межфазное натяжение.
Поверхностно-активные вещества — это вещества, способные накапливаться (сгущаться) на поверхности соприкосновения двух тел, называемой поверхностью раздела фаз, или межфазной поверхностью. Данные вещества находят широкое применение в производстве широкого спектра промышленных и потребительских товаров, которые включают в себя моющие средства, краски, изделия из бумаги, косметику и фармацевтические товары. Эти вещества также используются в качестве э
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Литературно-патентный обзор 10
1.1 Общие сведения о ПАВ. Классификация ПАВ 10
1.2 Физико-химические показатели ПАВ 11
1.2.1 Поверхностная активность и мицеллообразование в растворах ПАВ 11
1.2.2 Влияние температуры на водные растворы ПАВ 13
1.2.3 Солюбилизация в растворах ПАВ 15
1.2.4 Моющее действие водных растворов ПАВ 17
1.3 Адсорбция ПАВ из раствора 20
1.4 Основные отрасли применения растворов ПАВ 22
1.5 Сырьевая база для производства ПАВ 25
1.5.1 Преимущества получения катионных ПАВ на основе животного сырья 29
2 Экспериментальная часть 31
2.1 Получение диэтаноламидов жирных карбоновых кислот в лабораторных условиях и изучение физико-химических свойств растворов ПАВ 31
2.2 Расчет материального баланса 37
3 Технологическая часть 39
3.1 Технологическая схема производства катионных ПАВ 39
3.2 Расчет перемешивающего устройства реактора для получения ПАВ 41
4 Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите 43
4.1 Охрана труда на участке 43
4.1.1 Описание опасных и вредных производственных факторов производства 43
4.1.2 Характеристика условий труда и травмоопасности производства 44
4.1.3 Организация работы по охране труда 44
4.1.4 Мероприятия по технике безопасности лаборанта 45
4.1.5 Правила техники безопасности при работе с реактивами и прекурсорами 46
4.2 Промышленная санитария 47
4.2.1 Наличие бытовых помещений, медпунктов, комнат отдыха 47
4.3 Противопожарная защита 47
4.3.1 Причины пожаров 47
4.3.2 Технические противопожарные мероприятия на участке 48
4.3.3 Организационные противопожарные мероприятия на участке 48
4.3.4 Первичные средства пожаротушения на участке 49
4.4 Охрана окружающей среды 50
4.4.1 Источники загрязнения атмосферы, воды, почв 50
4.4.2 Мероприятия по охране окружающей среды 51
5 Экономическая часть 52
5.1 Расчет себестоимости продукта 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Акмалова И.М., Меркулов В.В., Алмазов А.И., Ситдикова Е.В. Исследование свойств нового моющего средства на основе катионных поверхностно-активных соединений// Материалы XI Международной научно-практической конференции «Наука и образование в современном мире: Вызовы ХХI века»( г. Астана ,25 октября, 2022 г.) Астана: Изд-во ОЮЛ в форме ассоциации «Общенациональное движение «Бобек», 2022. С. 25-30
2 Волков В.А. Поверхностно-активные вещества. Синтез и свойства. Часть 1. Синтез и свойства поверхностно-активных веществ, 2006 - 95 с.
3 Башкирцева Н.Ю. Поверхностно-активные вещества и методы исследования их свойств: учебно-методическое пособие / Н. Ю. Башкирцева, О. Ю. Сладовская и др. - Казань: Изд-во Казан, гос. технол. ун-та, 2009. - 132 с
4 Вережников В.Н.,Гермашева И.И., Крысин М.Ю. Коллоидная химия поверхностно-активных веществ: Учебно-методическое пособие/ Вережников В.Н.,Гермашева И.И., Крысин М.Ю.-Лань,2015г.-304с.
5 Холмберг К.,Йёнссон Б.,Кронберг Б.,Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. Издательство: "Лаборатория знаний", 2015. -532с.
6 Лиманов М.О. Иванов С.Б., Крученок Т.Б. Синтез и бактерицидная активность катионных поверхностноактивных веществ, содержащих асимметричный атом азота// Химико-фармокологический журнал.1984. № 6. С. 703–706.
7 Меркулов В.В., Гавва Н.Ф., Мантлер С.Н., «Современные ПАВ: состав, требования и технология производства», Сборник трудов IX республиканской научно-практической конференции «Третья модернизация Казахстана – новые концепции и современные решения» КГИУ, 29-30 ноября 2017г
8 И. Э. Карпеева, А. В. Зорина, Х. С. Шихалиев. Синтез амидов жирных кислот подсолнечного масла// Вестник ВГУ,Серия: Химия, биология, фармация. 2013. №2.С.39-41
9 Wang, X., Han, Z., Chen, Y., Jin, Q. Scalable synthesis of oleoyl ethanolamide by chemical amidation in a mixed solvent. Journal of the American Oil Chemists Society.2016. v. 93. P.125–131.
10 Наша газета// Костанайский региональный портал.[Электронный ресурс]. URL: https://www.ng.kz/modules/news/article.php?storyid=45257 (дата обращения: 20.11.2022).
11 Меркулов В.В., Алмазов А.И., «Способ получения четвертичных аммонийных солей», Республиканский научный журнал «Вестник КГИУ». №4(35) 2021, с. 67-73, Журнал зарегистрирован в Министерстве культуры и информации РК, р/с №13579-Ж (ISSN 2309-1177),
12 Mikael Kjellin Phd., Ingegard Johansson. Surfactants from Renewable Resources. John Willey & Sons, Ltd. 11 January 2010. 343
13 Акмалова И.М. «Методы синтеза катионных поверхностно-активных веществ на основе использования различного сырья», Республиканский научный журнал «Вестник КГИУ». №4(25) 2021, с. 73-76, Журнал зарегистрирован в Министерстве культуры и информации РК, р/с №13579-Ж (ISSN 2309-1177).
14 Акмалова И.М. «Синтез катионных поверхностно-активных веществ на использовании различного сырья» . V Международное книжное издание стран Содружество Независимых Государств «ЛУЧШИЙ МОЛОДОЙ УЧЕНЫЙ – 2022». V Международная книжная колл
На бытовые товары приходится около 75% мирового спроса на поверхностно-активные вещества. Бытовые продукты содержат широкий спектр поверхностно-активных веществ. Конкретная формула зависит от желаемых свойств применения, влияния на общий состав продукта и желаемой моющей способности.
ПАВ характеризуются способностью адсорбироваться на поверхности и снижать поверхностное натяжение, смачивать поверхность, образовывать долговременную пену, удалять грязь, жир и предотвращать повторное впитывание грязи.
Преимущества поверхностно-активных веществ обычно объясняются следующими свойствами.
1) Удержание влаги и гидрофильные свойства
2) Мощная очистка и удале