
油酸(oleic acid)是一種重要的天然化學物質,是生物體脂質化合物中的主要脂肪酸之一。純油酸是無色或接近無色的液體,通常市售的油酸為黃色透明油狀液體,油酸含量在80%以下,所以我們把油酸含量在90%以上的稱為高純度油酸。高純度油酸穩(wěn)定性好,安全性高,對皮膚無刺激。除了作為重要的化學試劑外,還可以加工成油酸衍生物,更適用于醫(yī)藥、化妝品、信息技術、生物工程等領域。在橡膠、塑料工業(yè)中用于生產油酸酰胺(爽滑劑、脫模劑)和液體復合熱穩(wěn)定劑。其他工業(yè)用于生產潤滑劑、乳化劑、洗滌劑、脂肪醇和合成酯等精細化工產品。
高純度油酸的制備方法有物理法、化學法和生物法,主要包括以下五種類型:
1.乳化分離法:
基于每種脂肪酸熔點的不同,在某一溫度下會呈現固態(tài)和液態(tài)晶體兩相狀態(tài)。將這種不同相的混合脂肪酸分散在含有表面活性劑和電解質的水溶液中,形成多相分散體系。然后,根據體系中各相密度的不同,利用離心機將重相和輕相分離,得到粗油酸。再結合分子蒸餾,生產出高純度的油酸。
工藝條件:
表面活性劑,如烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽等,具有良好的潤濕分散能力,聯合使用效果更佳,表面活性劑濃度控制在0.5%左右。
電解質可以包括硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鈉、氯化鎂等,一般使用硫酸鎂,濃度在1%-2%范圍內。
至于結晶溫度,一般選擇低于脂肪酸凝固點10-15℃的范圍作為結晶溫度為佳。
使脂肪酸充分濕潤,加入板中的水量為混合脂肪酸的2-4倍(質量比)。
2.溶劑分離法:
利用各種脂肪酸在有機溶劑中的溶解度和凝固點的差異,分離混合脂肪酸。如甲醇低溫結晶分離法、丙酮低溫結晶分離法等。
與乳化分離法相比,溶劑法雖然需要使用大量易燃、有時價格昂貴的溶劑,損耗較大,且要求冷凍溫度較低,但其分離效果好,產率高,分離設備相對簡單。
3.尿素絡合物分離法:
尿素分子溶于溶劑中,通過氫鍵作用定向排列成螺旋晶格,形成六棱柱狀空腔作為主體,油酸及其鈉鹽或飽和脂肪酸作為客體,包合在宿主的空腔內,形成主客體體系,即包合物。含有兩個或兩個以上雙鍵的不飽和脂肪酸(如亞油酸、亞麻酸)及其鹽分子中雙鍵較多,分子構型復雜,使其分子體積增大,無法包合在尿素的體內空腔內。在不同條件下,尿素與飽和脂肪酸、尿素與油酸鈉鹽形成的包合物結晶分離,含有兩個或兩個以上雙鍵的不飽和脂肪酸的鈉鹽殘留在母液中。尿素與油酸鈉鹽的包合物經酸化、后處理,可得到高純度油酸。
4.吸附處理及蒸餾分離法:
吸附處理所用的吸附劑有活性白土、活性炭、硅膠、氧化鋁、硅酸鋁、離子交換樹脂、沸石、蒙脫土、合成吸附劑等,可單獨使用,也可混合使用。吸附劑的用量隨油酸的精制程度和產品質量的不同而不同,一般為油酸質量的0.1%~5%。吸附處理溫度約為30~80℃,處理時間約為20min~2h。蒸餾操作一般采用在惰性氣體存在下進行減餾的工藝,保持較低的殘余壓力和盡可能低的蒸餾溫度。
5.酶水解法:
鈴木昌雄等以天然油脂為原料,進行酶水解,然后采用絡合法進一步分離、精制,最后采用分子蒸餾法得到高純度油酸。該方法具有避免高溫和使用大量有機溶劑的優(yōu)點,易于工業(yè)化。
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