蓖麻油的綜合利用
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-05-16
蓖麻籽含油率高達(dá)45~60%,除去外殼后的籽仁經(jīng)冷榨或熱榨,或用溶劑萃取,都能獲得蓖麻油。通常冷榨所得的油透明無色,質(zhì)量較好,可直接供醫(yī)藥上作河藥用。熱榨或用溶劑萃取得到的油,混有較多有毒的雜質(zhì)(蓖麻堿和蓖麻蛋白),只能作工業(yè)用。
蓖麻油是一種用途非常廣泛的工業(yè)油脂,很早就被用于醫(yī)藥、燃料、制皂、油漆、潤滑油、磺化油等方面。近代人們發(fā)現(xiàn)蓖麻油熱裂后的裂解產(chǎn)物還是多種工程塑料和合成香料的重要原料,因此,蓖麻油的用途更為突出。歷年來,黨和國家號召我們,要不失時機(jī)地利用屋前、屋后、路邊、溝旁等閑散土地,為革命種植蓖麻。我們要以實(shí)際行動響應(yīng)黨和國家的號召,支授社會主義革命和社會主義建設(shè)。
從化學(xué)組成看,蓖麻油是由80~88%的蓖麻油酸(簡稱蓖酸)和少量的其他脂肪酸組成的甘油酯。蓖酸是含有羥基的具有18個碳原子的不飽和脂肪酸,雙鍵位置在9、10碳原子之間,其結(jié)構(gòu)式為:
蓖麻油中含有大量帶羥基的蓖酸甘油酯的特殊性,決定了蓖麻油的化學(xué)性質(zhì)和用途,例如,分子中羥基的存在使蓖麻油易溶于乙醇,而難溶于冷的輕汽油等非極性溶劑,同時蓖麻油的粘度高、凝固點(diǎn)低,既耐塞又耐高溫,因此是比較理想的航空潤滑油、動力皮革保護(hù)油和車油。
蓖麻油在高溫時還能發(fā)生如下的一系列化學(xué)反應(yīng):
1.脫水反應(yīng):蓖麻油是不干性油。在高溫和有催化劑存在下,蓖麻油中的蓖酸分子能脫去一分子水,生成帶兩個雙鍵的不飽和脂肪酸,可代替桐油、亞麻仁油等干性油用來制造油漆:
2.酯交換熱裂解反應(yīng):蓖麻油中的蓖酸甘油酯與甲醇在硫酸存在下加熱進(jìn)行酯交換反應(yīng)“時,主要得到蓖酸甲酯和甘油(可加以回收)。將蓖酸甲酯高溫裂解,碳鏈在羥基處斷裂,并使雙鍵位置移動得到庚醛和10-十一烯酸甲酯:
庚醛是合成香料的重要原料,10-十一烯酸甲酯在酸性情況下水解得到10-十一烯酸,然后將其與HBr加成,并用氨取代分子中的溴原子后,得到11-氨基十一酸,再加以縮聚就得到錦綸-11塑料:
3.堿裂化反應(yīng):生產(chǎn)上常將蓖麻油先進(jìn)行水解,使其生成以蓖酸為主的混合脂肪酸和甘油,回收甘油后使酸與堿反應(yīng)生成蓖酸鈉。然后將蓖酸鈉與強(qiáng)堿在高溫下反應(yīng),蓖酸分子內(nèi)部發(fā)生自氧化作用,雙鍵位置從9、10碳原子間轉(zhuǎn)移到10,11碳原子之間,并隨之雙鍵斷裂。10-位碳原子被氧化成羧基,而11位碳原子則被還原成甲基,得到辛醇-[2]和癸二酸雙鈉鹽:
辛醇-[2]在工業(yè)上主要用作塑料增塑劑的原料,在印染工業(yè)中也用來合成一步印染法所需要的快速滲透劑。癸二酸雙鈉鹽經(jīng)硫酸中和、脫色、過濾再用硫酸酸化并經(jīng)過洗滌、干燥等工序就得到癸二酸晶體。癸二酸是生產(chǎn)工程塑料錦綸-9、錦綸-610和我國獨(dú)創(chuàng)的錦綸-1010的重要原料。
此外,蓖酸還可和硫酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng),再用堿中和過量的硫酸,便得磺化油:
磺化油是一種淡黃色液體,溶于水和乙醇,具有潤濕、乳化、分散、潤滑等作用,廣泛用于紡織、制革、造紙和金屬加工等工業(yè),也可用作農(nóng)藥的乳化劑。
下表簡要介紹蓖麻油綜合利用情況: