【種花家務(wù)·化學(xué)】4-2-14油脂加工——『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』

2023-03-09 13:48 作者:山嵓 0人讀過 | 我要投稿

【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。? ??

第二章烴的衍生物?

§2-14油脂加工

甘油和脂肪酸的制取

【01】從上節(jié)我們已知道【山注，化4-1-13，傳送門CV22288656】，油脂是含有各種高級脂肪酸的甘油酯，酯能起水解反應(yīng)。油脂用酸作催化劑與水共熱就能水解，結(jié)果可以得到組成它們的幾種高級脂肪酸和甘油（見上頁）。

【02】工業(yè)上就是根據(jù)這個原理進行油脂加工，以制取各種脂肪酸和甘油的。

【03】制得的脂肪酸主要有三種，就是硬脂酸、軟脂酸和油酸：

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肥皂的制取

【04】上面講過，酯在堿存在時跟水共熱也可以發(fā)生水解。和上述油脂的酸性水解一樣，工業(yè)上就用油脂和氫氧化鈉溶液共熱，當油脂發(fā)生水解生成脂肪酸時，氫氧化鈉立即與酸作用而生成脂肪酸鈉鹽，從而制得了肥皂，甘油在這里是副產(chǎn)品：

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【05】誰都知道，肥皂能洗除污垢，但它為什么能去污呢？

【06】肥皂的去污原理，還沒有很全面的了解，一般認為，肥皂在水中由于脂肪酸鈉的解離而有Na?和R一COO?兩種離子。在R一COO?離子中R的一頭能溶于油而不溶于水，羧基COO?的一頭則能溶于水而不溶于油。當使用肥皂洗滌油污時，R與油污互溶，使油污被肥皂分子包圍起來（圖2·5），再經(jīng)摩擦和振蕩（這就是洗衣物時必須搓擦和漂洗的理由），使油污形成極為微小的珠滴，完全脫離附著物而懸浮在水中。這時水變成乳濁液，產(chǎn)生大量泡沫，泡沫吸附著污垢，得以隨水沖洗而去。所以肥皂質(zhì)量的好壞，可以取決于洗滌時產(chǎn)生泡沫的多少。洗衣粉的去污原理，可以同樣解釋【洗衣粉又稱為合成洗滌劑，市售的品種很多.它的成分主要是有機物的磺酸鈉鹽R·SO?Na，烴基R可以是鏈狀，也可以是環(huán)狀。這些鹽都能溶于水，有跟肥皂相同的去污效能，且不受硬水影響】。

【07】以前學(xué)過（第三冊）硬水不適于用肥皂洗滌的原因，現(xiàn)在可以更為清楚了。原來是硬水中所含的鈣和鎂鹽當遇到肥皂時，就生成了不溶性的脂肪酸鈣和脂肪酸鎂沉淀，從而破壞了肥皂的作用。

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硬化油的制取

【08】油類成分中主要含有油酸甘油酯。在油酸分子的烴基部分，存在有一個雙鍵：[CH?(CH?)?—CH=CH(CH?)?—COOH]，這樣油酸甘油酯的分子里就比含有同數(shù)碳原子的硬脂酸甘油酯要少六個氫原子：

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【09】由于油類組成中烴基的不飽和雙鍵的存在，不僅熔點較低，在常溫下呈液態(tài)，而且這樣的油有顏色和臭味，如棉子油和魚油，無論作為食用或工業(yè)用，都不大適宜。但不飽和化合物是易起加成反應(yīng)的，油酸能跟氫氣加成而成為硬脂酸：

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【10】由此看來，液態(tài)油可以通過加成而變成固態(tài)的脂肪。同時由于把不飽和的已變?yōu)轱柡偷?，顏色和臭味也就隨同消失。通過油類加氫反應(yīng)，使一些本來不適于食用和工業(yè)用的油脂，變成了可口的食品和符合工業(yè)要求的原料。且液態(tài)油變?yōu)楣虘B(tài)以后，運輸和儲存也都比較方便所以油類加氫反應(yīng)具有巨大的經(jīng)濟價值。

【11】油類加氫反應(yīng)也可以稱作油類的氫化或硬化，這里的“硬化”兩字具有“使液態(tài)油變?yōu)楣虘B(tài)（硬）脂肪”的意義，制得的油脂就統(tǒng)稱為硬化油。

【12】工業(yè)上把氫氣在一定的溫度和壓力下通入混有鎳粉催化劑的油里，使發(fā)生加成反應(yīng)：

油漆的制取

【13】分子里含有雙鍵的不飽和酸根的油脂，除棉子油、豆油、亞麻仁油外，我國特產(chǎn)的桐油的主要成分也是不飽和酸所構(gòu)成的酯。這種酯叫做桐酸甘油酯。桐酸分子里含有三個雙鍵，它的結(jié)構(gòu)簡式是C??H??COOH，如把簡式展開，可以寫成：

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【14】由于這個分子結(jié)構(gòu)里的雙鍵更多，因此很容易跟氧結(jié)合。當把桐油涂抹在木器上以后，會很快形成一層光亮而堅韌的薄膜。這個現(xiàn)象的實質(zhì)，不是油在空氣里蒸發(fā)變干，而是氧在油的雙鍵地方把若干個脂肪酸的分子聯(lián)結(jié)了起來。不過我們還是把這一種分子里含有多個雙鍵的油脂叫做干性油，這里值得注意這個“干”字的意義。

【15】把桐油涂抹在家俱上可以防水防朽，這在我國古代就已經(jīng)這樣做了。但隨著生產(chǎn)和生活的提高，人們還進一步創(chuàng)制了油漆。油漆是以干性油為原料，不過在油里加入金屬氧化物，如一氧化鉛或二氧化錳等，幫助干性油吸收氧氣而縮短干燥時間，這種氧化物在油漆工業(yè)上就叫做催干劑。再加入各種顏料，充分攪和就成為五顏六色的油漆。油漆是這一類涂料的籠統(tǒng)名稱，它實際包括許多不同的品種，尤其是為了各種特殊需要而制的油漆，都有特殊的配方。如船舶使用的就有船底漆、水線漆和甲板漆的分別；而軍艦用的還須具有防火性能。大多數(shù)金屬和木材，如果得不到適當?shù)谋Ｗo，就會逐漸腐蝕而造成巨大的損失，油漆是防止這種損失的有效手段之一。

習(xí)題2-14

1、有油酸甘油酯用酸作催化劑，跟水共熱時，僅有85%的油脂發(fā)生皂化反應(yīng)，如要制造2.94噸甘油，問需這種油脂多少噸？【33.24噸】

2、說明制取肥皂的化學(xué)原理和肥皂的去污原理。

3、什么叫油類的氫化？油類氫化在國民經(jīng)濟中具有什么意義？

4、為什么不能用花生油或棉子油來代替桐油去制造油漆？

5、下列各個相似名詞的區(qū)別何在：(1)酯；(2)脂；(3)油；(4)干性油。

標簽：化學(xué)中學(xué)油脂數(shù)理化自學(xué)叢書