12 Z reakcijami v trajnostni svet kemije 2024

Biodizel nam je uspelo narediti tudi brez segrevanja. V tem primeru smo v pollitrsko plastenko dali 2 g NaOH in 25 mL metanola. Plastenko smo stresali 20 minut in vmes večkrat odprli zamašek, da smo izpustili nastale hlape natrijevega metoksida. Nato smo dodali 100 m L olja in močno stresali še pol ure. Zmes smo prelili v lij ločnik, kjer se je biodizel že po eni uri začel ločevati od glicerola. Za reakcijo smo vedno uporabili metanol, ki tvori metilne estre, lahko bi uporabili tudi etanol, ki tvori etilne estre. V vsakem primeru je treba uporabiti čisti alkohol brez vode. Kot katalizator se lahko uporabi NaOH ali KOH. Kalijevega hidroksida je treba uporabiti 1,4- krat toliko kot natrijevega (Addison, b.d.). Če uporabimo premalo luga, ne bo zreagiralo vse olje in bo prisotno v gorivu. Če pa ga uporabimo preveč, se produkt ne bo ločil na biodizel in glicerin, ampak bo nastal mehak žele, ki ga lahko spremenimo v milo (Addison, b.d.). Olje, ki smo ga uporabili za reakcijo, je najcenejše sončnično olje, primerna so tudi koruzno, repično in sojino. Olivno olje je manj primerno, saj vsebuje več maščob nih kislin od standardne količine za rafinirana jedilna olja, te pa motijo proces esterifikacije (Addison, b.d.). Reakcijo moti tudi voda, zato mora biti vsa oprema suha in čista. Voda spodbudi vzporedno reakcijo saponifikacije, nastali biodizel se peni in je slabe kakovosti. Uporabimo lahko tudi odpadno kuhinjsko olje, kar je zahtevnejše, ker vsebuje več prostih maščobnih kislin, ki nastajajo ob pregrevanju, ter več vode. Voda moti delovanje luga, ki je higroskopen. Posledica je želiranje zmesi. Vsebnost vode lahko preverimo tako, da olje segrejemo na 50 °C; ob prisotnosti vode je slišati rahlo pokanje. Odstranimo jo s segrevanjem na 212 °C (Addison, b. d.). Pri tem je priporočljivo uporabiti mešalnik, da se izognemo nastajanju parnih žepov in brizganju olja. Ko se vrenje upočasni, temperaturo povišamo na 265 °C za 10 minut, nato pa zmes ohladimo. Količino maščobnih kislin v olju pa lahko ugotovimo s titracijo in preračunamo, koliko dodatnega luga potrebujemo za nevtralizacijo. Pri titraciji je kot indikat or najbolje uporabiti fenolftalein, še natančnejša je uporaba elektronskega pH metra. Če titracije ne naredimo in uporabimo preveč NaOH, lahko ta maščobne kisline spremeni v milo. Za res kvalitetno gorivo bi bilo treba biodizel večkrat sprati z vodo, da se odstrani mila, odvečni metanol, ostanke luga ter prosti glicerol.

Slikovni prikaz poskusa Slika 1

Trenje natrijevega hidroksida v terilnici

29