12 Z reakcijami v trajnostni svet kemije 2024

Razlaga poskusa Pri izdelavi voska za svečo smo združili čebelji vosek in odpadno sončnično olje. Čebelji vosek je sestavljen iz estrov dolgoverižnih maščobnih kislin in alkoholov, kar mu daje lastnost trdnega voska pri sobni temperaturi. Dodatek odpadnega sončničnega olja (zmes trigliceridov) znižuje tališče in povečuje gorljivost voska. Sončnično olje je sestavljeno predvsem iz trigliceridov, kjer se tri molekule maščobnih kislin (vključno z linolno, oleinsko in palmitinsko kislino) vežejo na glicerol (C 3 H 8 O 3 ) preko esterskih vezi. Maščobne kisline v trigliceridih se razporedijo v zmes, pri čemer delujejo kot mehčalci, ki povečajo gorljivost, saj trigliceridi omogočajo enakomerno taljenje in počasno gorenje. To znižanje tališča voska in izboljšanje gorljivosti sta posledici zmesi polimorfnih lipidov, ki se pri segrevanju premešajo v homogeno zmes. Med taljenjem čebeljega voska in mešanjem s sončničnim oljem ni novih kemijskih reakcij ali tvorbe novih kemijskih spojin. Namesto tega pride do fizikalnega mešanja, pri katerem se trigliceridi v sončničnem olju in estri v vosku razporedijo v homogeno zmes. S tem delom poskusa smo dokazali, da lahko odpadno sončnično olje uporabimo kot dodatek za izdelavo sveč, ki je trajnostna alternativa sintetičnim parafinskim svečam. Poleg tega smo prikazali, da lahko z recikliranjem odpadnih olj zmanjšamo količino zavrženih maščobnih odpadkov. Izdelava bioplastike temelji na uporabi kazeina, glavne beljakovine v mleku, ki se pod vplivom kisline (mlečna ali ocetna kislina) obori in loči od tekočine. V procesu koagulacije se kazein spremeni v trdno maso. Kazein je polimer, sestavljen iz dolgih verig aminokislin, ki lahko tvorijo strukture z visoko molekulsko maso. Med postopkom koagul acije kisle mlečne komponente povzročijo, da se miceli kazeina razgradijo in se združijo v večje agregate, kar omogoči tvorbo goste in trdne mase, ki se po sušenju obdrži v obliki trdega materiala, podobnega plastiki.

Dodatek jedilnega barvila iz mete je b ioplastiko obarval, brez uporabe sintetičnih barvil. Barvilo se veže na površinske vezi kazeinskega polimera in se enakomerno razporedi po materialu.

Kemijske reakcije, ki so potekle pri tem delu poskusa so:

1. Ionizacija ocetne kisline v kisu:

CH 3 COO¯(aq) + H ⁺ (aq)

CH 3 COOH (aq) →

2. Denaturacija kazeina:

H ⁺ ioni povzročijo denaturacijo kazeina pri izoelektrični točki.

3. Koagulacija kazeina:

Kazein se zbere v trdne agregate (vidimo kot belo, gosto maso).

Ko se pH raztopine zniža na približno 4,6, postanejo molekule kazeina manj topne in se za čnejo združevati v večje agregate, kar vodi v koagulacijo. Kazein se obori kot trdna masa, saj pri tem pH izgubijo miceli svojo stabilnost.

38