ஆல்கைல் குளுக்கோசைடுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான முறைகள்
பிஷர் கிளைகோசைடேஷன் என்பது வேதியியல் தொகுப்பின் ஒரே முறையாகும், இது இன்றைய பொருளாதார மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சரியான தீர்வுகளை உருவாக்க உதவுகிறது, இது ஆல்கைல் பாலிகுளுகோசைடுகளின் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு உதவுகிறது. 20,000 டன்/ஆண்டுக்கு மேல் திறன் கொண்ட உற்பத்தி ஆலைகள் ஏற்கனவே செயல்படுத்தப்பட்டுள்ளன, மேலும் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட மேற்பரப்பு-செயல்படும் முகவர்களுடன் சர்பாக்டான்ட்கள் துறையின் தயாரிப்பு வரம்பை விரிவுபடுத்துகின்றன. டி-குளுக்கோஸ் மற்றும் நேரியல் C8-C16 கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள் விருப்பமான மூலப்பொருட்களாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த எடக்ட்களை நேரடி ஃபிஷர் கிளைகோசைடேஷன் அல்லது அமில வினையூக்கிகளின் முன்னிலையில் பியூட்டைல் பாலிகுளுகோசைடு வழியாக இரண்டு-படி டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் மூலம் மேற்பரப்பு-செயல்படும் அல்கைல் பாலிகுளுகோசைடுகளாக மாற்றலாம், தண்ணீரை துணைப் பொருளாகக் கொண்டு. எதிர்வினை சமநிலையை விரும்பிய தயாரிப்புகளை நோக்கி மாற்றுவதற்காக, எதிர்வினை கலவையிலிருந்து தண்ணீரை வடிகட்ட வேண்டும். கிளைகோசைடேஷன் செயல்பாட்டின் போது, வினை கலவையில் உள்ள ஒத்திசைவற்ற தன்மைகள் தவிர்க்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் அவை மிகவும் விரும்பத்தகாத பாலிகுளுக்கோசைடுகள் என்று அழைக்கப்படுபவை அதிகமாக உருவாக வழிவகுக்கும். எனவே பல தொழில்நுட்ப உத்திகள் n-குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆல்கஹால்களை ஒருமுகப்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன, அவை அவற்றின் துருவமுனைப்பு வேறுபாட்டின் காரணமாக மோசமாக கலக்கப்படுகின்றன. வினையின் போது, கொழுப்பு ஆல்கஹால் மற்றும் n-குளுக்கோஸ் மற்றும் n-குளுக்கோஸ் அலகுகளுக்கு இடையில் கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகள் உருவாகின்றன. இதன் விளைவாக, நீண்ட சங்கிலி ஆல்கைல் எச்சத்தில் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான குளுக்கோஸ் அலகுகளைக் கொண்ட பின்னங்களின் கலவையாக ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகள் உருவாகின்றன. இந்த பின்னங்கள் ஒவ்வொன்றும் பல ஐசோமெரிக் கூறுகளால் ஆனவை, ஏனெனில் n-குளுக்கோஸ் அலகுகள் பிஷ்ஷர் கிளைகோசைடேஷனின் போது வேதியியல் சமநிலையில் வெவ்வேறு அனோமெரிக் வடிவங்களையும் வளைய வடிவங்களையும் எடுத்துக்கொள்கின்றன, மேலும் D-குளுக்கோஸ் அலகுகளுக்கு இடையிலான கிளைகோசிடிக் இணைப்புகள் பல சாத்தியமான பிணைப்பு நிலைகளில் நிகழ்கின்றன. டி-குளுக்கோஸ் அலகுகளின் அனோமர் விகிதம் தோராயமாக α/β= 2: 1 ஆகும், மேலும் ஃபிஷர் தொகுப்பின் விவரிக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் செல்வாக்கு செலுத்துவது கடினமாகத் தெரிகிறது. வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ், தயாரிப்பு கலவையில் உள்ள n-குளுக்கோஸ் அலகுகள் முக்கியமாக பைரனோசைடுகளின் வடிவத்தில் உள்ளன. ஒரு ஆல்கைல் எச்சத்திற்கு n-குளுக்கோஸ் அலகுகளின் சராசரி எண்ணிக்கை, பாலிமரைசேஷன் அளவு என்று அழைக்கப்படுவது, உற்பத்தியின் போது எடக்ட்களின் மோலார் விகிதத்தின் செயல்பாடாகும். அவற்றின் உச்சரிக்கப்படும் சர்பாக்டான்ட் பண்புகள்[1] காரணமாக, 1 முதல் 3 வரை பாலிமரைசேஷன் அளவுகளைக் கொண்ட ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளுக்கு சிறப்பு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகிறது, இதற்காக இந்த செயல்பாட்டில் n-குளுக்கோஸின் ஒரு மோலுக்கு தோராயமாக 3-10 மோல் கொழுப்பு ஆல்கஹால் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.
அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால் அதிகரிக்கும் போது பாலிமரைசேஷனின் அளவு குறைகிறது. அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள், வீழ்ச்சியடையும் படல ஆவியாக்கிகள் மூலம் பல-படி வெற்றிட வடிகட்டுதல் செயல்முறை மூலம் பிரிக்கப்பட்டு மீட்டெடுக்கப்படுகின்றன, இதனால் வெப்ப அழுத்தத்தை குறைந்தபட்சமாக வைத்திருக்க முடியும். ஆவியாதல் வெப்பநிலை போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் வெப்ப மண்டலத்தில் தொடர்பு நேரம் அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால் போதுமான அளவு வடிகட்டப்படுவதையும், எந்தவொரு குறிப்பிடத்தக்க சிதைவு எதிர்வினையும் இல்லாமல் ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடு உருகும் ஓட்டத்தையும் உறுதிசெய்ய போதுமானதாக இருக்க வேண்டும். ஆல்கைல் பாலிகிளைகோசைடு நீரில் கரையக்கூடிய எச்சமாக உருகும் வரை, முதலில் குறைந்த கொதிநிலை பகுதியையும், பின்னர் கொழுப்பு ஆல்கஹாலின் முக்கிய அளவையும், இறுதியாக மீதமுள்ள கொழுப்பு ஆல்கஹாலையும் பிரிக்க தொடர்ச்சியான ஆவியாதல் படிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
கொழுப்பு ஆல்கஹால்களின் தொகுப்பு மற்றும் ஆவியாதலுக்கு மிகவும் லேசான சூழ்நிலைகளில் கூட, விரும்பத்தகாத பழுப்பு நிறமாற்றம் ஏற்படும், மேலும் தயாரிப்பைச் செம்மைப்படுத்த வெளுக்கும் செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன. பொருத்தமானதாக நிரூபிக்கப்பட்ட வெளுக்கும் முறைகளில் ஒன்று, மெக்னீசியம் அயனிகளின் முன்னிலையில் ஒரு கார ஊடகத்தில் அல்கைல் பாலிகிளைகோசைட்டின் நீர் சூத்திரத்தில் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவரைச் சேர்ப்பதாகும்.
தொகுப்பு, பிந்தைய செயலாக்கம் மற்றும் சுத்திகரிப்பு செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் பல ஆய்வுகள் மற்றும் மாறுபாடுகள், இன்றும் கூட, ஒரு குறிப்பிட்ட தயாரிப்பு தரத்தைப் பெறுவதற்கு பரவலாகப் பொருந்தக்கூடிய "ஆயத்த தயாரிப்பு" தீர்வு இல்லை என்பதை உறுதி செய்கிறது. மாறாக, அனைத்து செயல்முறை படிகளும் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். டோங்ஃபு தீர்வு வடிவமைப்பு மற்றும் தொழில்நுட்ப தீர்வுகளுக்கான சில பரிந்துரைகளை வழங்குகிறது, மேலும் எதிர்வினை, பிரித்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைக்கான வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் நிலைமைகளை விளக்குகிறது.
மூன்று முக்கிய செயல்முறைகளும் - ஒரே மாதிரியான டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன், ஸ்லரி செயல்முறை மற்றும் குளுக்கோஸ் தீவன நுட்பம் - தொழில்துறை நிலைமைகளின் கீழ் பயன்படுத்தப்படலாம். டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் போது, டி-குளுக்கோஸ் மற்றும் பியூட்டனாலின் வெளியேற்றங்களுக்கு கரைப்பானாக செயல்படும் இடைநிலை பியூட்டைல் பாலிகுளுக்கோசைட்டின் செறிவு, ஒத்திசைவின்மைகளைத் தவிர்க்க வினை கலவையில் சுமார் 15% க்கும் அதிகமாக வைத்திருக்க வேண்டும். அதே நோக்கத்திற்காக, ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் நேரடி ஃபிஷர் தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் வினை கலவையில் உள்ள நீர் செறிவு சுமார் 1% க்கும் குறைவாக வைத்திருக்க வேண்டும். அதிக நீர் உள்ளடக்கங்களில் இடைநிறுத்தப்பட்ட படிக டி-குளுக்கோஸை ஒரு ஒட்டும் வெகுஜனமாக மாற்றும் ஆபத்து உள்ளது, இது பின்னர் மோசமான செயலாக்கம் மற்றும் அதிகப்படியான பாலிமரைசேஷனுக்கு வழிவகுக்கும். பயனுள்ள கிளறல் மற்றும் ஒருமைப்படுத்தல் எதிர்வினை கலவையில் படிக டி-குளுக்கோஸின் நுண்ணிய விநியோகம் மற்றும் வினைத்திறனை ஊக்குவிக்கிறது.
தொகுப்பு முறை மற்றும் அதன் அதிநவீன மாறுபாடுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார காரணிகள் இரண்டையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். டி-குளுக்கோஸ் சிரப்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரே மாதிரியான டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் செயல்முறைகள் பெரிய அளவில் தொடர்ச்சியான உற்பத்திக்கு குறிப்பாக சாதகமாகத் தோன்றுகின்றன. மதிப்பு கூட்டப்பட்ட சங்கிலியில் மூலப்பொருள் டி-குளுக்கோஸின் படிகமயமாக்கலில் அவை நிரந்தர சேமிப்பை அனுமதிக்கின்றன, இது டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் படியில் அதிக ஒரு முறை முதலீடுகள் மற்றும் பியூட்டனாலின் மீட்புக்கு ஈடுசெய்யும். n-பியூட்டனாலின் பயன்பாடு வேறு எந்த குறைபாடுகளையும் அளிக்காது, ஏனெனில் அதை கிட்டத்தட்ட முழுமையாக மறுசுழற்சி செய்ய முடியும், இதனால் மீட்டெடுக்கப்பட்ட இறுதி தயாரிப்புகளில் எஞ்சிய செறிவுகள் ஒரு மில்லியனுக்கு ஒரு சில பாகங்கள் மட்டுமே, இது முக்கியமானதல்ல என்று கருதலாம். குழம்பு செயல்முறை அல்லது குளுக்கோஸ் ஊட்ட நுட்பத்தின்படி நேரடி ஃபிஷர் கிளைகோசைடேஷன் டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் படி மற்றும் பியூட்டனாலின் மீட்பு ஆகியவற்றை நீக்குகிறது. இது தொடர்ச்சியாகவும் செய்யப்படலாம் மற்றும் சற்று குறைந்த மூலதனச் செலவைக் கோருகிறது.
எதிர்காலத்தில், புதைபடிவ மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களின் விநியோகம் மற்றும் விலை, அத்துடன் அல்கைல் பாலிசாக்கரைடுகளின் உற்பத்தியில் மேலும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் ஆகியவை சந்தை திறன் மற்றும் மேம்பாடு மற்றும் பயன்பாட்டின் உற்பத்தி திறன் ஆகியவற்றில் தீர்க்கமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். அடிப்படை பாலிசாக்கரைடு ஏற்கனவே அதன் சொந்த தொழில்நுட்ப தீர்வுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது அத்தகைய செயல்முறைகளை உருவாக்கும் அல்லது ஏற்றுக்கொண்ட நிறுவனங்களுக்கு மேற்பரப்பு சிகிச்சை சந்தையில் முக்கியமான போட்டி நன்மைகளை வழங்க முடியும். விலைகள் அதிகமாகவும் குறைவாகவும் இருக்கும்போது இது குறிப்பாக உண்மை. உற்பத்தி முகவரின் உற்பத்தி செலவு வழக்கமான நிலைக்கு உயர்ந்துள்ளது, உள்ளூர் மூலப்பொருட்களின் விலை சிறிது குறைந்தாலும், அது சர்பாக்டான்ட்களுக்கான மாற்றீடுகளை சரிசெய்யக்கூடும் மற்றும் புதிய அல்கைல் பாலிசாக்கரைடு உற்பத்தி ஆலைகளை நிறுவுவதை ஊக்குவிக்கக்கூடும்.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-23-2021