RU2682522C1 - Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates - Google Patents
Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682522C1 RU2682522C1 RU2017143219A RU2017143219A RU2682522C1 RU 2682522 C1 RU2682522 C1 RU 2682522C1 RU 2017143219 A RU2017143219 A RU 2017143219A RU 2017143219 A RU2017143219 A RU 2017143219A RU 2682522 C1 RU2682522 C1 RU 2682522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- cobalt
- carboxylate
- sodium
- mixture
- Prior art date
Links
- -1 iron-cobalt carboxylates Chemical class 0.000 title claims abstract description 108
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 40
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 14
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 13
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003244 pro-oxidative effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 abstract description 4
- LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii,iii) oxide Chemical compound [Co]=O.O=[Co]O[Co]=O LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract description 2
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(II,III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 229920001237 Oxo Biodegradable Polymers 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013533 biodegradable additive Substances 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- IFNXAMCERSVZCV-UHFFFAOYSA-L zinc;2-ethylhexanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O IFNXAMCERSVZCV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F19/00—Metal compounds according to more than one of main groups C07F1/00 - C07F17/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологиям создания оксобиоразлагаемых полимерных материалов, в частности к универсальным добавкам, повышающим способность полиолефинов к окислению или гидролитической диссоциации под воздействием внешних факторов окружающей среды с последующим биоразложением, и может быть использовано для создания материалов и изделий из них, способных подвергаться ускоренному биоразложению в природных условиях.The invention relates to technologies for creating oxobiodegradable polymeric materials, in particular to universal additives that increase the ability of polyolefins to oxidize or hydrolytic dissociation under the influence of external environmental factors with subsequent biodegradation, and can be used to create materials and products from them that can undergo accelerated biodegradation in natural conditions.
Известно, что для получения оксобиоразлагающих добавок используют металлы переменной валентности, при этом соли кобальта и железа являются наиболее употребляемыми, ввиду их выраженной способности к окислению полимерных материалов [Biodegradation of polyethylene films with prooxidant additives, Marek Koutny, Jacques Lemaire, Anne-Marie Delort, Chemosphere, 64, - 2006, P. 1243-1252]. Однако, ввиду различной природы металлов - инициаторов деструкции - механизмы оксобиодеградации существенно отличаются. Катализатор деструкции, имеющий в составе карбоксилаты железа, способствует в большей мере биодеградации полимеров под воздействием влажности и температуры, так как подвергается гидролизу, а в случае применения карбоксилатов кобальта более преобладающей является фотодеструкция под воздействием ультрафиолетового излучения, это объясняется различием природы металла, проявляющемся в отличии стандартных восстановительных потенциалов: для Co3th /2th=1,92 V, для Fe3th / 2th=0,77 V [Investigating the role of metal oxidation state on the degradation behaviour of LDPE, P.K. Roy, P. Surekha, R. Raman, C. Rajagopal, Polymer Degradation and Stability, 94, - 2009, 1033-1039].It is known that to obtain oxobiodegradable additives, metals of variable valency are used, while cobalt and iron salts are the most used, due to their pronounced ability to oxidize polymeric materials [Biodegradation of polyethylene films with prooxidant additives, Marek Koutny, Jacques Lemaire, Anne-Marie Delort, Chemosphere, 64, - 2006, P. 1243-1252]. However, due to the different nature of metals - the initiators of destruction - the mechanisms of oxobiodegradation are significantly different. A degradation catalyst containing iron carboxylates contributes to a greater degree of biodegradation of polymers under the influence of humidity and temperature, since it undergoes hydrolysis, and in the case of cobalt carboxylates, photodegradation under the influence of ultraviolet radiation is more predominant, this is explained by the difference in the nature of the metal, which manifests itself in a difference standard reduction potentials: for Co3th / 2th = 1.92 V, for Fe3th / 2th = 0.77 V [Investigating the role of metal oxidation state on the degradation behavior of LDPE, PK Roy, P. Surekha, R. Raman, C. Rajagopal, Polymer Degradation and Stability, 94, - 2009, 1033-1039].
В работе [Comparison of the biodegradability of various polyethylene films containingpro - oxidant additives, Stéphane Fontanella, Sylvie Bonhomme, Marek Koutny, Lucie Husarova, Jean-Michel Brusson, Jean-Paul Courdavault, Silvio Pitteri, Guy Samuel, Gérard Pichon, Jacques Lemaire, Anne-Marie Delort, Polymer Degradation and Stability, 95, - 2010, P. 1011-1021] отмечено, что соединения кобальта не токсичны при низких концентрациях и могут быть использованы в качестве прооксиданта в полиэтиленовых пленках с ограниченными и контролируемыми концентрациями.In [Comparison of the biodegradability of various polyethylene films containingpro - oxidant additives, Stéphane Fontanella, Sylvie Bonhomme, Marek Koutny, Lucie Husarova, Jean-Michel Brusson, Jean-Paul Courdavault, Silvio Pitteri, Guy Samuel, Gérard Pichon, Jacquesema Anne-Marie Delort, Polymer Degradation and Stability, 95, - 2010, P. 1011-1021] noted that cobalt compounds are not toxic at low concentrations and can be used as prooxidant in polyethylene films with limited and controlled concentrations.
Известен способ изготовления термопластичных материалов [Патент RU 2396292 «Термопластичный материал с регулируемым полезным сроком службы, способ его изготовления и продукты из него»], характеризующийся хорошей перерабатываемостью и регулируемой долговечностью продуктов на основе таких термопластов, который включает смешение, по меньшей мере, одного стимулятора окисления, и, по меньшей мере, одного ингибитора окисления, с термопластом, при этом стимулятор разложения представляет собой растворимое в жире соединение металла, получаемое в результате создания условий для протекания реакции между солью металла и растворимым в жире органическим соединением в способе, в котором используют подходящий окислитель, причем конечный продукт обладает окислительной способностью по отношению к определенному восстановителю, которая превышает окислительную способность эталонного продукта, стимулятор разложения получают из хлорида трехвалентного железа в качестве соли металла, стеариновой кислоты в качестве органического соединения и перекиси водорода в качестве окислителя, стимулятор разложения промывают водным раствором перекиси водорода для удаления любых остатков не вступившей в реакцию соли металла, диспергируют в водном растворе перекиси водорода при 55÷70°C в течение от 1÷3 ч и высушивают, при этом упомянутое растворимое в жире органическое соединение добавляют в стехиометрическом избытке с кратностью 3.A known method of manufacturing thermoplastic materials [Patent RU 2396292 "Thermoplastic material with adjustable useful life, method of its manufacture and products from it"], characterized by good processability and adjustable durability of products based on such thermoplastics, which includes mixing at least one stimulator oxidation, and at least one oxidation inhibitor, with thermoplastic, while the decomposition stimulator is a fat-soluble metal compound obtained in by creating the conditions for the reaction between a metal salt and a fat-soluble organic compound in a method that uses a suitable oxidizing agent, the final product having an oxidizing ability with respect to a specific reducing agent that exceeds the oxidizing ability of the reference product, the decomposition stimulator is obtained from ferric chloride as a metal salt, stearic acid as an organic compound and hydrogen peroxide as an oxidizing agent, stim the decomposition agent is washed with an aqueous solution of hydrogen peroxide to remove any residues of the unreacted metal salt, dispersed in an aqueous solution of hydrogen peroxide at 55 ÷ 70 ° C for 1 ÷ 3 hours and dried, while the above-mentioned fat-soluble organic compound is added to 3 stoichiometric excess.
Недостатками данного способа являются проведение процесса в стехиометрическом избытке, так как это приводит к значительным затратам на сырье, недостаточная степень конверсии, и как следствие - необходимость использования перекиси водорода, что усложняет производственный процесс и является фактором экологической опасности производства, а использование хлорида трехвалентного железа приводит к необходимости повышения коррозионной стойкости оборудования. В заявленном способе приводится ряд металлов, подходящих для использования в качестве инициаторов деструкции полимеров: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Y, Zr, Nb, Ru и другие (наиболее предпочтительным металлом из которых является железо), однако, в нем не используются комбинации соединений, позволяющих повысить выход продукта.The disadvantages of this method are that the process is carried out in stoichiometric excess, since this leads to significant raw material costs, an insufficient degree of conversion, and as a result, the need to use hydrogen peroxide, which complicates the production process and is a factor in the environmental hazard of production, and the use of ferric chloride leads to the need to increase the corrosion resistance of equipment. The claimed method provides a number of metals suitable for use as initiators of polymer degradation: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Y, Zr, Nb, Ru and others ( the most preferred metal of which is iron), however, it does not use combinations of compounds that increase the yield of the product.
Известен способ получения оксо-разлагающей добавки [Патент RU 2540273 «Оксо-разлагающая добавка к полиолефинам»], в котором используют комбинацию 2-этилгексаноата цинка и циркония, заключающийся в смешении измельченного на шаровой мельнице карбоната кальция с раствором соли или смеси солей в уайт-спирите до получения гомогенной пастообразной массы. Недостатком является проведение синтеза в среде органического растворителя, что требует дополнительной стадии отмывки конечного продукта, а также создает экологическую опасность при производстве.A known method of producing an oxo-degrading additive [Patent RU 2540273 "Oxo-degrading additive to polyolefins"], in which a combination of zinc 2-ethylhexanoate and zirconium is used, which consists in mixing crushed calcium carbonate in a ball mill with a salt solution or a mixture of salts in white spirit until a homogeneous pasty mass is obtained. The disadvantage is the synthesis in an organic solvent, which requires an additional stage of washing the final product, and also creates an environmental hazard in production.
Известен способ производства карбоксилатов металлов, включающий сплавление оксидов, гидрооксидов или солей (карбонатов, ацетатов) металла с кислотами при 320÷360°C. (Химическая энциклопедия, т. 4, Москва, Большая Российская энциклопедия, 1995, с. 669-670). Недостатком способа является проведение процесса при высокой температуре, что делает его энергозатратным.A known method of production of metal carboxylates, including the fusion of oxides, hydroxides or salts (carbonates, acetates) of a metal with acids at 320 ÷ 360 ° C. (Chemical Encyclopedia, vol. 4, Moscow, Great Russian Encyclopedia, 1995, p. 669-670). The disadvantage of this method is to conduct the process at high temperature, which makes it energy-intensive.
Известен способ [Патент RU 2072982 «Способ получения маслорастворимой кобальтовой соли алифатической кислоты С7-С8»] получения маслорастворимой кобальтовой соли алифатической кислоты С7-С8 катализатора окисления, заключающийся в нагревании кобальтовой соли уксусной кислоты в среде алифатической кислоты С7-С8, в котором соль кобальта используют в виде ее водного раствора с концентрацией 0,50÷4,10 мас. % по кобальту, процесс проводят в ректификационной колонне непрерывного действия при температуре куба колонны 220÷270°C. Недостатком способа является проведение процесса в водной среде, что создает необходимость в дополнительной стадии удаления водной фракции.The known method [Patent RU 2072982 "Method for producing oil-soluble cobalt salt of aliphatic acid C7-C8"] to obtain oil-soluble cobalt salt of aliphatic acid C7-C8 oxidation catalyst, which consists in heating cobalt salt of acetic acid in a medium of aliphatic acid C7-C8, in which the salt of cobalt C7-C8, in which used in the form of its aqueous solution with a concentration of 0.50 ÷ 4.10 wt. % cobalt, the process is carried out in a distillation column of continuous operation at a temperature of the cube of the column 220 ÷ 270 ° C. The disadvantage of this method is the process in an aqueous medium, which creates the need for an additional stage of removal of the aqueous fraction.
В качестве прототипа взят способ получения карбоксилатов железа [Патент RU 2607207 «Способ получения карбоксилатов железа»], заключающийся в том, что в качестве жирнокислотного компонента используют смесь натриевых жирных кислот, выделенных из соапстока светлых растительных масел с кислотным числом 100÷120 мг KOH/г. Процесс омыления проводят гидрокарбонатом или карбонатом натрия при непрерывном перемешивании в температурном диапазоне 200÷220°C до получения смеси карбоксилатов натрия с кислотным числом 1,0 1,3 мг KOH/г. Далее происходит подача неорганической соли двух- или трехвалентного железа в мольном соотношении 2:1 или 3:1 в зависимости от валентности соединения железа. Полученную смесь нагревают при температуре 105÷160°C при непрерывном перемешивании до превращения карбоксилатов натрия в карбоксилат железа с кислотным числом до 1,0 мг KOH/г.As a prototype, a method for producing iron carboxylates was taken [Patent RU 2607207 “Method for producing iron carboxylates”], which consists in the use of a mixture of sodium fatty acids isolated from soap stock of light vegetable oils with an acid number of 100 ÷ 120 mg KOH / as the fatty acid component. g. The saponification process is carried out with sodium bicarbonate or carbonate with continuous stirring in the temperature range 200 ÷ 220 ° C to obtain a mixture of sodium carboxylates with an acid number of 1.0 to 1.3 mg KOH / g. Next, the inorganic salt of ferrous or ferric iron is supplied in a molar ratio of 2: 1 or 3: 1, depending on the valency of the iron compound. The resulting mixture is heated at a temperature of 105-160 ° C with continuous stirring until the conversion of sodium carboxylates to iron carboxylate with an acid number of up to 1.0 mg KOH / g.
Недостатком данного метода является использование сернокислого семиводного железа, что влечет необходимость удаления избыточной влаги в процессе получения целевого продукта, кроме того, продуктами реакции являются коррозионно активные вещества - серная кислота и сероводород, а также образуются отходящие газы, что влечет необходимость установки очистного оборудования. При использовании же оксида или гидроксида железа наблюдается малый выход целевого продукта (обусловленный малой степенью конверсии карбоксилата натрия) - 95%.The disadvantage of this method is the use of ferrous sulfate, which entails the need to remove excess moisture in the process of obtaining the target product, in addition, the reaction products are corrosive substances such as sulfuric acid and hydrogen sulfide, and exhaust gases are formed, which necessitates the installation of treatment equipment. When using iron oxide or hydroxide, a small yield of the target product is observed (due to the low degree of conversion of sodium carboxylate) - 95%.
Технической задачей изобретения является повышение степени конверсии карбоксилатов натрия, интенсификация технологического процесса, увеличение прооксидантной способности оксо-биоразлагающей добавки на основе смеси железокобальтовых карбоксилатов, минимизация негативного воздействия на окружающую среду.An object of the invention is to increase the degree of conversion of sodium carboxylates, the intensification of the process, the increase in the prooxidant ability of the oxo-biodegradable additives based on a mixture of iron-cobalt carboxylates, minimizing the negative impact on the environment.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе изготовления смеси железокобальтовых карбоксилатов, включающем получение смеси карбоксилатов натрия с кислотным числом 1,0÷1,3 мг KOH/г путем омыления жирных кислот, в том числе полученных из соапстока светлых растительных масел, гидрокарбонатом или карбонатом натрия при непрерывном перемешивании в температурном диапазоне 200÷220°C и последующее получение карбоксилата железа при температуре 105÷160°C путем введения в карбоксилат натрия неорганического соединения железа, новым является то, что процесс получения карбоксилата железа проводится при температуре 150÷190°C до степени конверсии карбоксилата натрия 95%, при этом в качестве неорганического соединения железа используется оксид или гидроксид железа (II, III), мольное соотношение карбоксилата натрия и оксида или гидроксида железа (II, III) равно 3:1 при использовании трехвалентного железа или 2: 1 при использовании двухвалентного железа, далее после получения карбоксилата железа в реакционную смесь вводятся соединения кобальта, в качестве которых используется оксид или гидроксид кобальта (II, III) или его соли, и проводится реакция взаимодействия карбоксилатов натрия и соединений кобальта с получением карбоксилата кобальта при температуре 150÷190°C в течении 5÷10 минут, мольное соотношение карбоксилата натрия и оксида или гидроксида кобальта (II, III) равно 3:1 при использовании трехвалентного кобальта или 2:1 при использовании двухвалентного кобальта; готовый продукт в виде агломерата является смесью карбоксилатов железа и кобальта при их массовом соотношении 95:5 мас. % соответственно, а выход смеси железокобальтовых карбоксилатов составляет не менее 99,6%.The technical task of the invention is achieved by the fact that in the method of manufacturing a mixture of iron-cobalt carboxylates, which includes obtaining a mixture of sodium carboxylates with an acid number of 1.0 ÷ 1.3 mg KOH / g by saponification of fatty acids, including obtained from the stock of light vegetable oils, bicarbonate or sodium carbonate with continuous stirring in a temperature range of 200 ÷ 220 ° C and the subsequent production of iron carboxylate at a temperature of 105 ÷ 160 ° C by introducing inorganic iron compounds into sodium carboxylate, a new phenomenon The process of obtaining iron carboxylate is carried out at a temperature of 150-190 ° C to a conversion of sodium carboxylate of 95%, while iron (II, III) oxide or hydroxide, the molar ratio of sodium carboxylate to oxide or hydroxide are used as inorganic compounds iron (II, III) is 3: 1 when using ferric iron or 2: 1 when using ferrous iron, then, after receiving iron carboxylate, cobalt compounds are introduced into the reaction mixture, which are used as oxide or cobalt (II, III) hydroxide or its salt, and the reaction of sodium carboxylates and cobalt compounds is carried out to produce cobalt carboxylate at a temperature of 150 ÷ 190 ° C for 5 ÷ 10 minutes, the molar ratio of sodium carboxylate and cobalt oxide or hydroxide (II, III) is 3: 1 when using trivalent cobalt or 2: 1 when using bivalent cobalt; the finished product in the form of an agglomerate is a mixture of carboxylates of iron and cobalt at a mass ratio of 95: 5 wt. %, respectively, and the yield of a mixture of iron-cobalt carboxylates is at least 99.6%.
Технический результат изобретения заключается в повышении степени конверсии карбоксилатов натрия, интенсификации технологического процесса, увеличении прооксидантной способности оксо-биоразлагающей добавки на основе смеси железокобальтовых карбоксилатов за счет содержания карбоксилата кобальта, минимизации негативного воздействия на окружающую среду.The technical result of the invention is to increase the degree of conversion of sodium carboxylates, to intensify the process, to increase the prooxidant ability of an oxo-biodegradable additive based on a mixture of iron-cobalt carboxylates due to the content of cobalt carboxylate, to minimize the negative impact on the environment.
Использование оксида или гидроксида железа позволяет исключить стадию выпаривания влаги и провести процесс при более высокой температуре (150÷190°C), благодаря чему можно интенсифицировать химический процесс. Нижний предел температурного диапазона обусловлен температурой разложения соединения железа (150°C), верхний - температурой кипения жирных кислот (200÷220°C). Проведение синтеза при температуре выше 200°C способствует образованию производных жирных кислот, при температуре ниже 150°C происходит образование осадка соединения железа, что приводит к снижению выхода целевого продукта.The use of iron oxide or hydroxide eliminates the stage of evaporation of moisture and conducts the process at a higher temperature (150 ÷ 190 ° C), so that the chemical process can be intensified. The lower limit of the temperature range is due to the decomposition temperature of the iron compound (150 ° C), the upper - due to the boiling point of fatty acids (200 ÷ 220 ° C). The synthesis at a temperature above 200 ° C promotes the formation of derivatives of fatty acids, at a temperature below 150 ° C, a precipitate of the iron compound is formed, which leads to a decrease in the yield of the target product.
Предварительные исследования способности пленок к деструктивным процессам (таблица 1), содержащих оксобиоразлагающую добавку, отличающуюся различным содержанием карбоксилата кобальта, показали, что при содержании в добавке карбоксилата кобальта в количестве 5 мас. % наблюдается выраженное увеличение карбонильного индекса, рассчитанного через отношение зафиксированных с помощью ИК-спектрометрии пиков в области 1740÷1715 см-1, свидетельствующих об образовании кетонных связей, и в области 1470÷1465 см-1, свидетельствующих о наличии стандартных карбонильных связей в полиэтилене.Preliminary studies of the ability of films to destructive processes (table 1) containing an oxobiodegradable additive, characterized by different cobalt carboxylate contents, showed that when the additive contains cobalt carboxylate in an amount of 5 wt. % there is a marked increase in the carbonyl index calculated through the ratio of peaks recorded by IR spectrometry in the region of 1740 ÷ 1715 cm -1 , indicating the formation of ketone bonds, and in the region of 1470 ÷ 1465 cm -1 , indicating the presence of standard carbonyl bonds in polyethylene .
Таким образом, оптимальное содержание в оксобиоразлагающей добавке карбоксилата кобальта принято 5 мас. %, а содержание карбоксилата железа соответственно 95 мас. %.Thus, the optimum content in the oxobiodegradable additive of cobalt carboxylate is 5 wt. %, and the content of iron carboxylate, respectively 95 wt. %
В способе изготовления смеси железокобальтовых карбоксилатов используют:In the method of manufacturing a mixture of iron-cobalt carboxylates using:
- смесь жирных кислот, выделенных из соапстока светлых растительных масел ТУ 10-10-04-02-80-91 (число омыления - 228,3 мг KOH/г; эфирное число - 179,4 мг KOH/г; жирные кислоты - 35%, мас; диглецириды - 15%, мас; триглицериды - 45%, мас; фосфолипиды - 15%, мас; пальмитиновая кислота - 9,15%, мас; стеариновая кислота - 4,87%, мас; арахиновая кислота - 20,67%, мас; олеиновая кислота - 18,33%, мас; линолевая кислота - 44,0%, мас; и др.),- a mixture of fatty acids isolated from the stock of light vegetable oils TU 10-10-04-02-80-91 (saponification number - 228.3 mg KOH / g; ether number - 179.4 mg KOH / g; fatty acids - 35 %, wt; diglycerides - 15%, wt; triglycerides - 45%, wt; phospholipids - 15%, wt; palmitic acid - 9.15%, wt; stearic acid - 4.87%, wt; arachinic acid - 20, 67%, wt; oleic acid - 18.33%, wt; linoleic acid - 44.0%, wt; etc.),
- Натрия гидроокись ГОСТ 4328-77- Sodium hydroxide GOST 4328-77
- Натрий двууглекислый ГОСТ 2156-76- Sodium bicarbonate GOST 2156-76
- Оксид железа, ГОСТ 4173-77- Iron oxide, GOST 4173-77
- Железо (III) оксид ТУ 6-09-5346-87- Iron (III) oxide TU 6-09-5346-87
- Кобальта гидроксид ТУ 2611-001-469133-78-2002.- Cobalt hydroxide TU 2611-001-469133-78-2002.
- Кобальта оксид ГОСТ 4467-79- Cobalt oxide GOST 4467-79
Способ изготовления смеси железокобальтовых карбоксилатов осуществляют следующим образом.A method of manufacturing a mixture of iron-cobalt carboxylates is as follows.
Смесь жирных кислот, в том числе выделенную из соапстока светлых растительных масел, загружают в реактор и подвергают омылению гидрокарбонатом или карбонатом натрия при непрерывном перемешивании в температурном диапазоне 200÷220°C до получения карбоксилата натрия с кислотным числом 1,0÷1,3 мг KOH/г, далее вводят в полученный карбоксилат натрия оксид или гидроксид железа (ПДП) и проводят процесс получения карбоксилата железа при температуре 150÷190°C до степени конверсии карбоксилата натрия 95%, далее вводят в полученную смесь карбоксилатов железа и натрия соединения кобальта и проводят процесс получения смеси железокобальтовых карбоксилатов при температуре 150÷190°C в течении 5÷10 минут с выходом продукта не менее 99,6%, готовый продукт получают в виде агломерата.A mixture of fatty acids, including isolated from soap stock of light vegetable oils, is loaded into the reactor and subjected to saponification with bicarbonate or sodium carbonate with continuous stirring in the temperature range 200 ÷ 220 ° C to obtain sodium carboxylate with an acid number of 1.0 ÷ 1.3 mg KOH / g, then iron oxide or hydroxide of iron (PDP) is introduced into the obtained sodium carboxylate and the process of producing iron carboxylate is carried out at a temperature of 150-190 ° C to a conversion of sodium carboxylate of 95%, then it is introduced into the resulting mixture of iron carboxylates and sodium compounds of cobalt and carry out the process of obtaining a mixture of iron-cobalt carboxylates at a temperature of 150 ÷ 190 ° C for 5 ÷ 10 minutes with a product yield of at least 99.6%, the finished product is obtained in the form of an agglomerate.
Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1 (прототип)Example 1 (prototype)
В емкость V=l дм3, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 400 г (1,41 моль) смесь жирных кислот, выделенных из соапстока светлых растительных масел, и нагревают до температуры кипения 220°C, лимитирующаяся температурой кипения смеси жирных кислот и разложением гидрокарбоната натрия. Затем включают мешалку и добавляют 118 г (1,41 моль) гидрокарбоната натрия, активно перемешивают, и поддерживают температуру на уровне, реакция проходит при температуре в течение 15 минут до достижения кислотного числа 1,0 мг KOH/г. Далее в полученную смесь вводят оксид железа (II) в мольном соотношении 2:1, в количестве 84 г (0,705 моль) при постоянном перемешивании, реакция проходит при температуре 110°C в течение 20 минут. Далее останавливают мешалку, полученную массу оставляют на 40 мин, для остывания, выгружают пастообразные карбоксилаты железа, затем удаляют сульфат натрия из целевого продукта, методом отстаивания. Контроль полноты превращения исходных веществ осуществляют по кислотному числу реакционной массы, данные анализа целевого продукта представлены в таблице 2.400 g (1.41 mol) of a mixture of fatty acids isolated from soap stock of light vegetable oils are loaded into a container V = l dm 3 equipped with a stirrer and heating, and heated to a boiling point of 220 ° C, limited by the boiling point of the fatty acid mixture and decomposition sodium bicarbonate. Then, the stirrer is turned on and 118 g (1.41 mol) of sodium bicarbonate are added, they are actively mixed and the temperature is maintained, the reaction takes place at a temperature for 15 minutes until an acid value of 1.0 mg KOH / g is reached. Next, iron (II) oxide is introduced into the resulting mixture in a molar ratio of 2: 1, in an amount of 84 g (0.705 mol) with constant stirring, the reaction takes place at a temperature of 110 ° C for 20 minutes. Then the stirrer is stopped, the resulting mass is left for 40 minutes, for cooling, pasty iron carboxylates are unloaded, then sodium sulfate is removed from the target product by settling method. The control of the completeness of conversion of the starting materials is carried out by the acid number of the reaction mass, the analysis data of the target product are presented in table 2.
Пример 2Example 2
В реактор V=5 дм3 загружают 1000 г (4,05 моль) смеси жирных кислот с кислотным числом 110 мг KOH/г, выделенных из соапстока светлых растительных масел, далее добавляют карбонат натрия в стехиометрическом соотношении и проводят процесс омыления жирных кислот с получением карбоксилата натрия при непрерывном перемешивании и температуре 200°C до получения карбоксилата натрия с кислотным числом 1,3 мг KOH/г, далее добавляют в полученный карбоксилат натрия 137,3 г (1,28 моль) оксида железа и проводят процесс получения карбоксилата железа при температуре 170°C до выхода - 95%, а далее вводят в полученную смесь карбоксилатов железа и натрия 7,33 г (0,06 моль) оксида кобальта и проводят реакцию взаимодействия оксида кобальта с карбоксилатом натрия при температуре 170°C течение 7 минут с получением готового продукта (смеси железокобальтовых карбоксилатов) в виде агломерата.In the reactor V = 5 dm 3, 1000 g (4.05 mol) of a mixture of fatty acids with an acid number of 110 mg KOH / g isolated from soap stock of vegetable oils are loaded, then sodium carbonate is added in a stoichiometric ratio and the process of saponification of fatty acids is carried out to obtain sodium carboxylate with continuous stirring and a temperature of 200 ° C to obtain sodium carboxylate with an acid value of 1.3 mg KOH / g, then 137.3 g (1.28 mol) of iron oxide are added to the obtained sodium carboxylate and the process of obtaining iron carboxylate is carried out at temperature 170 ° C to the yield is 95%, and then 7.33 g (0.06 mol) of cobalt oxide is introduced into the resulting mixture of iron and sodium carboxylates and the reaction of cobalt oxide with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 170 ° C for 7 minutes to obtain the finished product (mixture iron-cobalt carboxylates) in the form of an agglomerate.
Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 3Example 3
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но в качестве соединений металлов переменной валентности используют гидроксид железа и гидроксид кобальта. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to Example 2, but iron hydroxide and cobalt hydroxide are used as metal compounds of variable valency. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 4Example 4
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но в качестве соединения металла переменной валентности используют нитрат кобальта. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to example 2, but cobalt nitrate is used as a variable-valence metal compound. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Следует отметить, что в этом случае процесс производства усложняется дополнительным аппаратурным оформлением, так как необходимо применение коррозионностойкого оборудования, а также оборудования для улавливания азотистых газов.It should be noted that in this case the production process is complicated by additional hardware design, since it is necessary to use corrosion-resistant equipment, as well as equipment for trapping nitrogen gases.
Пример 5Example 5
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят в течение 5 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to example 2, but the reaction of the interaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out for 5 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 6Example 6
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят в течение 8 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to example 2, but the reaction of the interaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out for 8 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 7Example 7
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят при температуре 150°C течение 7 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.Get a mixture of iron-cobalt carboxylates analogously to example 2, but the reaction of the interaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 150 ° C for 7 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 8Example 8
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят при температуре 150°C течение 10 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.Get a mixture of iron-cobalt carboxylates analogously to example 2, but the reaction of the interaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 150 ° C for 10 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 9Example 9
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят при температуре 150°C течение 11 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to Example 2, but the reaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 150 ° C. for 11 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 10Example 10
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят при температуре 190°C течение 4 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.Get a mixture of iron-cobalt carboxylates analogously to example 2, but the reaction of the interaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 190 ° C for 4 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 11Example 11
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят при температуре 190°C течение 5 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to Example 2, but the reaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 190 ° C for 5 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Пример 12Example 12
Получают смесь железокобальтовых карбоксилатов аналогично примеру 2, но реакцию взаимодействия соединения кобальта с карбоксилатом натрия проводят при температуре 190°C течение 6 минут. Основные характеристики процесса получения смеси железокобальтовых карбоксилатов представлены в таблице 2.A mixture of iron-cobalt carboxylates is obtained analogously to Example 2, but the reaction of the cobalt compound with sodium carboxylate is carried out at a temperature of 190 ° C for 6 minutes. The main characteristics of the process for producing a mixture of iron-cobalt carboxylates are presented in table 2.
Как видно из таблицы 2, оптимальное время проведения реакции при температуре 150°C составляет 10 мин, при температуре 170°C - 7 мин, при температуре 190°C - 5 мин, т.к. обеспечивается максимальный выход целевого продукта (смеси железокобальтовых карбоксилатов) равный 99,6%. Следует отметить, что превышение продолжительности термического воздействия более 5÷10 минут (при температурах проведения реакции соответственно 190°C и 150°C) также способствует образованию побочных продуктов (оксидов, гидроперекисей) и дефектов структуры целевого продукта (спекание).As can be seen from table 2, the optimal reaction time at a temperature of 150 ° C is 10 min, at a temperature of 170 ° C - 7 min, at a temperature of 190 ° C - 5 min, because provides the maximum yield of the target product (a mixture of iron-cobalt carboxylates) equal to 99.6%. It should be noted that exceeding the duration of the thermal effect by more than 5 ÷ 10 minutes (at reaction temperatures of 190 ° C and 150 ° C, respectively) also contributes to the formation of by-products (oxides, hydroperoxides) and structural defects in the target product (sintering).
Предложенный способ изготовления смеси железокобальтовых карбоксилатов позволяет:The proposed method of manufacturing a mixture of iron-cobalt carboxylates allows:
- повысить выход целевого продукта, вследствие увеличения степени конверсии реагирующих веществ;- increase the yield of the target product, due to an increase in the degree of conversion of reacting substances;
- создать универсальную добавку-прооксидант при использовании смеси железокобальтовых карбоксилатов;- create a universal prooxidant supplement using a mixture of iron-cobalt carboxylates;
- повысить эффективность инициаторов деструктивных процессов при производстве оксибиоразлагающих добавок;- increase the efficiency of initiators of destructive processes in the production of oxybiodegradable additives;
- снизить негативное воздействие на окружающую среду;- reduce the negative impact on the environment;
- повысить технико-экономические показатели производства;- increase the technical and economic indicators of production;
- утилизировать отходы масложировой отрасли - соапстока;- Dispose of waste oil and fat industry - soap stock;
- заменить импортные оксибиоразлагающие добавки для полимерных материалов на российском рынке отечественными аналогами.- replace imported oxybiodegradable additives for polymeric materials on the Russian market with domestic analogues.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143219A RU2682522C1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143219A RU2682522C1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2682522C1 true RU2682522C1 (en) | 2019-03-19 |
Family
ID=65805831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143219A RU2682522C1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2682522C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185457A (en) * | 1987-08-28 | 1993-02-09 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for the continuous production of fatty acid soaps |
| US5434277A (en) * | 1993-04-02 | 1995-07-18 | Industrial Technology Research Institute | Improved metallic soaps of fatty acids for use as photolyzing agents for photodegradable polymer films |
| RU2607207C1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method of producing iron carboxylates |
| RU2618858C1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method for producing carboxylates of metals of variable valence |
-
2017
- 2017-12-12 RU RU2017143219A patent/RU2682522C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185457A (en) * | 1987-08-28 | 1993-02-09 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for the continuous production of fatty acid soaps |
| US5434277A (en) * | 1993-04-02 | 1995-07-18 | Industrial Technology Research Institute | Improved metallic soaps of fatty acids for use as photolyzing agents for photodegradable polymer films |
| RU2607207C1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method of producing iron carboxylates |
| RU2618858C1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method for producing carboxylates of metals of variable valence |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| А.Я.Дринберг. Технология пленкообразующих веществ, Госхимиздат, 1948, с. 199-227. * |
| В.М.Потапов. Органическая химия, Издательство "Химия", Москва, 1972, с. 193-194. * |
| Владимир И. Корчагин и др. Лимитирующие факторы при получении прооксидантов с использованием смеси жирных кислот, выделенных из соапстоков, Вестник ВГУИТ, Т. 79, N 1, 2017, с. 222-226. * |
| Владимир И. Корчагин и др. Лимитирующие факторы при получении прооксидантов с использованием смеси жирных кислот, выделенных из соапстоков, Вестник ВГУИТ, Т. 79, N 1, 2017, с. 222-226. Р. Гольдштейн. Химичекая переработка нефти, Издательство иностранной литературы, Москва, 1961, с. 330. В.М.Потапов. Органическая химия, Издательство "Химия", Москва, 1972, с. 193-194. Дж. Гордон. Органическая химия растворов электролитов, Издательство "Мир", Москва, 1979, с. 153-154. А.Я.Дринберг. Технология пленкообразующих веществ, Госхимиздат, 1948, с. 199-227. * |
| Дж. Гордон. Органическая химия растворов электролитов, Издательство "Мир", Москва, 1979, с. 153-154. * |
| Р. Гольдштейн. Химичекая переработка нефти, Издательство иностранной литературы, Москва, 1961, с. 330. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1293739B (en) | Process for the production of aromatic carboxylic acids | |
| GB847059A (en) | Method for the preparation of pigmented polyesters and articles manufactured from these polyesters | |
| RU2682522C1 (en) | Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates | |
| EP1599437B1 (en) | Powdered overbased amorphous alkaline earth metal salts and processes for making | |
| DE1948856B2 (en) | METHOD FOR PRODUCING ETHYLENE GLYCOLESTERS | |
| JP6219724B2 (en) | Liquid overbased carboxylic acid metal salt, mixed metal stabilizer containing the same, and method for preparing halogen-containing polymer stabilized by them | |
| EP1165482A1 (en) | Method for producing overbased zinc soaps | |
| RU2607207C1 (en) | Method of producing iron carboxylates | |
| JPS62108838A (en) | Production of vanadium-containing mixed metal soap solution | |
| CN108996475B (en) | Method for preparing high-purity potassium iodate | |
| US2528803A (en) | Preparation of metallic soaps | |
| RU2618858C1 (en) | Method for producing carboxylates of metals of variable valence | |
| US5021598A (en) | Process for making bismuth carboxylates | |
| KR20160038925A (en) | Production Method of Dicarboxylic Acid from Castor Oil | |
| CN102660075B (en) | Comprehensive utilization method for aromatic carboxylic acid residues | |
| AU2016204205A1 (en) | Method of preparing metal carboxylates | |
| WO2013162421A1 (en) | Synthesis of a multi-purpose catalyst and method for the liquid phase low temperature oxidative cracking of organic raw material | |
| DE965399C (en) | Process for the production of terephthalic acid or its salts or its derivatives from potassium benzoate | |
| DE950289C (en) | Process for the preparation of N-carboxyalkylhexitylamines | |
| CA1150733A (en) | Process for preparing bifunctional aliphatic organic compounds | |
| RU2492202C1 (en) | Method of producing siccative for paint materials | |
| Dimov et al. | Interaction of nitric acid with rubber chunks derived from waste tires | |
| PL226393B1 (en) | Degradation catalyst of thermoplastics and its manufacturing method | |
| JPH10120615A (en) | Production of fatty acid metallic soap containing fatty acid salt of molybdenum | |
| US3468945A (en) | Production of carboxylic acids and nitriles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191213 |