تهیه و بررسی یک روان‎کننده زیستی بهبودیافته برپایه روغن کنجد

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

فریبا رنگ‎ریز ¹ , سعید خدادوست ² , محسن امامی ³ , فاطمه زراعت پیشه ⁴

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان
2 - استادیار شیمی تجزیه، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان
3 - استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان
4 - استادیار شیمی آلی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان

تاریخ دریافت : 1399/09/27 تاریخ پذیرش : 1399/09/27 تاریخ انتشار : 1399/07/01

کلید واژه: روغن کنجد, روان کننده, واکنش تبادل استری, تری‎متیلول‎پروپان,

چکیده مقاله :

با توجه به آسیب هایزیست‎محیطی ناشی از روان کننده های نفتی، جایگزین‎کردن آن ها با روغن های دوستدار طبیعت موردتوجه قرارگرفته است. هدف از این پژوهش، تهیه روان کننده زیستی از روغن گیاهی کنجد با اصلاح شیمیایی با واکنش تبادل استری و افزودن مواد پاداکسنده مناسب به آن است. با ایجاد گروه استری، فروارده هایی با ویژگی روان کنندگی خوب، شاخص گرانروی بالا، نقطه اشتعال بالا، نقطه ریزش پایین، و داشتن ویژگی های سازگار با محیط‎زیست از جمله تخریب‎پذیری بالا و سمیت کم به‎دست آمد. در مرحله نخست، با کاتالیست استیل کلرید، مولکول های تری‎گلیسیرید روغن در واکنش با متانول در دمای °C 100 در یک سامانه بازروانی متانول‎کافت شد و در مرحله بعدی، با آنزیم لیپاز، متیل استر به‎دست آمده بر تری‎ متیلول‎پروپان (TMp < /span>) به مدت 24 ساعت در دمای °C 50، نشانده شد. در مرحله دوم، عامل های متفاوت (نسبت مولی الکل به روغن، دما، غلظت آنزیم) در طول فرایند استری ‎شدن بررسی و بهترین شرایط برای متیل استر کنجد با تری متیلول‎ پروپان به‎دست آمد. همچنین، آزمون گرما‎سنجی پویشی تفاضلی (DSC) و گرانروی نمونه تهیه‎شده بررسی شد.

چکیده انگلیسی:

Due to the harmful environmental effects caused by the petroleum based lubricants, their replacement with environmental friendly oils has been considered. The aim of this study is to prepare a biological lubricant from Sesame oil during chemical modification using the trans-esterification reaction and addition of appropriate antioxidant materials. By creating a group of esters on trans position, a product with good lubrication, high viscosity index, high flash point, low pour point, and environmental friendly properties including high degradability and low toxicity were obtained. In the first step, by using an (or of) acetylchloride catalyst, the triglyceride molecules of the Sesame oil were methanolized in a reaction of methanol at 100 °C in a reflux system. In the next step, the obtained methyl ester in presence of lipase enzyme (as catalyst) by reaction of trimethylolpropane (TMP) was taken at 50 °C for 24 hours. Then, different parameters (molar ratio of alcohol to oil, temperature, and enzyme concentration) were evaluated and the best conditions for esterification of Sesame methyl ester with TMP were obtained. Also, some of the physicochemical properties of the lubricants were investigated by using the differential scanning calorimetry (DSC) and viscometry.

منابع و مأخذ:

[1] Atabani, A.E.; Silitonga, A.S.; Ong,  H.C.; Mahlia, T.M.I.; Masjuki, H.H.; Badruddin, I.A.; Fayaz, H.; Renewable and sustainable energy reviews 18, 211-245., 2013.

[2] Syahir, A.Z.; Zulkifli, N.W.M.; Masjuki, H.H.; Kalam, M.A., Alabdulkarem, A.; Gulzar, M.; Khuong, L.S.; Harith, M.H.; Journal of cleaner production 168, 997-1016, 2017.

[3] Zareh-Desari, B.; Davoodi, B.; Journal of Cleaner Production 135, 1198-1209, 2016.

[4] Wagner, H.; Luther, R.; Mang, T.; Applied Catalysis A: General 221, 429-442, 2001.

[5] Sarno, M.; Iuliano, M,; Cirillo, C.; Chemical Engineering Journal 3771, 120273, 2019.

[6] Aziz, N.A.M.;Yunus,  R.; Rashid, U.; Zulkifli, N.W.M.; Tribology International 93, 43-49, 2016.

[7] Jiang, S.; Li, S.;Liu, L.;Wang, L.; Mominou, N.; Tribology International 86, 42-51, 2015.

[8] Quinchia, L.A.; Delgado, M.A.; Reddyhoff, T.; Gallegos, C., Spikes H.A.; Tribology International 69, 110-117, 2014.

[9] Fox, N.J.; Stachowiak, G.W.; Tribology international 40, 1035-1046, 2007.‏

[10] Hwang, H.S.; Erhan, S.Z.; Journal of the American Oil Chemists' Society 78, 1179-1184, 2001.‏

[11] Yehye, W.A.; Rahman, N.A.; Ariffin, A.; Hamid, S.B.A.; Alhadi, A.A.; Kadir, F.A.; Yaeghoobi, M.; European Journal of medicinal chemistry 101, 295-312, 2015.

[12] Suarez, A.N.; Grahn, M.; Pasaribu, R.; Larsson, R.; Tribology International 43, 2268-2278, 2010.

[13] Beheshti, A.; Huang, Y.; Ohno, K,; Blakey, I.; Stokes, J.R.; Tribology International 144, 106130, 2020.

[14] Zareh-Desari, B.; Davoodi, B.; Journal of Cleaner Production 1351, 1198-1209, 2016.

[15] Abou-Gharbia, H.A.; Shehata, A.A.Y.; and Shahidi, F.; Food research international 33, 331-340, 2000.

[16] Heikal, E.K.; Elmelawy, M.S.; Khalil, S.A.; and Elbasuny, N.M.; Egyptian Journal of Petroleum 26, 53-59, 2017.

[17] Bhaumik, S.; Mathew, B.R.; Datta, S.; Fuel 2411, 733-743, 2019.