NA MODHANNA CHUN GLÚCÓSÍDÍ AILCILE A MHONARÚ
Is é gliocóisídiú Fischer an t-aon mhodh sintéise ceimiceach a chuir ar chumas forbairt réiteach eacnamaíoch agus teicniúil foirfe an lae inniu le haghaidh táirgeadh polaiglúcóisídí ailcile ar scála mór. Tá gléasraí táirgthe le hacmhainn os cionn 20,000 t/bliain bainte amach cheana féin agus leathnaíonn siad raon táirgí thionscal na ndrochghníomhaithe le gníomhairí dromchlaghníomhacha bunaithe ar amhábhair in-athnuaite. Tá sé cruthaithe gurb iad D-Glúcós agus alcóil shailleacha líneacha C8-C16 na hamhábhair is fearr. Is féidir na hiarmhairtí seo a thiontú ina bpolaiglúcóisídí ailcile dromchlaghníomhacha trí ghlúcóisiúdiú díreach Fischer nó tras-ghliocóisídiú dhá chéim trí pholaiglúcóisíd búitile i láthair catalaíoch aigéid, agus uisce mar fhotháirge. Caithfear an t-uisce a dhriogadh ón meascán imoibrithe chun cothromaíocht an imoibrithe a aistriú i dtreo na dtáirgí atá ag teastáil. Le linn an phróisis gliocóisídithe, ba cheart neamhaonchineálacha sa mheascán imoibrithe a sheachaint, toisc go mbíonn foirmiú iomarcach ar na polaiglúcóisídí mar a thugtar orthu, atá thar a bheith neamh-inmhianaithe, mar thoradh orthu. Dá bhrí sin, díríonn go leor straitéisí teicniúla ar na hiarmhairtí n-glúcóis agus alcóil a homaiginiú, nach féidir a mheascadh go maith mar gheall ar a ndifríocht i bpolaireacht. Le linn imoibriúcháin, cruthaítear bannaí gliocóisídeacha idir alcól sailleach agus n-glúcóis agus idir na haonaid n-glúcóis féin. Dá bhrí sin, foirmíonn polaiglúcósídí ailcile mar mheascáin de chodáin le líon difriúil aonad glúcóis ag an iarmhar ailcile slabhra fada. Tá gach ceann de na codáin seo, ina dhiaidh sin, déanta suas de roinnt comhábhair isiméireacha, ós rud é go nglacann na haonaid n-glúcóis foirmeacha anaiméireacha agus foirmeacha fáinne éagsúla i gcothromaíocht cheimiceach le linn gliocóisídiú Fischer agus go dtarlaíonn na naisc gliocóisídeacha idir aonaid D-glúcóis i roinnt suíomhanna nasctha féideartha. Tá cóimheas anaiméir na n-aonad D-glúcóis thart ar α/β = 2: 1 agus is cosúil go bhfuil sé deacair tionchar a imirt air faoi na coinníollacha a thuairiscítear i sintéis Fischer. Faoi choinníollacha atá rialaithe go teirmidinimiciúil, bíonn na haonaid n-glúcóis atá sa mheascán táirge den chuid is mó i bhfoirm piranasídí. Is feidhm den chóimheas mólar de na hiarmhairtí le linn monaraíochta é meánlíon na n-aonad n-glúcóis in aghaidh an iarmhair ailcile, an rud ar a dtugtar céim polaiméirithe, go bunúsach. Mar gheall ar a n-airíonna dromchlaghníomhacha suntasacha[1], tugtar tosaíocht speisialta do pholaglúcósídí ailcile a bhfuil céimeanna polaiméirithe idir 1 agus 3 acu, agus ní mór thart ar 3-10 móil alcóil shailleacha a úsáid in aghaidh an mhóil de n-glúcós sa phróiseas.
Laghdaíonn céim an pholaiméirithe de réir mar a mhéadaíonn an barraíocht alcóil shailligh. Déantar barraíocht alcóil shailleacha a dheighilt agus a aisghabháil trí phróiseas driogtha folúis ilchéime le galaitheoirí scannáin ag titim, ionas gur féidir strus teirmeach a choinneáil chomh híseal agus is féidir. Ba chóir go mbeadh an teocht galúcháin ard go leor agus an t-am teagmhála sa chrios te fada go leor chun driogadh leordhóthanach an bharrachais alcóil shailligh agus sreabhadh an leá polaiglúcósíde ailcile a chinntiú gan aon imoibriú dianscaoilte suntasach. Is féidir sraith céimeanna galúcháin a úsáid go buntáisteach chun an codán íseal-fhiuchphointe a dheighilt ar dtús, ansin príomhmhéid an alcóil shailligh, agus ar deireadh an t-alcól sailleach atá fágtha, go dtí go leáíonn an polaiglúcósíd ailcile mar iarmhar intuaslagtha in uisce.
Fiú faoi na coinníollacha is séimhe le haghaidh sintéis agus galú alcóil shailleacha, tarlóidh dath donn nach dteastaíonn, agus tá gá le próisis thuaradh chun an táirge a scagadh. Modh amháin tuaradh atá cruthaithe mar mhodh oiriúnach ná gníomhaire ocsaídiúcháin, amhail sárocsaíd hidrigine, a chur le foirmliú uiscí de pholaglicóisíd ailcile i meán alcaileach i láthair ian maignéisiam.
Ráthaíonn na staidéir agus na hathruithe iomadúla a úsáidtear sa phróiseas sintéise, iarphróiseála agus scagtha nach bhfuil aon réiteach “láimhseála” ann fós atá infheidhme go forleathan chun grád táirge ar leith a fháil. Os a choinne sin, ní mór gach céim den phróiseas a cheapadh. Soláthraíonn Dongfu roinnt moltaí maidir le dearadh an tuaslagáin agus réitigh theicniúla, agus míníonn sé na coinníollacha ceimiceacha agus fisiceacha don phróiseas imoibrithe, deighilte agus scagtha.
Is féidir na trí phríomhphróiseas – trasghlicóisídiú aonchineálach, próiseas sloda, agus teicníc beathaithe glúcóis – a úsáid faoi dhálaí tionsclaíocha. Le linn trasghlicóisídiú, ní mór tiúchan an pholaglúcóisíde búitile idirmheánaigh, a fheidhmíonn mar intuaslagthóir do na hiarmhairtí D-glúcós agus bútánól, a choinneáil os cionn thart ar 15% sa mheascán imoibrithe chun neamh-aonchineálacha a sheachaint. Chun na críche céanna, ní mór tiúchan an uisce sa mheascán imoibrithe a úsáidtear le haghaidh sintéis dhíreach Fischer de pholaglúcóisídí ailcile a choinneáil faoi bhun thart ar 1%. Ag cion uisce níos airde, tá baol ann go ndéanfar mais ghreamaitheach den D-glúcós criostalach ar fionraí, rud a mbeadh drochphróiseáil agus polaiméiriú iomarcach mar thoradh air ina dhiaidh sin. Cuireann corraigh agus homaiginiú éifeachtach dáileadh mín agus imoibríocht an D-glúcóis chriostalach sa mheascán imoibrithe chun cinn.
Caithfear fachtóirí teicniúla agus eacnamaíocha araon a chur san áireamh agus an modh sintéise agus a chuid malairtí níos sofaisticiúla á roghnú. Is cosúil go bhfuil próisis thrasglúcóis aonchineálacha bunaithe ar shíoróipí D-glúcóis thar a bheith fabhrach le haghaidh táirgeadh leanúnach ar scála mór. Ligeann siad coigilteas buan ar chriostalú an amhábhair D-glúcóis sa slabhra breisluacha, rud a chúiteamh go mór as na hinfheistíochtaí aonuaire níos airde sa chéim thrasglúcóis agus in aisghabháil bútánóil. Níl aon mhíbhuntáistí eile ag baint le húsáid n-bútánóil, ós rud é gur féidir é a athchúrsáil beagnach go hiomlán ionas nach bhfuil ach cúpla cuid in aghaidh an mhilliúin sna tiúchain iarmharacha sna táirgí deiridh aisghafa, rud nach féidir a mheas mar chriticiúil. Fágann glúcóisiú díreach Fischer de réir an phróisis sloda nó na teicníc beatha glúcóis nach bhfuil an chéim thrasglúcóis agus aisghabháil bútánóil riachtanach. Is féidir é a dhéanamh go leanúnach freisin agus éilíonn sé caiteachas caipitil beagán níos ísle.
Amach anseo, beidh tionchar cinntitheach ag soláthar agus praghas amhábhar iontaise agus in-athnuaite, chomh maith leis an dul chun cinn teicneolaíoch breise i dtáirgeadh polaisiúicrídí ailcile, ar chumas an mhargaidh agus ar chumas táirgthe forbartha agus cur i bhfeidhm. Tá a réitigh theicniúla féin ag polaisiúicríd bhunúsach cheana féin ar féidir leo buntáistí iomaíocha tábhachtacha a sholáthar i margadh na cóireála dromchla do chuideachtaí a fhorbraíonn nó a ghlac le próisis den sórt sin. Tá sé seo fíor go háirithe nuair a bhíonn praghsanna ard agus íseal. Tá costas monaraíochta an ghníomhaire monaraíochta tar éis ardú go dtí an gnáthleibhéal, fiú má thiteann praghas na n-amhábhar áitiúil beagán, féadfaidh sé na hionadaigh do shurfachtáin a shocrú agus féadfaidh sé suiteáil gléasraí táirgthe polaisiúicrídí ailcile nua a spreagadh.
Am an phoist: 23 Iúil 2021