今天剛好看到這一篇文章,泛科學講油脂的
http://pansci.tw/archives/78667
就寫幾篇來補充跟除錯。
我寫的內容資訊負載量會比較大,但會更深入的講解,
1. 脫膠,為什麼油要脫膠?
因為如果不脫膠,根本就沒辦法精煉了。
油的化學名稱叫做三酸甘油脂(見第一張圖,引用自wiki),
顧名思義,是由中間的甘油的部分加上三條脂肪酸鏈,這樣形成一個疏水性的結構,但這三條脂肪酸鏈有沒有可能變成其他東西呢?答案是有的,這種東西就叫磷脂質(見第二張圖,引用自wiki),或其他物質,油脂本身是一種複雜的分子混合物。從第二張圖可以看到,磷脂質一樣有兩條脂肪酸鏈跟一條磷酸,這一條是親水性的,其他兩條是疏水性的,一個分子同時有親水性跟疏水性的構造,這分子就有乳化的功能,可以把油跟水混在一起,所以開始精煉的時候,必然要先作脫膠。但磷脂也有可能出現疏水性的,因此又會分成水化磷脂HP跟非水化磷脂NHP(見第三張圖)兩類。
HP是非常好處理的,只要把熱水或弱酸加進去油中,攪一攪使膠體水溶性脂質吸水膨脹、凝聚,之後再使用離心的方法就可以分離了,真正麻煩的是NHP。
磷脂質的多與少,要看油品的種類決定,一般大豆油約有3%左右的磷脂質,而這3%裡面屬於HP的部分有80%左右,NHP的部分有20%左右。
3%的百分之20,就是0.6%左右,換算成ppm是6000ppm,但如果要進入下一部分的精煉,就必須把磷脂質降到10ppm以下,而要把6000ppm降到10ppm以下,就必須添加化學物質處理,如磷酸、EDTA、NaOH、2價金屬離子、檸檬酸等,會添加什麼就由你的油品種類、製程設計去添加,處理過得到磷脂質10ppm的油,才能進入下一個精煉。
所以油經過脫膠之後,就得到低膠油脂與油腳(oil stock)
而過程中的所移除的磷脂質可以再經過化學處理使用,所謂的大豆卵磷脂就是這樣來的。
2. 脫酸,油脂有可能因為種子或果肉本身的脂肪酸脢氧化而形成游離脂肪酸(FFA,第四張圖,引用自搜狗百科)。
一般而言會希望毛油的酸價越低越好,因為如果酸價高,損耗就多,脫酸有酸鹼中和(鹼煉)、脂化(變回油脂)、溶劑萃取、汽提等方式,大部分使用的就是酸鹼中和,鹼的種類有氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀等,但考慮成本以及後續廢棄物的利用,通常都會使用氫氧化納。
而鹼的量就必須控制的很好,檢驗出油的酸價之後,就可以計算出需要添加的鹼量,但都會多加一點,避免反應不完全,而需要多加的量當然就由毛油的品質決定,品質差多一些,品質好少一些。
脫膠油經過鹼煉之後,得到低酸價低膠油跟皂腳(soapstock),皂腳過去都是作為肥皂使用,但也使用不掉這麼大的產量,但生質能源業的興起,為皂腳帶來一個新出路,皂腳經過酸化之後,就可以形成酸油,例如黃豆皂腳就可以形成黃豆酸油(SAO ,soy acid oil),黃豆酸油轉生質柴油的製程已經相當成熟。
3. 脫色,加入1%左右,工業用脫色白土進行脫色,脫色會使油品本身的含水量稍微上升,而脫色是一個很簡單的製程,應用範圍也很廣,一般廢棄機油只要經過脫色的處理,就可以變看起來蠻乾淨的機油。
4. 汽提脫臭,就是用高溫的水蒸氣,從油的底部灌入,水蒸氣就會把有味道的物質及容易溶於水的物質都帶走,也可以去除游離脂肪酸FFA,這些蒸餾物去除水之後又可以再次利用,從黃豆來的稱為Distilled Soya Fatty Acid(SOFA),從棕櫚油來的叫Palm fatty acid distilled(PFAD),這些在工業上都有許多的應用,甚至某些時期,這些廢棄物比油本身還貴。
5. 脫水,水就是油脂酸敗的開始,水與三酸甘油脂化合造成游離脂肪酸的出現,但上面四個步驟都會造成水的增加,所以脫水必須拉到後面來做,並免多做一次白工,因此在這個步驟,就會讓油進入真空蒸餾塔,在低壓的環境下,油就不需要加熱到這麼高,水分子就可以趕出去了。
6. 脫蠟,經歷了這麼多的處理,還是有一種物質沒辦法去除乾淨,那就是蠟質,蠟本身會影響油的品質,也會阻礙人體對油的吸收,在低溫的情況之下,蠟會有霧化的現象,所以沒經過除蠟的油,放在冰箱裡面會看到油出現白色一絲一絲的情況,這就是霧化,所以非精煉的橄欖油,低溫會有霧化的現象。這個脫蠟的製程,也稱為冬化,就是慢慢降溫讓蠟質的結晶生成在表面,再去除表面的結晶。
去除後的蠟,又可以拿來做其他工業使用。
油脂精煉就是一個如此完全利用的產業,每一階段所產生的次級產品,都有它利用的地方,也經過這些繁雜的步驟,提供安全穩定的食用油品。
而新聞中這一段
飽和脂肪酸是指脂肪酸分子中不含有雙鍵等不飽和鍵,所以其中的碳原子和氫原子的結合為最大值,所以稱為「飽和」脂肪酸。由於它的烷基結構整齊,分子間的作用力強,因此熔點較高,在室溫下會成固狀。因此沒有雙鍵,所以不會變成我們常聽到的「反式脂肪」,其穩定度也比不飽和脂肪酸高,較不容易氧化。
這一段可能會讓讀者誤導,室溫之下,飽和脂肪的確不會形成反式脂肪,但高溫時飽和脂肪是產生反式脂肪的原料,反式脂肪的能階比順式脂肪還低,飽和脂肪在高溫下,是一種吸熱的狀態,在油中微量的2價金屬離子的幫助之下,會產生脫氫,而脫氫的兩個碳原子處會產生一個雙鍵的結構,加上反式脂肪的能階比順式脂肪低,因此就產生反式脂肪,
所以工業上為什麼油脂加氫的氫化製程會產生反式脂肪,因為這個反應是一個正逆反應,有正反應的不飽和脂肪加氫形成飽和脂肪,也有逆反應的飽和脂肪脫氫形成反式脂肪。
酸鹼中和計算 在 辣媽英文天后 林俐 Carol Facebook 八卦
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雖然指考化學部分範圍涵蓋基化一二三及選修化學上下兩冊共五冊。準備難度遠高於學測,在繁雜的內容與題海中,如何準備指考呢?當然,談不上猜題,但是歷年來的考題將可提供有效的資訊幫助我們掌握方向。
◎指考試題可由三大脈絡作縱向概念銜接的複習
透過對近十年來歷年考試單元的分析,我們掌握出近十年來逃不出以下三大命題部分,所以同學們在準備指考時,可由以下內容循序漸進將各章複習,並連貫上下章節, 如此準備, 方可事半功倍並奪得高分。
★第一命題部分 物質組成探究
主要是以有機化學為主體,題型包含實驗式、分子量、基本計量、氣體定律、液體性質、同分異構物、有機化學各類物質的命名、反應、與合成、及聚合物等。這部分因為與生活息息相關,所以舉凡時事問題的食安、汙染、環境、最新科技等都可由此部分取材。歷年來約佔試卷ˋ40分。
☆建議複習章節為:
基化一第一章→基化一第三章→基化二第三章→基化二第四章→基化三第一章→選化上第三章→選化下第七章→選化下第八章
★第二命題部分 物質反應探究
主要是以討論化學反應速率及化學平衡; 並加入化學中常見的沉澱、酸鹼中和、氧化還原等反應為主體,此部分以計算題型命題較多。主要架構包含:電解質的性質、pH值、酸鹼中和、滴定曲線、沉澱表、氧化數、氧化還原方程式的平衡、電池原理、各類電池、電解、速率定律式、秒表反應、Kp、Ksp的計算、勒沙特列原理、共同離子效應等。。這部分因為涉及能源,所以汽油辛烷值、電鍍汙染、燃料電池、電動車、酸雨等時事問題也可加入命題並由此部分取材。歷年來約佔試卷35分。
☆建議複習章節為:
基化一第四章→基化二第一章→基化三第二章→基化三第三章→選化上第四章→選化上第五章
★第三命題部分 物質結構探究
主要是以分子形狀與化學鍵為主體,包含原子構造、電子排列、能階、軌域、電子組態、游離能、電子親和力、週期表、各類化學鍵、晶體結構、混成軌域與分子形狀、非金屬與金屬的性質、配位化合物等。這部分因為與物質結構相關,所以舉凡隱形斗篷、奈米材料、抗癌藥物、瘦肉精、半導體工業等最新科技等都可由此部分取材。歷年來約佔試卷25分。
☆建議複習章節為:
基化一第二章→基化二第二章→選化上第一章→選化上第二章→選化下第六章
酸鹼中和計算 在 Winnie老師的科學馬戲團 Facebook 八卦
跟各位報告一下『108課綱下學期理化』部分(我已確實看到翰林課本!)
1. 第一章: 莫耳數部分並不是全刪,質量/分子量=莫耳數,還是有教,但6*1023次方,這個數字已經從課本拿掉了,整本都沒看到。所以化學劑量題目還是可以考,只要不要牽扯到粒子數的都可以考
2. 第二章:金屬冶煉鐵的部分,本來說要拿掉,但我看依然存在,所以第二章沒什麼變動
3. 第三章:莫耳濃度計算拿掉了!!! 已經沒這部份了!酸鹼中和滴定終點這種計算,課本也看不到了,但有講一點觀念。
4. 第四章: 沒什麼變動~
5. 第五章: 沒什麼變動~
6. 第六章: 力學相關題目變簡單,但觀念還是有講,所以基本上我認為還是沒什麼變動~
結論~~有刪掉一些,但整體影響並不大,所以!! 國二同學,還是好好學囉~對程度較不好的同學,確實你們比前幾屆同學可以輕鬆一點點,因為計算變少了。但是,一樣的,只要是我的學生,我還會盡量把你們教會,以前的人學的會,你們那麼優秀,沒理由不會,這樣高中去你就輕鬆多了呢~
大家加油囉!!👍
酸鹼中和計算 在 國立臺東高級中學 九十一學年度 第 二 學 期 期末考 高二化學科 ... 的八卦
25 時在pH 值等於1.0 的鹽酸中加入同體積pH 值為14.0 的氫氧化鈉溶液,此混合液的pH 值最接近何值? 2 7 13 14。 13. 下列敘述何者錯誤? (A)不論溫度高低 ... ... <看更多>
酸鹼中和計算 在 Re: [國中] 酸鹼中和正確的PH值怎算? - 看板Chemistry 的八卦
※ 引述《Dirichlet (微風輕吹)》之銘言:
: 國中的酸鹼中和計算好像都沒考慮到水的解離,
: PH=6 的一公升鹽酸水溶液把它加水稀釋到一百公升,
: 依照國中理化講義的算法算出來 PH 值會大於 7,但這顯然不對,
: 如果想計算它正確的 PH 值該怎算呢,@@?
: ps. 任何的水溶液中 [H^+] * [OH^-] = 10^(-14) M^2,
: 上面這個的推導會很難嗎,@@?
教國中我都直接說因為水是中性
所以再怎麼加水也不會把酸性變成鹼性(or鹼性變酸性)
因此pH會趨近於7,但不會超過(或低於)7
而且國中也沒有教對數的計算
所以通常都只考pH-V的圖形判斷
真得要算的話
體積稀釋100倍,[HCl] = 10^-8 M
HCl → Cl- + H+
10^-8 + x
H2O → OH- + H+
x 10^-8 + x
利用Kw = (10^-8 + x) * x = 10^-14
得到[OH-] = x = 9.51 * 10^-8
國中只能算範圍:7 < pOH < 8, 6 < pH < 7
高中可以算值pOH = 7.02
pH = 14 - pOH = 6.98
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 1.160.238.116
在稀釋成100L的鹽酸水溶液中
H+有兩個來源,一是HCl,一是H2O
因為鹽酸是強酸,所以鹽酸提供的[H+]1 = [HCl] = 10^-8 M
而水的自解離則因為H+的同離子效應,會 < 10^-7 M
所以假設水只解離出 [H+]2 = [OH-] = x M
最後水溶離中總[H+]t = [H+]1 + [H+]2 = (10^-8 + x) M
[OH-] = x
代入 Kw = [H+] * [OH-] = (10^-8 + x) * x = 10^-14
※ 編輯: jg065 來自: 1.160.238.116 (04/22 13:42)
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