H2S0ft
Woda w Htoaunkowo nielicznych przypadkach .powodujo szybką Ł całkowitą hydrolizą wymienionych grup związków organicznych, nawet joali reakcją prowadzi alą w podwyzazonej tamperaturza i pod swiąkazonyn cienieniem. Przykładem reakcji hydrolizy, która dole łatwo zachodzi w obecności aamej wody i ma praktyczno znaczanio, jost przekeztalcania soli dLazoniowych w fenole<
_ lOmp
SOą * MjO -—
Reakcją tą wykorzystuje alą w przemy* 1$ w ograniczonym zakresie: do syntezy pochodnych fenolu trudnych do otrzymania innymi motodami.
Aby hydroliza zachodziła azybko i całkowicio, do wody dodaje.eią czynniki przyepieasająco jaj przebieg - katalizatory. Czynnikami tymi są kwasy, wodorotlenki, sole, niekiedy tlenki metali lub metale, a w procesach biochemicznych enzymy, w praktyce przemysłowej hydrolizą prowadzi alą najczęściej w Środowisku mniej lub bardziej stątonych kwasów mineralnych (HCI, HaSO„), mocnych zasad (NoOH, Co(OH)a) Łub soli (NoaCOa)>
Hydrolizą w obecności kweeu wykorzystuje eią do przerobu licznych surowców naturalnych pochodzenie roślinnego lub zwierzęcego., m.in. tłuszczów, węglowodanów i białek. Hydroliza skrobi (niekiedy odpadów drzewnych lub celulozy technicznej) etanowi podstawową przemysłową metodą produkcji D-glukozy. W hydrolizatach obok D-glukozy występują równio! inna cukry, m.in.•fruktoza, kayloza ‘i galaktoza. Z hydrolizatu albo wyodrębnia aię poszczególne cukry proste (heksozy i pentozy), albo poddaje się go fermentacji w celu otrzymania alkoholu etylowego (p. 2.1.1 i 2.1.2).'
Hydroliza w obecności alkaliów, W i zalotności od ich stęienia, umożliwia przerób różnych grup związków organicznych. Rozdarte zonę, kilku- lub kilkunastoprocentowe roztwory NoOH lub NoaCOa przydatna' oą do hydrolizy tłuszczów (produkcja mydła 1 gliceryny) oraz chlorków alkilowych i arylowych (np. produkcja fenolu z ohlorobenzenu).' Natomiast hydrolizę prowadzoną za pomocą stężonego (5.0*9 5-proco ntówego) NoOH, tzw. stapianie alkaliczne, wykorzystuje alą do przerobu aromatycznych 'związków sulfonowych w celu zastąpienia grup -SOaH grupami -OH. Metoda -stapiania alkalicznego", która była najatarazą historycznie metodą produkcji fenolu (z kwasu benzsnosulfonowsgo, p. 4.24), obecnie ma znaczenie, raczej przy syntezie niektórych pochodnych fenolu oraz naftoli i hydrokayantrachinonów.
Jak wynika z,tab. 118, najwatniajaza procesy hydrolizy realizowane w przemyśle w zdecydowanej większości przebiegają w Środowisku kwaśnym lub alkalicznym, przy czym kwasy mogą być rozcieńczone lub etęZone, a zasady w postaci roztworów lub stopione. Reakcje hydrolizy przebiegają w
zróżnicowanych warunkach. Stosunkowo nieliczne procesy zachodzą w aot-rnalnej temperaturze i pod normalnym olśnieniem, np. hydroliza |r«wu-(scukrzanie) metodą Bergluee. Najczęściej hydrolizę prowadzi eią w temp. 80-160°C, pod normalnym lub nieznacznie zwiększonym ciśnienie*, wysokotemperaturowy przebieg hydrolizy (w temp. powytej 300°C) związany )«si « przerobem ohlorobenzenu na fenol oraz aromatycznych kwasów sulfonowych na pochodne zawierające grupy -OH-
5.15.2., Przykłady procesów przemysłowych Hydroliza tłuszczów
W przemyśle realizowane są dwa kierunki hydrolizy tłuszczowi
- hydroliza w środowisku alkalicznym, tzw. zaydlanis tłuszczów, prowadzi do uzyskania jako produktów mydlą i gliceryny:
CHa—COOR fHa-OM
^H-COOR • 3 NoOH :-1 CH-OH • 3 RCOONo J
CHa—COOR CHa—OH
- hydroliza w środowisku obojętnym lub kwaśnym, tzw. r o «-szczepią nie tłuszczów, prowadzi do uzyekaala jazo produktów mieszaniny wyłszych kwasów tłuszczowych i gliceryny:
CHa-COOR CHa-OH
^H-COOR ♦ 3 HaO -* pH-OH * 3 RCOOM .
CMa-COOR CHa-0H
i Rozszczepianie tłuszczów prowadzi aię metodą ciśnieniową łeb bezciśnieniową, najczęściej w obecności katalizatorów. Metoda ciśnieniowa polega na hydrolizie tłuezczu w autoklawie, wobec przegrzanej pary wodnej, w temp. 200°C, pod ciśnieniem do 5 MPa. Gdy 1 procesie stosuje I aię katalizator, np. CoO, ZnOl MgO (dodawany w ilości ok. 1% wag.), rozszczepienia zachodzi w nitazej temperaturze i pod niższym olśnieniem (150°C, do 1 MPa). Inicjujące działanie katalizatora związane jest i utworzeniem (w reakcji z kwasami tłuszczowymi) mydeł, których właściwości emu Lgujące zwiększają powierzchnię kontaktu nie mieszających się wzajemnie reagujących faz (tłuszczowej i wodnej). Proces ciśnieniowy ti-a ok. 2-8 godz. Produktem reakcji jest mieszanina kwasów tłuszczowych ora* tzw. woda glicerynowa (wodny roztwór' gliceryny) zawierające prsktyozaie całkowitą ilość gliceryny wchodzącej w skład tłuszczu poddawanego hydrolizie.
Bezciśnieniowe rozszczepianie tłuszczów moZna realizować w dwóch wariantaah. Tzw. metoda kwasowa polega na zadaniu tłuezczu stężonym kwasem siarkowym w ilości 5-8% wag., w temp. 120°C. | początkowym stedlsm powetaje pewna ilość produktów siarczanowania nienasyconych kwasów tłuszczowych kwasem siarkowym: