การสังเคราะห์เอทิลเอสเทอร์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แปรรูปจากกระดูกหมู Ethyl ester synthesis using modified waste pork bones as a catalyst

  • Sasiwimol Wootthikanokkhan Asst Prof
Keywords: Ethyl ester; Biodiesel; Heterogeneous catalyst; Pork bone

Abstract

ปัจจุบันการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีราคาถูกและได้มาจากของเหลือทิ้งส่งผลต่อการลดต้นทุนในการผลิต งานวิจัยเรื่องนี้นำเศษกระดูกหมูมาแปรรูปเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับสังเคราะห์เอทิลเอสเทอร์  จากวัตถุดิบเริ่มต้นคือน้ำมันปาล์มที่ผ่านการใช้แล้ว การทดลองจะเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโดยนำกระดูกหมูมาเผาที่ 1000 oซ และเพิ่มความว่องไวโดยการเคลือบฝังแบบเปียกด้วยสารละลาย K2CO3 ความเข้มข้นร้อยละ 30 โดยน้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยา และหาภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์เอทิลเอสเทอร์ผ่านปฏิกิริยาแทรนส์เอสเทอริฟิเคชัน ที่อุณหภูมิคงที่ 75 oซ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาเท่ากับร้อยละ 6-8 โดยน้ำหนัก อัตราส่วนโดยโมลของเอทานอลต่อน้ำมันที่ 6:1-15:1 เวลาระหว่าง 2-4 ชั่วโมง  ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยใช้เทคนิค XRD พบสัญญาณที่แสดงโครงสร้างของไฮดรอกซีอะพาไทต์  การวัดค่าความเป็นเบสโดยใช้ Hammett indicator ค่าความเป็นเบสอยู่ในช่วง 9.3 < H_ < 15  การเคลือบฝังด้วยสารละลาย KNO3  ส่งผลต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยา ภาวะที่เหมาะสมจากการศึกษาคือ อัตราส่วนโดยโมลของเอทานอลต่อน้ำมันที่  9:1  เวลา 3 ชั่วโมง ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาร้อยละ 8 โดยน้ำหนัก ได้ปริมาณเอทิลเอสเทอร์สูงสุดถึงร้อยละ 90 โดยน้ำหนัก ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ได้เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการสังเคราะห์ไบโอดีเซลประเภทเอทิลเอสเทอร์จากเอทานอลที่สามารถนำไปใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม

This work has concerned the development of inexpensive catalyst, derived from pork bone, for the synthesis of ethyl ester from used palm oil. The experiment was commenced by calcination of pork bone at 1000 °C, followed by wet impregnation with 30 wt%of K2CO3. The synthesis of ethyl ester via transesterification was then carried out under various conditions, at 75 °C for 2-4 h, with the use of 6-8 wt% of the catalyst and 6:1 to 15:1 molar ratios of ethanol to palm oil.   The results from XRD technique confirm the formation of hydroxyl apatite, and the pH values were in the range of 9.3 and 15. It was also found activity of the catalyst was effected after impregnation with KNO3.   In overall, from this study, the optimum conditions was found at the molar ratio of 9:1, 3 h reaction time, 8 wt% of the prepared catalyst. The above conditions yield the maximum percentage yield of ethyl ester of 90 wt%. This approach was considered as an alternative for preparing biodiesel from ethanol for replacement of petroleum based diesel.

Published
2021-01-04