BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---------------------------------------

LÊ ĐÌNH KHIÊM

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG
HYDROTANXIT TRÊN CƠ SỞ MUỐI CỦA Al VÀ Mg,
ỨNG DỤNG CHO QUÁ TRÌNH DECACBOXYL HÓA DẦU
THỰC VẬT THU HYDROCACBON XANH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN KHÁNH DIỆU HỒNG

Hà Nội - 2014
i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ
rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn đã được cảm ơn.
Tác giả

Lê Đình Khiêm


i

Lời cam đoan…………………………………………………………………...

ii

Lời cảm ơn ……………………………………………………………………..

iii

Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt ………………………………………..

vi

Danh mục các bảng …………………………………………………………….

viii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị …………………………………………………

x

LỜI MỞ ĐẦU ………………………………………………………………...

1

Chương 1: TỔNG QUAN ……………………………………………………

3


10

1.4.2. Tính chất vật lý của dầu thực vật ………………………………….

11

1.4.3. Tính chất hóa học của dầu thực vật ………………………………..

12

1.4.4. Các chỉ số quan trọng của dầu thực vật ……………………………

14

1.4.5. Một số loại dầu thực vật thông dụng ……………………………….

15

1.4.6. Vài nét về cây dừa và dầu dừa ……………………………………...

19

1.5. Các phương pháp tổng hợp kerosen xanh …………………………….

24

1.5.1. Phương pháp hydrocracking ………………………………………..

24


2.1. Điều chế xúc tác hydrotanxit hai thành phần .......................................

36

2.1.1. Thành phần nguyên liệu chế tạo xúc tác ............................................

36

2.1.2. Phương pháp điều chế ........................................................................

36

2.2. Các phương pháp phân tích đặc trưng xúc tác ………………………..

37

2.2.1. Phổ XRD ……………………………………………………………..

37

2.2.2. Phân tích nhiệt TG-DTA và TG-DSC………………………………..

37

2.2.3. Ảnh SEM ……………………………………………………………..

37

2.2.4. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ N2 (BET)…………..


2.2.7.5. Xác định hàm lượng nước (ASTM D95) …………………………

46

2.2.7.6. Xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín (ASTM D93) ........................

46

2.2.7.7. Xác định hàm lượng cặn cacbon (ASTM D189/97) ………………

47

2.2.7.8. Xác định chiều cao ngọn lửa không khói (ASTM D1322) ……….

48

2.2.7.9. Xác định chỉ số xà phòng (ASTM D5558) ………………………..

50

2.2.7.10. Xác định chỉ số iot (EN-14111) …………………………………

50

2.2.7.11. Xác định hàm lượng các tạp chất cơ học (ASTM D3042) ……….

51

2.2.7.12. Xác định thành phần chưng cất phân đoạn (ASTM D86) ……….



2.2.7.19. Xác định độ dẫn điện (ASTM D2624) …………………………...

55

2.2.7.20. Xác định tính bôi trơn (ASTM D5001) …………………………..

55

2.2.7.21. Xác định hàm lượng nhựa thực tế (ASTM D381) ………………..

55

2.2.7.22. Xác định ngoại quan (màu sắc, mùi) ASTM D1500, D6045) ……

55

2.2.8. Nghiên cứu tạo hạt cho xúc tác ………………………………………..

56

2.2.9. Nghiên cứu tái sinh xúc tác ..………………………………………….

56

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ………………………………..

57

3.1. Đặc trưng của các hệ xúc tác dạng hydrotalxit hai thành phần Mg-Al

70

3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phản ứng decacboxyl hóa ……..

72

3.2.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng ………………………………..

72

3.2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng ……………………………….

73

3.2.2.3. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác ………………………………..

74

3.2.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn ………………………………...
3.2.3. Đánh giá tính chất sản phẩm …………………………………………

76
77

3.3. Nghiên cứu tạo hạt và tái sử dụng xúc tác …………………………….

84

Lê Đình Khiêm CB130774



Hiệp hội tiêu chuẩn vật liệu của Mỹ

BET

Phương pháp đo diện tích bề mặt

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu long

GC

Phương pháp phân tích sắc ký khí

H/C

Tỉ lệ giữa hydro và cacbon

N

Hợp chất chứa nitơ

O

Hợp chất chứa oxy

S

Hợp chất chứa lưu huỳnh

6

Bảng 1.3. So sánh thành phần axit béo của một số dầu thực vật điển hình……..

16

Bảng 1.4. Một số hãng hàng không sử dụng nhiên liệu kerosen xanh .................. 18
Bảng 1.5. Diện tích trồng dừa ở một số vùng trên thế giới ……………………... 20
Bảng 1.6. Sản lượng dầu dừa ở một số vùng trên thế giới ……………………… 21
Bảng 1.7. Tình hình sản xuất và sử dụng dầu dừa trên thế giới giai đoạn 2001 22
2011(triệu tấn) ………………………………………………………...
Bảng 1.8. Giá dầu dừa trong giai đoạn 2008 – 2011(USD/tấn) ………………… 22
Bảng 1.9. Thành phần các axit béo trong dầu dừa ……………………………… 24
Bảng 1.10. So sánh các phương pháp sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu mỡ
động thực vật………………………………………………………….

27

Bảng 2.1. Ký hiệu mẫu và tỷ lệ thành phần Mg, Al trong mẫu ………………… 37
Bảng 2.2. Lượng mẫu thử thay đổi theo chỉ số axit dự kiến ................................. 44
Bảng 2.3. Lượng mẫu thử thay đổi theo chi số iốt dự kiến …………………….

51

Bảng 3.1. Kết quả khảo sát sơ bộ hoạt tính các xúc tác với các tỷ lệ Mg/Al khác
nhau ………………………………………………………………….

61

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát sơ bộ hoạt tính xúc tác HT2 (Mg/Al = 3/1) tại các

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến quá trình decacboxyl hóa …..

76

Bảng 3.11. Các điều kiện công nghệ thích hợp cho quá trình decacboxyl hóa
dầu dừa trên hệ xúc tác dạng hydrotanxit 2 kim loại Mg – Al (HT2, 77
Mg/Al = 3/1) ......................................................................................
Bảng 3.12. Thành phần hóa học của sản phẩm thuộc phân đoạn 160-300oC thu
được từ quá trình decacboxyl hóa dầu dừa …………………………
Bảng 3.13. Các chỉ tiêu của nhiên liệu kerosen xanh …………………………

77
80

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của hàm lượng thủy tinh lỏng đến quá trình tạo hạt xúc
tác ……………………………………………………………………
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của kích thước hạt hình trụ đến hiệu suất tạo sản phẩm

84
85

Bảng 3.16. So sánh hiệu quả của xúc tác dạng bột và dạng hạt ………………… 86
Bảng 3.17. Kết quả thử hoạt tính và tái sử dụng xúc tác ………………………..

Lê Đình Khiêm CB130774

x

86


Hình 3.1. Phổ XRD của xúc tác dạng hydrotanxit trước khi nung ……………

58

Hình 3.2. Phổ XRD của xúc tác HT2 (Mg/Al = 3/1) tại các nhiệt độ nung khác
nhau ……………………………………………………………………

59

Hình 3.3. Giản đồ TG-DTG (a) và TG-DSC (b) của xúc tác HT2………………

64

Hình 3.4. Ảnh SEM của vật liệu HT2 trước khi nung …………………………

65

Hình 3.5. Ảnh SEM của vật liệu HT2 sau khi nung ……………………………

66

Hình 3.6. Giản đồ TPD-NH3 của xúc tác HT2 (Mg/Al = 3/1)…………………..

67

Hình 3.7. Giản đồ TPD-CO2 của xúc tác HT2 (Mg/Al = 3/1) ………………….

70

Hình 3.8. Sắc kí đồ của sản phẩm từ dầu dừa ………………………………….

Nhiên liệu sinh học có thể thay thế nhiên liệu khoáng đang ngày càng cạn kiệt
bởi đây là nhiên liệu có thể tái sinh, nuôi trồng được và coi là một giải pháp khắc
phục sự phụ thuộc của chúng ta về dầu mỏ và đang trở thành một vấn đề cấp thiết,
được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm.
Nguồn nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học rất phong phú và đa dạng, sản
phẩm đi từ nông nghiệp là các cây, hạt có dầu, rong tảo, các loại mỡ cá, mỡ động
vật... nên chúng có những tính chất của nguyên liệu như dễ phân hủy, dễ sản xuất và
thân thiện với môi trường, hầu như không có các chất gây ô nhiễm như lưu huỳnh...
Bởi vậy, khi sử dụng nhiên liệu sinh học không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cao mà
còn góp phần bảo vệ môi trường, không thải ra các sản phẩm phụ độc hại cho môi
trường và sử dụng tiết kiệm hơn nguồn tài nguyên “vàng đen” đang dần cạn kiệt,
Lê Đình Khiêm CB130774

1


góp phần bảo đảm sự phát triển bền vững. Đây chắc chắn sẽ là xu hướng nhiên liệu
của cả thế giới trong tương lai.
Ở Việt nam, ngành sản xuất nhiên liệu sinh học cũng đã bắt đầu được quan tâm
nghiên cứu, phát triển và đã có những bước tiến đáng kể. Tuy vẫn còn sơ khai
nhưng đầy hứa hẹn sẽ trở thành ngành sản xuất mang lại nhiều hiệu quả phát triển
kinh tế cũng như bảo vệ môi trường.
Biokerosen sản xuất từ dầu thực vật có tính chất như dầu khoáng thông thường.
Trên thế giới hiện nay cũng đã có rất nhiều nhà khoa học và các hãng hàng không
trên thế giới đầu tư nghiên cứu về nhiên liệu sinh học này. Tuy nhiên bên cạnh
những ưu điểm vượt trội so với nhiên liệu khoáng như vấn đề khí thải, nguồn
nguyên liệu sẵn có và có thể tái sinh thì nhiệt trị của nhiên liệu này cần được khắc
phục. Nhiên liệu này có nhiệt trị thấp hơn so với nhiên liệu khoáng do thành phần
của biokerosen là các metyl este. Để khắc phục tình trạng trên một hướng nghiên
cứu mới đã đưa ra đó là decacboxyl dầu thực vật để loại bỏ nhóm “– COO” thu

ba vòng, đặc biệt là loại naphten như tetralin và đồng đẳng của chúng. Các hợp chất
chứa S, N, O tăng dần. Lưu huỳnh dạng mercaptan giảm dần, xuất hiện lưu huỳnh
dạng sunfua. Các chất nitơ với hàm lượng nhỏ, dạng quinolin, pyrol, indol [2].
Một số loại dầu thô, đặc biệt là dầu thô parafinic, chứa đựng thành phần kerosen
chất lượng cao, những loại dầu thô khác thì chứa asphanten, chúng sẽ được lọc kỹ
lưỡng để tách loại thành phần aromatic và lưu huỳnh trước khi thành phần kerosen
đạt yêu cầu. Kerosen là sản phẩm có độ ổn định cao, ngoài việc loại bỏ aromatic
nếu nó vượt quá ngưỡng cho phép thì phân đoạn kerosen có thể chỉ cần rửa bằng
kiềm hoặc trải qua một quá trình xử lý nếu có sự xuất hiện của lưu huỳnh [2].
Các hợp chất phi hydrocacbon chứa trong phân đoạn kerosen dễ có ảnh hưởng
xấu đến tính chất sử dụng của nhiên liệu. Các chất chứa S khi cháy tạo SOx, gây ăn
mòn ở nhiệt độ thấp, đồng thời còn gây cặn bám trong buồng đốt, chủ yếu là nến
điện, vòi phun, tuy-e thoát sản phẩm cháy, gây trở ngại cho quá trình. Các chất chứa
oxy như phenol, axit naphtenic đều làm tăng khả năng ăn mòn của thùng chứa, ống
dẫn nhiên liệu. Các chất chứa nitơ làm nhiên liệu kém ổn định, biến màu. Các kim
Lê Đình Khiêm CB130774

3


loại nặng, nhất là V, Ni nằm trong sản phẩm ở nhiệt độ cao, khi đập vào tuabin
chính sẽ gây ăn mòn và phá hỏng các chi tiết của tuabin, do vậy quy định lượng
hàm lượng tổng Smax là 0,3% trọng lượng.
1.1.2. Ứng dụng phân đoạn kerosen làm nhiên liệu phản lực
Phân đoạn kerosen sử dụng chủ yếu cho hai mục đích: làm nhiên liệu phản lực
và dầu hỏa dân dụng, trong đó nhiên liệu phản lực là ứng dụng chính.
Nhiên liệu dùng trong động cơ phản lực được chế tạo từ phân đoạn kerosen hoặc
từ hỗn hợp giữa phân đoạn kerosen với phân đoạn xăng.
Yêu cầu của nhiên liệu phản lực là dễ cháy ở bất kỳ điều kiện áp suất và nhiệt độ
nào, cháy điều hòa, không bị tắt trong dòng không khí có tốc độ xoáy lớn. vì vậy,


Tỷ trọng ở 15 oC

ASTM – D1298

Mức qui định
hàng
Petrolimex
nhập khẩu
0,780 – 0,840

Hàm lượng S, %TL

ASTM – D1226

Max 0,30

G.1921

Max 0,10

Điểm đông đặc, oC

ASTM – D2386

Max -47,00

G.5066

Max -55,0


ASTM – D4529

Min 40000

G.11065

Min 43120

ASTM – D831

Max 4,0

G.1567

Max 4,0

ASTM – D156

Min 25,00

Chỉ tiêu chất lượng

Nhiệt độ chớp cháy
cốc kín, oC

Nhựa thực tế
mg/100ml
Màu saybolt


-Điểm sôi cuối, oC

Lê Đình Khiêm CB130774

Max 160,00
Max 250,00
Max 300,00

5

135,00

Max 225,00
G.2177

Max 280,00
(điểm
98%)

cất


1.1.3. Ứng dụng phân đoạn kerosen làm dầu hỏa dân dụng
Từ phân đoạn kerosen với khoảng sôi 200 - 310oC có thể sản xuất dầu hỏa, sử
dụng làm dầu hỏa dân dụng như đun nấu, thắp sáng. Đặc tính quan trọng là chiều
cao ngọn lửa không khói. Để đảm bảo ngọn lửa sáng đẹp, rõ, đều, chiều cao này
phải lớn hơn 20mm. Như vậy, hydrocacbon parafinic và naphtenic đáp ứng yêu cầu
này. Nhiên liệu chứa nhiều hydrocacbon thơm sẽ cho chiều cao ngọn lửa không
khói nhỏ hơn 20mm, đồng thời ngọn lửa đỏ, tạo nhiều tàn. Nếu trong nhiên liệu
chứa nhiều lưu huỳnh, không những gây độc hại trực tiếp cho người sử dụng mà


ASTM-D1322

Min 19

4

Thành phần cất phân đoạn, oC
- Điểm sôi đầu

Min 144

- Điểm sôi 50%

Min 200

- Điểm cất cuối

Min 277

- Cặn trung bình

Max 1,00

5

Hàm lượng lưu huỳnh tổng, %TL

ASTM-D1266


ASTM-D130

1

10

Khối lượng riêng ở 15oC, g/cm3

ASTM-D1298

Max 0,83

Lê Đình Khiêm CB130774

6


1.2. Nhiên liệu kerosen xanh
Nhiên liệu sinh học kerosen xanh là loại nhiên liệu có những tính chất tương
đương với kerosen sản xuất từ dầu mỏ nhưng nhiên liệu này được tổng hợp từ
những nguồn nguyên liệu sinh học như: dầu, mỡ động thực vật, các chế phẩm nông,
lâm nghiệp… được sử dụng làm nhiên liệu máy bay phản lực.
Nhiên liệu sinh học kerosen xanh có đầy đủ các tính chất tương tự như nhiên liệu
kerosen khoáng thông thường, do đó có thể được trộn lẫn với nhiên liệu truyền
thống theo tỷ lệ phù hợp để đáp ứng các tiêu chuẩn nhiên liệu hàng không. Ưu điểm
nổi trội của nhiên liệu kerosen xanh là khả năng tái sinh nguồn nguyên liệu, nhiệt trị
tương đương với nhiên liệu khoáng, hiệu quả đốt cháy cao hơn, hầu như không
chứa S, N và aromatic ảnh hưởng xấu đến tính chất sử dụng của nhiên liệu.
Nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu kerosen xanh chính là các loại dầu thực vật,
các phế phẩm, phụ phẩm trong nông lâm nghiệp. Việc sản xuất nhiên liệu kerosen

Nhược điểm lớn nhất của nhiên liệu kerosen xanh hiện nay vẫn là giá thành cao
và đi từ những loại dầu có thể ăn được. Tuy nhiên nhược điểm này hoàn toàn có thể
khắc phục bằng việc thay thế nguồn nguyên liệu bằng các loại dầu thực vật không
ăn được hoặc các phụ phẩm của quá trình tinh luyện dầu ăn, các loại dầu, mỡ ăn
thải.
1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất trên Thế giới và ở Việt Nam
Trên thế giới, giai đoạn 1980-1985, nhiên liệu kerosen xanh đã được phát triển ở
Fortaleza, Brazil. Tuy nhiên ngay sau khi giá dầu hạ thấp, nhiên liệu kerosen xanh
đã bị quên lãng và nó chỉ được quan tâm tới một lần nữa khi giá dầu tăng lên mức kỉ
lục trong những năm gần đây. Ngành giao thông Hà Lan đã đầu tư 1,25 triệu euro
để phát triển nhiên liệu kerosen xanh vào năm 2011. Nhiên liệu kerosen xanh sẽ trở
thành hiện thực vào khoảng năm 2020, nhưng nguyên liệu sản xuất là một thách
thức lớn.
Tháng 03 năm 2011, thành viên của liên minh hàng không Airbus – hãng Hàng
không Quốc gia Rumani Tarom, UOP Honeywell và công ty Camelina đã công bố
kế hoạch thành lập một trung tâm sản xuất nhiên liệu kerosen xanh tại Rumani
nhằm cung cấp nhiên liệu cho máy bay dân dụng, sử dụng nguyên liệu là dầu hạt
cải. Nhiều hãng hàng không khác tại châu Âu cũng đã tiến hành bay thử nghiệm
bằng nhiên liệu kerosen xanh [41].
Lê Đình Khiêm CB130774

8


Ở khu vực châu Mỹ, Mỹ và Brazil là hai nước dẫn đầu trong việc nghiên cứu
tổng hợp, sản xuất nhiên liệu sinh học, trong đó có nhiên liệu kerosen xanh. Tháng
08 năm 2011, một công ty hàng không của Mexico đã tiến hành chuyến bay đầu
tiên trong khu vực Mỹ La tinh bằng nhiên liệu kerosen xanh sản xuất từ dầu
jatropha, có hành trình từ thủ đô Mexico tới Tuxtla Gutierrez, một thành phố thuộc
bang miền Nam Chiapas [41].

Dầu thực vật là nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm,
sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa, sơn… Trong công nghiệp thực phẩm, ứng dụng
phổ biến nhất của dầu thực vật là dùng để chế biến rất nhiều các loại thực phẩm hay
sử dụng trực tiếp làm dầu ăn. Dầu sử dụng làm thực phẩm là loại dầu đã được tinh
chế, loại bỏ tối đa thành phần axít béo tự do, hàm lượng nước cùng nhiều tạp chất
gây hại cho sức khoẻ con người. Bản thân dầu thực vật là một loại thức ăn dễ tiêu
hoá và cung cấp nhiều năng lượng. Khi được cơ thể con người hấp thụ, nó sẽ được
dự trữ trong các tế bào và giải phóng năng lượng khi cần thiết. Khi thuỷ phân dầu
thực vật ta thu được glyxerin, một chất được dùng khá nhiều làm thực phẩm hay
trong mỹ phẩm để giữ ẩm cho da. Trong công nghiệp sản xuất xà phòng, dầu thực
vật được nấu với xút (NaOH) trong điều kiện nhất định để tạo thành xà phòng bánh.
Trong công nghiệp sơn, dầu thực vật được dùng để sản xuất dầu gốc (dầu alkyl…),
các chất tạo màng, vécni.. Như vậy, dầu thực vật có rất nhiều ứng dụng trong cuộc
sống [58].
Dầu thực vật còn có thể sử dụng làm nhiên liệu. Từ xưa ông cha ta đã biết sử
dụng dầu lạc, dầu vừng để thắp sáng. Khi mới ra đời, động cơ diesel đầu tiên cũng
chạy bằng dầu lạc. Một số loại dầu có thể dùng trực tiếp làm nhiên liệu cho các
động cơ hiện đại. Tuy nhiên, một số nhược điểm của dầu thực vật đã cản trở sự vận
hành trơn tru của động cơ, gây nên nhiều sự cố hỏng hóc nên người ta không dùng
dầu thực vật trực tiếp làm nhiên liệu mà phải qua nhiều quá trình chế biến phức tạp
để tạo ra loại nhiên liệu đảm bảo hơn.
1.4.1. Thành phần hóa học của dầu thực vật

Các loại dầu thực vật có tính chất hóa học khác nhau nhưng thành phần hoá
học chủ yếu là các triglyxerit. Nó là este của các axit béo có phần tử cao và glyxerin
là (95 – 97%). Dầu thực vật chủ yếu chứa là triglyxerit (95%), diglyxerit (2%) và

Lê Đình Khiêm CB130774

10

và sinh tố…
1.4.2. Tính chất vật lý của dầu thực vật
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ đông đặc: Vì dầu thực vật có thành phần không
đồng nhất, nó là hỗn hợp của nhiều chất khác nhau nên nhiệt độ nóng chảy và đông
đặc của chúng không có một giá trị nhiệt độ xác định mà là một khoảng nhiệt độ.
Với mỗi loại dầu khác nhau thì các giá trị đó cũng khác nhau. Đối với các loại dầu
chứa nhiều axit béo hay gốc axit béo no thì thường có khoảng nhiệt độ nóng chảy
hay đông đặc cao hơn so với loại dầu chứa các gốc axit béo hay axit béo không no.
Tính tan: Dầu thực vật có thành phần chủ yếu là các chất không phân cực nên
chúng không tan trong nước, tan ít trong rượu và tan rất tốt trong dung môi không
Lê Đình Khiêm CB130774

11


phân cực như n-hexan, xăng, benzen… Độ tan của dầu vào trong dung môi phụ
thuộc vào nhiệt độ. Khi hoà tan một số loại dầu vào dung môi, ta cần kết hợp gia
nhiệt để nâng cao độ tan của chúng.
Màu sắc: Màu sắc của dầu do các hợp chất mầu trong dầu quyết định. Dầu tinh
khiết không có màu. Nếu dầu chứa nhiều carotenoit thì thường có màu vàng, dầu
chứa clorofin sẽ có màu xanh… Đôi khi, với những loại dầu chứa những gốc axit
béo không no trong quá trình bảo quản có thể bị oxy hóa tạo màu sắc khác so với
màu của dầu gốc.
Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của dầu thực vật thường nằm trong khoảng
d20= 0,907- 0,971, do đó dầu nhẹ hơn nước và nổi trên bề mặt nước. Dầu có các gốc
axit càng nhiều cacbon và càng no thì tỷ trọng càng lớn.
1.4.3. Tính chất hóa học của dầu thực vật
Thành phần hóa học của dầu thực vật chủ yếu là các triglyxerit, một loại este của
axit béo và glyxerin nên chúng có đầy đủ tính chất của một este điển hình.
 Phản ứng thủy phân: Ở điều kiện nhiệt độ, áp suất và xúc tác nhất định (thường


CH

+

+

COO CH

R3

COO CH 2

H2O
R3

H2O

COO CH 2

Phản ứng tổng quát có thể viết như sau:
Lê Đình Khiêm CB130774

CH 2

R2

CH 2

R2

CH

HO

CH2

+

R3 COOH


R1

COO CH2

R1 COOH

R2

COO CH + 3H2O

R2 COOH

R3

COO CH2

R3 COOH

CH2 OH

R2 COONa + CH OH
CH2 OH

R3 COONa

Đây là phản ứng cơ bản trong quá trình sản xuất xà phòng và glyxerin từ dầu
thực vật.
 Phản ứng trao đổi este
Trong môi trường có các xúc tác vô cơ như axit H2SO4, HCl hay các xúc tác
bazơ như NaOH, KOH các este trong dầu thực vật có thể tiến hành este hoá trao đổi
với các rượu bậc 1 như metylic, etylic… tạo thành các este axit béo với các rượu
tương ứng và glyxerin. Với R là gốc hydrocacbon của rượu, phản ứng dạng tổng
quát như sau:
R1

COO CH 2

R2

COO CH

R3

COO CH 2

+

CH2 OH

R1 COOR

Các liên kết đôi trong gốc axít chưa no của dầu thực vật rất dễ bị oxy hoá. Tuỳ

thuộc vào chất oxy hoá và môi trường oxy hoá mà tạo ra các sản phẩm như peroxyt,
xetoaxit… hay đứt mạch tạo thành các chất có phân tử lượng nhỏ hơn. Quá trình
oxy hoá có thể xảy ra khi dầu thực vật tiếp xúc trực tiếp với không khí và làm cho
dầu bị biến chất, giảm chất lượng.
Sự ôi chua của dầu: Do trong dầu có lẫn nước, vi sinh vật và các loại men…
nên trong quá trình bảo quản thường xảy ra các phản ứng biến đổi phân huỷ làm
ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị mà người ta gọi là sự ôi chua của dầu.
1.4.4. Các chỉ số quan trọng của dầu thực vật
Để biểu thị tính chất và cấu tạo của từng loại dầu, người ta thống nhất quy định
một số chỉ tiêu có tính chất đặc trưng cho dầu thực vật. Những chỉ số này có thể
giúp ta đánh giá sơ bộ phẩm chất của dầu thực vật, đồng thời giúp quá trình tính
toán được thuận lợi như: chỉ số xà phòng hóa, chỉ số axit, chỉ số Iot….
1.4.5. Một số loại dầu thực vật thông dụng
* Dầu dậu nành: Dầu đậu nành được chiết xuất từ hạt đậu nành. Cây đậu nành là
loại cây trồng rất phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt ở Bắc Mỹ. Dầu tinh
khiết có màu vàng sáng, thành phần axit béo chủ yếu là axit lioleic (50-57%), oleic
(23-29%). Dầu đậu nành được dùng nhiều trong thực phẩm. Nó được dùng chủ yếu
làm dầu rán, dầu ăn. Bên cạnh đó, từ dầu đậu nành có thể tách ra được lexetin dùng
trong dược liệu, trong sản xuất bánh kẹo. Ngoài ra dầu đậu nành có thể dùng để sản
xuất xà phòng, vecni, sơn và là nguyên liệu lý tưởng và rất thông dụng để sản xuất
biodiesel.
Lê Đình Khiêm CB130774

14