Sự cạn kiệt của nhiên liệu hoá thạch và các vấn đề môi trường
Sự cạn kiệt của nhiên liệu hoá thạch và các vấn đề môi trường đã thúc đẩy việc tìm kiếm năng lượng thay thế như Biodiesel (dầu sinh học). Biodiesel thường được sản xuất thông qua phản ứng trao đổi ester (transesterification) của chất béo (dầu thực vật hoặc mỡ động vật) với alcohol (thường là methanol).
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Acta Chimica Asiana (Azzahro, U. L., & Broto, W., 2022. Utilization of Waste Shells as CaO Catalyst in Biodiesel Production from Used Cooking Oil), các nhà khoa học đã tái chế vỏ sò phế liệu làm nguồn cung cấp xúc tác calcium oxide (CaO) dạng rắn (xúc tác dị thể). Quy trình này không chỉ giải quyết được lượng lớn vỏ hải sản xả thải mà còn giúp tổng hợp Biodiesel từ dầu ăn đã qua sử dụng một cách thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí.
a) Một mẫu vỏ sò phế thải chứa 95% khối lượng là calcium carbonate (CaCO3), còn lại là các tạp chất trơ. Để chuẩn bị xúc tác, người ta nung mẫu vỏ sò này ở nhiệt độ khoảng 900°C. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra. Giả sử hiệu suất của quá trình nung đạt 80%, tính khối lượng vỏ sò phế thải tối thiểu cần dùng để điều chế được 56 kg xúc tác calcium oxide (CaO) nguyên chất.
b) Dầu ăn đã qua sử dụng trong nhà máy có thành phần chính là triolein.
- Viết phương trình hoá học của phản ứng tạo ra Biodiesel (methyl oleate) khi cho triolein tác dụng với methanol dư, sử dụng xúc tác CaO rắn ở 70°C.
- Dưới góc độ công nghiệp và môi trường (hoá học xanh), hãy nêu ít nhất 2 ưu điểm của việc sử dụng xúc tác dị thể (chất rắn CaO từ vỏ sò) so với xúc tác đồng thể truyền thống (dung dịch NaOH hoặc KOH).
c) Một phân xưởng cần xử lý 1000 kg dầu ăn đã qua sử dụng (chứa 88,4% triolein về khối lượng, còn lại là tạp chất không tham gia phản ứng). Người ta cho lượng dầu này phản ứng với methanol dư (xúc tác CaO) với hiệu suất của toàn bộ quá trình đạt 85%. Tính thể tích Biodiesel thu được (tính bằng Lít). Biết khối lượng riêng của methyl oleate là 0,88 g/mL.
d) Dầu ăn dùng chiên rán nhiều lần thường bị phân huỷ một phần tạo ra các fatty acid tự do (ví dụ: oleic acid). Nếu hàm lượng acid tự do trong dầu quá cao, chúng sẽ phản ứng với xúc tác CaO gây ra một hiện tượng không mong muốn làm giảm hiệu suất thu Biodiesel. Viết phương trình hoá học minh hoạ và cho biết tên gọi của quá trình này.
Quảng cáo
a) $CaC{{O}_{3}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}CaO+C{{O}_{2}}$
$\left. n_{CaCO_{3}} = n_{CaO}\Rightarrow m_{CaCO_{3}} \right.$
b) Phản ứng chất béo
c) nester = nchất béo ⟹ mester ⟹ Vester
d) Tính chất hoá học của acid béo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
