Ticari dan Eş Çarpımların olarak Alkenones izolasyonu ile Biyodizel Üretimi için Deneysel Protokolü Isochrysis Alg Biyokütle

Bu prosedürün genel amacı, ticari olarak temin edilebilen Isochyrsis Alg'den biyodizel üretmek ve aynı zamanda uzun zincirli alkenonların değerli bir yan ürün olarak birlikte izolasyonuna izin vermektir. Bu yöntem, yenilenebilir enerji alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Alg biyoyakıtlarımız gibi, petrol bazlı yakıtlara uygun alternatifler.

Bu tekniğin temel avantajı, kullandığımız algin zaten endüstriyel olarak yetiştirilmesi ve birkaç ticari tedarikçiden çok kilogramlık miktarlarda satın alınabilmesidir. Ayrıca, bu özel alg biyoları, bir yan ürün olarak izole edilebilen, uzun zincirli alkenonlar olarak bilinen benzersiz bir lipit tatlısını sentezler. Prosedürü göstermek, laboratuvarımda yüksek lisans öğrencisi olan John Williams olacak.

Piyasada bulunan ıslak izokriz macununu hazırlamak için, bir kilogramlık bir pakette küçük bir delik açın ve 150 x 75 milimetrelik bir kristalleştirme kabına yaklaşık 300 gram sıkın. Macun yaklaşık% 80 su, koyu yeşil, neredeyse siyah ve keskin bir kokuya sahiptir. Yaklaşık 20 milimetre kalınlığında bir tabaka oluşturmak için macunu havayla kurutun.

Kuru biyokütleyi, kütlesi bilinen selüloz ekstraksiyon yüksüğüne kazıyın. Ardından izokrysis biyokütlesinin ağırlığını kaydedin. Yaklaşık 50 ila 60 gram kuru izokrizis bir soxhlet ekstraksiyon aparatına aktarın.

Ardından, soxhlet şişesini 400 mililitre hekzan ile doldurun. Kondenser suyunu ve ısı kaynağını açın ve soxhlet'in bir ila iki gün dönmesine izin verin. Çözücünün rengi koyu yeşilden koyu sarıya döndüğünde, ekstraksiyon tamamlanır.

Oda sıcaklığına soğutun ve hekzanları çıkarmak için döner bir buharlaştırıcı kullanın. Son olarak, heksan alg yağını tartın. Heksan alg yağını şişesinde 10 hacim iki ila bir metanol diklorometan ile çözerek başlayın.

Daha sonra, bir karıştırma çubuğu ve yağ hacmine kıyasla suyun üçte iki ve üçte ikisini ekleyin ve yağ ağırlığının yarısı kadar bir potasyum hidroksit kütlesi ekleyin. Şimdi, şişeyi 500 milimetre uzunluğunda bir geri akış kondansatörüne takın. Karışımı bir davlumbazda üç saat boyunca 60 santigrat dereceye kadar karıştırarak ısıtın.

Reaksiyonu soğuttuktan sonra, döner bir buharlaştırıcıdaki organik çözücüleri çıkarın. Daha sonra, kalan sulu karışımı bir litrelik ayırma hunisine batırın ve eşit hacimde hekzan ekleyin. Tüm malzemenin huniye aktarıldığından emin olmak için şişeyi heksanlarla durulayın.

Huniyi sallayın ve katmanların ayrılmasına izin verin. Daha sonra, alt sulu tabakayı bir şişeye boşaltın ve üstteki organik yüzü ikinci bir şişeye boşaltın. Her iki katmanı da koruyun.

Organik tabaka sahte sarı yeşil olana kadar heksan ekstraksiyonunu tekrarlayın. Daha sonra toplanan organik özleri birleştirin ve nötr lipitleri izole etmek için döner bir buharlaştırıcı üzerinde yoğunlaştırın. Bu lipitler yeşilimsi bir katı olarak görünür ve 60 ila 70 santigrat derece arasında bir erime noktasına sahiptir.

Daha sonra, sulu fazı altı molar hidroklorik asit kullanarak iki pH'a asitleştirin. Daha sonra, daha önce olduğu gibi hekzanlar ve ayırıcı bir huni kullanarak asitlenmiş sulu fazdan serbest yağ asitlerini çıkarın. Son olarak, saflaştırılmış serbest yağ asitleri elde etmek için döner bir buharlaştırıcı üzerindeki birleşik organik ekstraktlardan hekzanları çıkarın.

30 santigrat derecenin hemen üzerinde eriyecek koyu yeşil, siyaha yakın yağlı bir kalıntı. Altı hacim metanol kolorform kullanarak yağ asitlerini çözün ve daha sonra çözeltiyi, tüm yağ asitlerinin reaksiyon şişesine aktarılmasını sağlamak için bir karıştırma çubuğu durulama ile kalın, iyi bir yüksek basınçlı reaksiyon şişesine dökün. Ardından, bir davlumbazın altına, konektratlı sülfürik asit ekleyin.

Şişeyi kapatın ve karışımı bir saat karıştırarak 90 santigrat dereceye ısıtın. Reaksiyonu oda sıcaklığına soğuttuktan sonra, bir ayırma hunisine dökün ve iki hacim su ekleyin. Şimdi, ayırma hunisini sallayın, yüzlerin ayrılmasına izin verin ve alt katmanı önceden tartılmış yuvarlak tabanlı bir şişeye boşaltın.

Ardından, çözeltiyi bir döner buharlaştırıcı üzerinde yoğunlaştırın ve elde edilen biyodizelin kütlesini kaydedin, madde artık gaz kromatragrafları kullanılarak analiz edilebilir. Nötr lipitler yuvarlak tabandan kazınabilir, tartılabilir ve saflaştırma için bir şişeye aktarılabilir. Nötr lipitleri minimum miktarda diklorometan içinde çözerek başlayın.

Ardından, çözeltiyi 100 gram silika jel içeren bir kromotagrafik kolona sıkın. Daha sonra, çözeltiyi silika boyunca yaklaşık 150 mililitre diklorometan ile seyreltmek için hafif basınç kullanın. Solvent ile doldurulurken silikanın bozulmasını önlemek için kolonun üstüne küçük bir kum tabakası eklenir.

Yelia wint'i 250 mililitrelik yuvarlak tabanlı bir şişede toplayın. Ardından diklorometanı döner bir buharlaştırıcı ile çıkarın. Sonuç turuncu renkli bir katı olmalıdır.

Kaynayan heksanlarda katıları yeniden kriyalleştirin. İlk olarak, ilk 100 mililitre ekleyin ve ardından çözelti homojen olana kadar kaynar hekzan eklemeye devam edin. Şimdi, kristalleşmeyi teşvik etmek için çözeltiyi yavaşça oda sıcaklığına soğutun ve kristalize alkenonları bir filtrasyon aparatı kullanarak toplayın.

Şişeyi durulamak için az miktarda buz gibi soğuk hekzan kullanın. İşlemden önce, izokriz macunu ilk olarak deniz yosunu benzeri bir kokuya sahip siyah, yeşil, pul pul bir malzeme elde etmek için kurutuldu. Buna karşılık, toz haline getirilmiş izokrisis, ek işlem yapılmadan kullanılan sarı-kahverengi ince öğütülmüş kuru bir tozdu.

Her iki malzemeden de hekzanlar ile soxhlet ile ekstraksiyon, macundan tozdan önemli ölçüde daha yüksek verimlere sahip alg yağları verdi. Alg yağındaki asilgliseroller, nötr lipitlerin ve serbest yağ asitlerinin her iki başlangıç malzemesinden de yakın bir kantitatif hacimde ekstrakte edildiği suda çözünür karboksilata dönüştürüldü. Ancak, ürünlerin oranı farklıydı.

Esterleştirme, yağ asidi metil esterleri üretti. Biyo dizel olarak da bilinir, koyu yeşil, siyaha yakın yağlı bir sıvıdır. Verim %90'ı aştıÜrün, metin protokolünde açıklandığı gibi renksizleştirildi.

Saflaştırılmış biyodizel yakıtların FAME analizi, iki başlangıç malzemesinden benzer ancak aynı olmayan profiller gösterdi. Çözünmüş nötr lipitlerin DCM kullanılarak silika yoluyla süzülmesi, heksanlarla yeniden kristalize edilmiş kırmızımsı turuncu bir katı ve analitik olarak saf alkenonlar verir. Bu videoyu izledikten sonra, ticari olarak temin edilebilen izokirsisin bir yan ürün olarak saf alkenonların izolasyonu ile biyodizele nasıl işleneceğini iyi anlamış olmalısınız.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, daha fazla çalışma için sürekli olarak önemli miktarlarda alg biyodizel ve alkenon üretebilir. Geliştirilmesiyle birlikte bu teknik, tahminlere veya simülasyonlara güvenmek yerine çeşitli yakıt testlerini gerçekleştirmek için yeterli miktarları sağlayarak alg biyodizelinin yakıt özelliklerini eleştirel bir şekilde incelememizin yolunu açmıştır. Asitler veya bazlarla güçlü bir şekilde çalışmanın ve içindekileri kapalı bir kap içinde ısıtmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın.

Bu adımları gerçekleştirirken uygun kişisel koruyucu ekipman giydiğinizden ve çeker ocakta çalıştığınızdan emin olun.