در این مقاله از سری مقالات علمی سایت مهرادکو می پردازیم به بررسی ویژگی های اسید استئاریک و سپس ۶ گرید اصلی و کاربردهای آن.

اسید استئاریک چیست؟

اسید استئاریک یک اسید چرب اشباع با زنجیره بلند است که عمدتاً از روغن نارگیل یا نخل به دست می آید. گرچه روغن های گیاهی نیز مانند کره کاکائو و روغن پالم، همراه با چربی های حیوانی مانند پیه و روغن ماهی نیز از منابع اصلی اسید استئاریک هستند.
این اسید چرب به صورت ماده ای سفید، مومی شکل و جامد ظاهر می شود که اغلب ماهیت کریستالی دارد و بوی ملایمی از خود ساطع می‌کند.
منابع طبیعی اسید استئاریک شامل منابع حیوانی و گیاهی است.
منابع حیوانی:
چربی های حیوانی، به ویژه در حیوانات نشخوارکننده مانند گاو و گوسفند، منابعی غنی از اسید استئاریک هستند. پیه، یک چربی حیوانی رایج، حاوی تقریباً 25٪ اسید استئاریک است. پیه از بافت های چربی به دست می آید و سپس چربی برای جداسازی اسید استئاریک از سایر اسیدهای چرب و ناخالصی ها پردازش می شود.
منابع گیاهی:
اسید استئاریک جزء طبیعی بسیاری از روغن های گیاهی است. یکی از منابع گیاهی اصلی اسید استئاریک کره کاکائو است. از دانه های کاکائو، جزء اصلی مورد استفاده در ایجاد شکلات، مشتق شده است. اسید استئاریک بخش قابل توجهی از کره کاکائو را تشکیل می دهد که اغلب 30 تا 35 درصد است.
روغن پالم، مشتق شده از میوه درختان نخل روغنی، یکی دیگر از منابع گیاهی مهم اسید استئاریک است. حاوی تقریباً 4 تا 5 درصد اسید استئاریک به همراه سایر اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع است. کره شی، استخراج شده از آجیل درخت شی و روغن نارگیل نیز حاوی اسید استئاریک هستند، البته در مقادیر نسبتاً کمتر.

روش تولید اسید استئاریک

اسید استئاریک با استفاده از روش‌های مختلفی مانند هیدروژناسیون، تقطیر جزئی و هیدرولیز اسیدهای چرب ایجاد می‌شود و متعاقباً برای ایجاد اسید استئاریک با کیفیت بالا تصفیه و خالص می‌شود:

هیدرولیز چربی ها و روغن ها

هیدرولیز یک مرحله حیاتی در تولید اسید استئاریک است. تکنیک هیدرولیز که برای تجزیه چربی ها یا روغن ها است، در این روش برای جداسازی تری گلیسیریدها به اسیدهای چرب تشکیل دهنده آنها استفاده می شود.
در طول فرآیند هیدرولیز، یک کاتالیزور، معمولاً هیدروکسید سدیم (NaOH) و آب وجود دارد. اسیدهای چرب، از جمله اسید استئاریک، در طول فرآیند هیدرولیز از گلیسرول آزاد می شوند.
پس از هیدرولیز، مخلوط با اسیدی مانند اسید سولفوریک (H2SO4) خنثی می شود تا اسیدهای چرب آزاد به دست آید.
اسیدهای چرب و ناخالصی‌های باقی‌مانده می‌توانند متعاقباً فیلتر یا چرخانده شوند تا اسید استئاریک از آنها خارج شود. سپس اسید استئاریک از مخلوط با سرد کردن و کریستالیزاسیون رسوب می‌کند.

تقطیر جزء به جزء

روشی که برای استخراج و تصفیه اسیدهای چرب از چربی ها یا روغن ها استفاده می شود، تقطیر کسری نامیده می شود.
در این روش از دماهای مختلف جوش اسیدهای چرب موجود در مخلوط استفاده می شود.
اسیدهای چرب در نتیجه حرارت دادن چربی یا روغن تبخیر می شوند.
اسید استئاریک و سایر اسیدهای چرب پس از متراکم شدن و جمع آوری بخار جدا می شوند.
اسید استئاریک ممکن است از اجزای اسیدهای غیر چرب مانند گلیسرول و مواد غیر صابونی که در چربی ها یا روغن ها وجود دارد با استفاده از تقطیر کسری جدا شود.
اسید استئاریک اغلب در مقادیر زیاد با استفاده از این روش در محیط های صنعتی تولید می شود.

هیدروژناسیون

اسیدهای چرب غیر اشباع تحت فرآیندی به نام هیدروژناسیون قرار می‌گیرند که در آن گاز هیدروژن برای ساخت اسیدهای چرب اشباع شده اضافه می شود.
فرآیند ساخت اسید استئاریک از روغن های گیاهی که شامل اسیدهای چرب غیر اشباع مانند اسید اولئیک است، نیز استفاده می شود.
در طول فرآیند هیدروژناسیون، گاز هیدروژن از ترکیبی از روغن نباتی و یک کاتالیزور هیدروژنه (اغلب نیکل یا پالادیوم) عبور می کند.
هنگامی که دما و فشار به دقت تنظیم می‌شود، اسیدهای چرب غیراشباع موجود در روغن با هیدروژن ترکیب می‌شوند، تا اسیدهای چرب اشباعی از جمله اسید استئاریک را تولید کنند.

تصفیه

پس از مراحل تولید اولیه، فرآیندهای تصفیه و پالایش بیشتر برای به دست آوردن اسید استئاریک با کیفیت بالا ضروری است. هدف این فرآیند حذف ناخالصی ها و بهبود خلوص محصول نهایی است.
کریستالیزاسیون یک روش متداول خالص سازی است.
مخلوط اسید استئاریک سرد می شود که باعث جامد شدن آن می شود. ناخالصی های اسید استئاریک جامد شده را می توان از طریق فیلتراسیون یا سانتریفیوژ جدا کرد.
از فیلتراسیون برای حذف هرگونه ناخالصی جامد باقی مانده استفاده می شود و از خلوص اسید استئاریک اطمینان حاصل می شود.
علاوه بر این، تکنیک‌های تقطیر را می‌توان برای جداسازی و خالص‌سازی بیشتر اسید استئاریک، به‌ویژه در مواردی که سطوح خلوص بالاتر مورد نیاز است، به کار برد.

اما برای تولید اسید استئاریک از روش‌های مختلف دیگری نیز استفاده می‌شود. در زیر به برخی از این روش‌ها اشاره خواهیم کرد:

روش سولفاته‌کردن اتیلن: در این روش، اتیلن به صورت کاتالیزور با اکسیژن و دی اکسید سولفور (SO2) به وجود آمده از سوختن گوگرد و هوا در یک واکنش‌گر تحت فشار و دمای بالا تبدیل به اتان‌سولفونیک اسید می‌شود. سپس، این ترکیب به وسیلهٔ یک محلول اسیدی (معمولاً اسید سولفوریک) سولفاته می‌شود تا اسید استئاریک تولید شود.
روش اکسیداسیون اتان‌سولفونیک اسید: در این روش، اتان‌سولفونیک اسید از واکنش اتان با دی اکسید سولفور (SO2) و اکسیژن به وسیلهٔ کاتالیزورهایی مانند دی‌کرومات پتاسیم و محلولهای اسیدی (مانند اسید نیتریک) به اتان‌سولفونیک اسید تبدیل می‌شود. سپس، این ترکیب به وسیلهٔ اکسیداسیون با پراکسید هیدروژن به اسید استئاریک تبدیل می‌شود.
روش هیدروژناسیون آکرولئین: در این روش، آکرولئین به وسیلهٔ واکنش با هیدروژن به اکریلیک اسید تبدیل می‌شود. سپس، اکریلیک اسید با استفاده از اکسیژن و محلول اسیدی (معمولاً اسید سولفوریک) به اسید استئاریک اکسیده می‌شود.
روش هیدروکسیلاسیون پروپیلن به مونوهیدرات: این روش از پروپیلن به مونوهیدرات پروپیلن به وسیلهٔ واکنش با اکسیژن و آب در حضور کاتالیزورهایی مانند فسفرمولیبدات بهره می‌برد. سپس، مونوهیدرات پروپیلن با استفاده از اکسیژن و اسید سولفوریک به اسید استئاریک تبدیل می‌شود.

نکته: هریک از این روش‌ها و دیگر روش‌های موجود برای تولید اسید استئاریک مزایا و معایب خود را دارند و بر اساس شرایط موردنظر، می‌توان از یکی یا ترکیبی از آن‌ها استفاده کرد.
برای تولید تجاری اسید استئاریک، روش‌های اصلی شامل سولفاته‌کردن و اکسیداسیون اتان‌سولفونیک اسید می‌باشند.
تعداد بارهای پرس کردن یا فشرده سازی که خلوص و گریدهای مختلف اسید استئاریک را تعیین می‌کند، معمولاً در روش تولید اسید استئاریک از طریق “سولفاته‌کردن” (sulfonation) یا “اکسیداسیون اتان‌سولفونیک اسید” (oxidation of ethane sulfonic acid) استفاده می‌شود. در هر دو روش، پرس کردن یا فشرده‌سازی برای افزایش بازدهی و کنترل ویژگی‌های نهایی اسید استئاریک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

6 گرید اصلی اسید استئاریک

اسید استئاریک موجود در بازار عموماً مخلوطی از اسید پالمیتیک و اسید استئاریک است.
به طور کلی سه گرید وجود دارد که با روش تولید قدیمی طبقه بندی می شوند. این سه گرید به ترتیب استئاریک اسید سه پرس، دو پرس و تک پرس هستند.
اسید استئاریک دو پرس و سه پرس دو گرید تجاری اسید استئاریک هستند.
نکته: با اینکه عموما سه گریدی که ذکر شد برای اسید استئاریک معرفی میکنند، اما بین بیشتر مشتری ها، دسته بندی دو گریدی رواج دارد: یکی لاستیکی یا رابر گرید و دیگری آرایشی یا کازمتیک (کاسمتیک).
توضیح جدول: ما در جدول زیر برای آشنایی دقیق تر شما با گریدها و کاربرد هر کدام، 6 گرید آن را بررسی میکنیم که طبق معرفی شرکت PMC Biogenix است که تولیدکننده آمیدهای اولیه و مشتقات اولئوشیمیایی در آمریکای شمالی است.

تفاوت بین اسید استئاریک دو بار پرس و سه بار پرس:

اسید استئاریک سه بار پرس شده: اسید استئاریک سه بار پرس یا پرس سه گانه یک گرید تجاری مدرن از اسید استئاریک است و جامدات سفید رنگ با دانه های براق یا کریستالی هستند. می توان از این گرید به عنوان اسید استئاریک درجه آرایشی یا غذایی استفاده کرد.
در واقع، اسید استئاریک سه پرس خالص تر و تصفیه شده تر از اسید استئاریک دو بار پرس شده است. تفاوت اصلی آن با گرید دو پرس نیز همین است. تفاوت دیگر آن بعد از میزان خلوص، در میزان ید این دو گرید است.
میزان ید در گرید سه پرس کمتر از دو پرس است.
اسید استئاریک دو بار پرس شده دارای ناخالصی ها و مواد ناخواسته بیشتری نسبت به اسید استئاریک سه بار پرس شده است و میزان ید این گرید بالاست.
گرچه رواج این گرید کمتر از گذشته شده است، اما با این حال فرم دو بار پرس هنوز در بازار موجود است. مشتریان این گرید را برای تولید شمع ترجیح می دهند.
همچنین برخی از مشتریان از این گرید برای تولید محصولات ارزان قیمت در پلاستیک و لاستیک استفاده می کنند. اما نکته قابل توجه این است که به طور کلی، خواص این گریدهای تجاری به شرکت سازنده محصول بستگی دارد.

کاربردهای کلی اسید استئاریک

اسید استئاریک به دلیل ویژگی‌هایش، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای اصلی آن عبارتند از:

صنایع غذایی: در صنایع غذایی، اسید استئاریک به عنوان یک ماده نگهدارنده، امولسیفایر، و عامل تغییردهنده طعم و بو مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی محصولات غذایی که در آن ها از اسید استئاریک استفاده می‌شود: شکلات و آبنبات و محصولات شیرینی‌پزی، تولید مارگارین، اسپرد خامه ای، محصولات نانوایی، نوشابه و…
صنایع داروسازی: اسید استئاریک در تولید برخی از داروها به عنوان یک ماده فعال یا ترکیب کمکی و یا عامل امولسیون کننده، حل کننده، روان کننده قرص و کپسول و عامل رهاسازی قالب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع لاستیک و پلاستیک: در صنایع لاستیک و پلاستیک، اسید استئاریک به عنوان فعال کننده در پردازش لاستیک و یک عامل نرم کننده در فرآیند تولید و بهبود ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همچنین عامل روان کننده و کاهش دهنده ویسکوزیته در پردازش پلی وینیل کلراید (PVC) است.
کاغذسازی و شمع و گریس: در صنعت کاغذسازی، اسید استئاریک به عنوان یک ماده نرم‌کننده و بهبوددهنده ویژگی‌های کاغذ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع نساجی: در تولید نخ‌های نساجی، این اسید به عنوان یک عامل تقویت کننده نخ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنایع آرایشی و بهداشتی: به عنوان یک تثبیت کننده امولسیفایر و سورفکتانت در محصولات آرایشی و ماده پاک کننده در صابون ها و مواد شوینده عمل می کند. برخی محصولات حاوی اسید استئاریک که شما روزمره از آنها استفاده می‌کنید:

بسیاری از کرم های مرطوب کننده، آبرسان، لوسیون های کودک و محصولات مراقبتی برای پوست
ضد آفتاب ها
محصولات آرایشی مختلف مانند کرم پودرها، پودرها و ریمل‌ها
صابون ها و شوینده‌های لباس‌شویی و نرم‌کننده‌های لباس

سوالات پرکاربرد FAQs:

میزان استفاده از اسید استئاریک برای پوست و برای صابون چقدر است؟
پاسخ: میزان 3 تا 5 درصد از وزن کل را در لوسیون، نرم کننده و اسکراب امولسیون شده میتوان استفاده کرد. برای صابون نیز در فرآیند سرد، 0.5 درصد وزن کل روغن ها استفاده می‌شود.
آیا اسید استئاریک در شمع سازی استفاده می‌شود؟
پاسخ: بله. باعث افزایش مقاومت شمع ها و زمان سوختن و جلوگیری از ذوب شدن سریع آن ها می‌شود. همچنین به شمع ها عطر خاصی می‌دهد. به علت همین ویژگی ها اسید استئاریک برای استفاده در شمع های ستونی و مدل های دیگر و شفاف سازی بیشتر موم شفاف مناسب است.
اسید استئاریک از کجا بخریم؟ قیمت اسید استئاریک KLK مالزی چقدر است؟

پاسخ: برای خرید اسید استئاریک در کیفیتی مطابق با استانداردها و قیمت رقابتی با شرکت مهراد تجارت میلان در تماس باشید.
شرکت مَهرادکو از سال ۱۳۹۳ تا کنون به عنوان واردکننده و تامین کننده‌ اسید استئاریک با کارخانجات و صنایع مختلف همکاری داشته است و اسید استئاریک KLK مالزی گرید 1810، گرید 1801 و گرید 1802 را در کیسه های ۲۵ کیلوگرمی تحویل درب انبار شورآباد تهران عرضه می کند.