Поглотитель этилена

[_mrMike_]

Добрый день,
Прошу помочь. Поставили задачу сделать поглотитель для увеличения срока хранения в ящиках..

Подскажите по вашему опыту, с какими составами можно поэксперементировать?

[chemist]

А откуда будете поглощать этилен?
И этот состав поглотителя откуда взяли?

[bigM]

А откуда будете поглощать этилен?

из ящиков с фруктами, батенька!

[chemist]

А из баллона никак?

[bigM]

А из баллона никак?

из какого баллона? фрукты в процессе созревания этилен выделяют, что, в свою очередь, это самое созревание ускоряет. а чтобы фрукты не "перезревали" и до потребителя доезжали этот этилен поглощать надобно!

[chemist]

Тьфу ты, я подумал наоборот - поглощать откуда-то этилен, а потом обрабатывать им фрукты чтобы быстрее созрели. Сбила с толку "фасовка в саше".

[Magic Methyl]

Добрый день,
Прошу помочь. Поставили задачу сделать поглотитель этилена для фасовки в саше для увеличения срока хранения фруктов в ящиках..
Раньше этой тематикой не занимался. Как я понимаю, в общих чертах, поглотители стостоят из:

50-80% природных глин (цеолиты, сепиолиты, бентониты)
6-10% перманганат калия
5-20% некие связующие компоненты..

Подскажите по вашему опыту, с какими составами можно поэксперементировать?

Здравствуйте!
Во первых, - хорошая вентиляция это самый верный способ снизить концентрацию этилена, но только
если это допустимо.
Цеолиты и активированный уголь могут в принципе немного помочь, - можно поэкспериментировать,
а вот насчет перманганата в твердом виде (на носителе или в смеси) у меня большие сомнения.
Цеолиты наверное лучше брать предварительно сверив табличные данные с размером молекулы
этилена (думаю 4А или 5А Вам подойдут). Только не забывайте что их лучше всего активировать
перед использованием, и по мере поглощения воды из фруктов (что будет преимущественно) их
сорбционная емкость по этилену сильно снизиться.
С уважением.

[040500]

СО2 является естественным антагонистом "растительного" этилена, хранение в регулируемой атмосфере с повышенным СО2 http://www.hij.ru/read/articles/all/5297/ https://www.infrost.ru/tehnologii/hrane ... srede-rgs/ Замедляет созревание обработка фруктов и овощей раствором CaCl2 http://nwspb.com/d/304018/d/obrabotka_f ... ey_rus.pdf

[_mrMike_]

Здравствуйте!
Во первых, - хорошая вентиляция это самый верный способ снизить концентрацию этилена, но только
если это допустимо.
Цеолиты и активированный уголь могут в принципе немного помочь, - можно поэкспериментировать,
а вот насчет перманганата в твердом виде (на носителе или в смеси) у меня большие сомнения.
Цеолиты наверное лучше брать предварительно сверив табличные данные с размером молекулы
этилена (думаю 4А или 5А Вам подойдут). Только не забывайте что их лучше всего активировать
перед использованием, и по мере поглощения воды из фруктов (что будет преимущественно) их
сорбционная емкость по этилену сильно снизиться.
С уважением.

Добрый день!
Большое спасибо за ответ! Я почитал матчасть, действительно 4А идеально подходит.

[_mrMike_]

СО2 является естественным антагонистом "растительного" этилена, хранение в регулируемой атмосфере с повышенным СО2 http://www.hij.ru/read/articles/all/5297/ https://www.infrost.ru/tehnologii/hrane ... srede-rgs/ Замедляет созревание обработка фруктов и овощей раствором CaCl2 http://nwspb.com/d/304018/d/obrabotka_f ... ey_rus.pdf

Спасибо за информацию!
Для нашего случая не совсем применимо, так как нужно решить проблему именно по транспортировке.
Но, прочитав указанные статьи, наткнулся на идею использовать 1-метилциклопропен, при упаковке фруктов в пакеты.
Судя по этому сайту: http://www.plant-growth-regulator.com/p ... s-and.html возможно фасовать МЦП в саше и закладывать в пакеты с ящиками. Единственное неудобство, что это газ и нужна хорошо закрытая упаковка.

[Magic Methyl]

По поводу состава поглотителей этилена, я взял два образца для изучения. В спецификации состава на один из них указанные следующие компоненты:
1. Цеолит
2. KMnO4
3. Fe2O3
4. Na2O
По цеолиту понятно, марганцовка +/- тоже (обеззараживающее действие), оксид железа и оксид натрия не пойму зачем там нужен..
В теории, оксид железа может использоваться как краситель, чтобы вся смесь была одного цвета. По оксиду натрия не понятно

Думаю это фирменный состав, - в них часто бывают необосновано включенные компоненты, - оксид железа я
думаю совершенно химически инертен в данных условия, и играет роль либо наполнителя, либо носителя.
Оксид натрия вещество довольно мало живучее на воздухе, - но теоретически в составе оно может поглощать
углекислоту. Перманганат опять таки, - с газом реагировать в твердом виде практически не может, - даже
классическая реакция окисления олефинов по Вагнеру проходит как правило только в водной среде - вода
участвует в реакции!
Поэтому, я оставил бы только цеолит, и возможно смешал бы его с хорошим гранулированным активированным
углем в пропорции примерно 1:1.
С уважением.

[Magic Methyl]

Для нашего случая не совсем применимо, так как нужно решить проблему именно по транспортировке.
Но, прочитав указанные статьи, наткнулся на идею использовать 1-метилциклопропен, при упаковке фруктов в пакеты.
Судя по этому сайту: http://www.plant-growth-regulator.com/p ... s-and.html возможно фасовать МЦП в саше и закладывать в пакеты с ящиками. Единственное неудобство, что это газ и нужна хорошо закрытая упаковка.

Я конечно не специалист в области пищевой химии, но на мой взгляд идея с мол.ситами лучше, - все равно
фрукты выделяют влагу при хранении, и вероятно если хранить их плотно закрытыми могут создаться идеаль-
ные условия для роста плесневых грибов, - а это совсем не хорошо.

[Magic Methyl]

P.S/ если только плесень растет в атмосфере 1-метилциклопропена

[_mrMike_]

Думаю это фирменный состав, - в них часто бывают необосновано включенные компоненты, - оксид железа я
думаю совершенно химически инертен в данных условия, и играет роль либо наполнителя, либо носителя.
Оксид натрия вещество довольно мало живучее на воздухе, - но теоретически в составе оно может поглощать
углекислоту. Перманганат опять таки, - с газом реагировать в твердом виде практически не может, - даже
классическая реакция окисления олефинов по Вагнеру проходит как правило только в водной среде - вода
участвует в реакции!
Поэтому, я оставил бы только цеолит, и возможно смешал бы его с хорошим гранулированным активированным
углем в пропорции примерно 1:1.
С уважением.

Задал вопрос производителю - они говорят, что содержимое пакета при взаимодействии с этиленом меняет цвет..
Может тут суть реакции в том, что цеолит набирает влагу и идет реакция с марганзовкой..

Нашел интересный патент http://www.findpatent.ru/patent/247/2471548.html
Они наносят марганцовку на цеолит, тем самым получая адсорбент..
Я сделал такой же эксперимент: взяз цеолит, добавил туда немного смеси из пакетика с образцом (марганцовки в чистом виде при себе нет), добавил 5-7% воды, перемешал и высушил. Полученный вариант (справа) выглядит практически также как исходный образец (слева). Похоже в эту сторону нужно смотреть.
Единственное пока не понимаю как в большом объеме с молекулярными ситами лучше смешивать, точнее как это все эффективно потом сушить..

[040500]

"Предлагаемое изобретение относится к наноструктурированным адсорбционным газовым фильтрам для очистки воздуха в помещениях, предназначенных для хранения продуктов питания, в музейных и архивных фондах, в учреждениях здравоохранения.

http://www.findpatent.ru/patent/247/2471548.html
© FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2019" В патенте ничего не сказано про замедление созревания фруктов/овощей. С таким же успехом можно использовать активированный уголь, пропитанный раствором йода, из раствора J2/KJ. Йод быстро реагирует с этиленом, а йодпроизводные удерживаются углем. Однако, на практике, этилен из созревшего фрукта всегда быстрее доберётся до соседнего недозрелого, чем до нашего адсорбента, поэтому такие саше-пакетики бесполезны. Здесь необходима обработка фруктов физиологическими антагонистами этилена, посмотрите литературу по фитогормонам растений.

[Magic Methyl]

Задал вопрос производителю - они говорят, что содержимое пакета при взаимодействии с этиленом меняет цвет..
Может тут суть реакции в том, что цеолит набирает влагу и идет реакция с марганзовкой..

Ну это другое дело, - теоретически вполне такое возможно.
Только не забывайте, что перманганат окисляет не только этилен, а большинство "тонкой" органики содержащейся
во фруктах, и выделяющихся из них - терпены, непредельные альдегиды и альдегидоэфиры, и тд., поэтому перманганат расходуется довольно быстро.

Нашел интересный патент http://www.findpatent.ru/patent/247/2471548.html
Они наносят марганцовку на цеолит, тем самым получая адсорбент..

Это стандартный способ создания развитой поверхности. Пару лет назад мы занимались очисткой ацетилена
от примесей, и делали кое что похожее на основе активированного угля БАУ.

Я сделал такой же эксперимент: взяз цеолит, добавил туда немного смеси из пакетика с образцом (марганцовки в чистом виде при себе нет), добавил 5-7% воды, перемешал и высушил. Полученный вариант (справа) выглядит практически также как исходный образец (слева). Похоже в эту сторону нужно смотреть.
Единственное пока не понимаю как в большом объеме с молекулярными ситами лучше смешивать, точнее как это все эффективно потом сушить..

В принципе Вы на верном пути, - основная задача - равномерное нанесение веществ на носитель. Только у меня
сложилось впечатление, что фирм.состав - это не совсем перманганат на носителе, то есть нанесенный на цео-
лит, а как будто-бы формованная и гранулированная масса смеси веществ, хорошо перемешанных в шаровой
мельнице, - хотя я трудно представляю как это можно сделать по двум причинам: цеолит при разрушении теряет
адсорбционные способности из-за нарушения кластерной структуры, это во первых, а во вторых - в этом случае
нужен разбвитель, для того что бы сделать массу для гранулирования, - в присутствии оксида натрия воду использовать невозможно, а другие растворители могут взаимодействовать с перманганатом.
Суважением.

[Magic Methyl]

С таким же успехом можно использовать активированный уголь, пропитанный раствором йода, из раствора J2/KJ. Йод быстро реагирует с этиленом, а йодпроизводные удерживаются углем. Однако, на практике, этилен из созревшего фрукта всегда быстрее доберётся до соседнего недозрелого, чем до нашего адсорбента, поэтому такие саше-пакетики бесполезны.

Частично соглашусь с коллегой, по поводу того, что длинна пробега молекулы от одного фрукта к дугому меньше
чем длинна пробега до цеолита, - но йод точно не подойдет, - во первых сильно летуч, во вторых продукты йоди-
рования не совсем безвредны для огранизма. А нельзя просто продувать через коробки сжатый воздух?

необходима обработка фруктов физиологическими антагонистами этилена, посмотрите литературу по фитогормонам растений

Тоже неплохой вариант, только мне кажется тут болше проблем с сертификацией по безопасности.

[_mrMike_]

Это стандартный способ создания развитой поверхности. Пару лет назад мы занимались очисткой ацетилена
от примесей, и делали кое что похожее на основе активированного угля БАУ.
В принципе Вы на верном пути, - основная задача - равномерное нанесение веществ на носитель. Только у меня
сложилось впечатление, что фирм.состав - это не совсем перманганат на носителе, то есть нанесенный на цео-
лит, а как будто-бы формованная и гранулированная масса смеси веществ, хорошо перемешанных в шаровой
мельнице, - хотя я трудно представляю как это можно сделать по двум причинам: цеолит при разрушении теряет
адсорбционные способности из-за нарушения кластерной структуры, это во первых, а во вторых - в этом случае
нужен разбвитель, для того что бы сделать массу для гранулирования, - в присутствии оксида натрия воду использовать невозможно, а другие растворители могут взаимодействовать с перманганатом.
Суважением.

Спасибо за совет. Теперь понимаю, в какую сторону идти.

[Magic Methyl]

Как я предварительно вижу этот процесс:
Нужно взять воду, нагретую до 60 градусов. Развести перманганат калия. Далее налить все это в реактор и засыпать молекулярные сита. Перемешать какое-то время. Потом нагреть до 150-200 градусов и ждать пока высохнет..
Но я не уверен, что при таком подходе будет равномерное нанесение. И главное - после такой сушки, сохранится ли абсорбционная способность у молекулярных сит?

Ну это вопрос уже более к технологам конечно, чем к химикам, но в принципе Вы на верном пути - тут по большей
части можно подобрать условия только эмпирически.
Небольшое уточнение, - перманганат очень сильный окислитель, и при нагревании реагирует даже с водой, - при
этом выпадает осадок черного цвета, - диоксид марганца, поэтому с нагреванием не спешите. В сухом виде он тоже разлагается при нагревании, поэтому мне видиться процесс таким образом, - приготавливаем насыщенный
раствор при комнатной температуре или небольшом нагревании, сыпем сита без перемешивания (так как не все
сита не рассыпаются при перемешивании особенно дешевые), выдерживаем н-ное время (зависит от объема),
далее отделяем от раствора фильтрованием через сито, выкладываем цеолит на противень тонким слоем и
сушим на воздухе. Получаем перманганат на носителе.

[Magic Methyl]

Потом нагреть до 150-200 градусов и ждать пока высохнет..
Но я не уверен, что при таком подходе будет равномерное нанесение. И главное - после такой сушки, сохранится ли абсорбционная способность у молекулярных сит?

Теперь по поводу активации:
Стандартная температура активации сит 200...300 градусов в течении нескольких часов. Перманганат разлагается при температуре 200-240 градусов (Лидин, стр. 401). То есть активировать сита с нанесенным перм. стандартным
способом без разложения скорее всего нельзя. Поэтому остается только два варианта - либо сушка в высоком
вакууме (подойдет хороший пластинчато-роторный насос с азотной ловушкой), либо нанесение пер-та на другой
носитель, устойчивый к нагреву и не сильно гигроскопичный, - а потом смешивание с предварительно активиро-
ванными ситами.