Ľanový olej - škola chémie
olej z ľanových semienok
Ľan obyčajný (Linum usitatissimum)
olej z ľanových semienok (Ľanový olej) je rastlinný olej vyrobený z ľanového semena, zrelých semien ľanového semena (Linum usitatissimum), je vyhraté. Surový ľanový olej je názov pre ľanový olej, do ktorého neboli pridané žiadne iné oleje ani iné látky. Okrem ľanu obyčajného aj iné druhy ľanu (rod Linum) používané na výrobu ropy.
charakteristiky
Ľanový olej lisovaný za studena je zlatožltý, olej lisovaný za studena žltohnedý. Rafinovaný ľanový olej je svetlo až zlatožltej farby. Olej vonia pikantne ako seno, je opísaný ako bylinkový až matný a mierne pražený a môže mať rybí tón. Čerstvý produkt chutí mierne orieškovo a seno, po uskladnení horkne a zatuchne.
Sušenie
Ľanové oleje vďaka vysokému obsahu mononenasýtených a polynenasýtených mastných kyselín tvrdnú, a preto sú vhodné ako spojivá pre pigmenty na výrobu farieb (olejové farby). Vytvrdzovanie je proces oxidačnej polymerizácie, ktorý môže v závislosti od kyslíka, svetla, teploty, vlhkosti a prísad s katalytickými vlastnosťami (sikatíva) trvať niekoľko dní až desaťročí. V tomto procese sa kyslík zo vzduchu ukladá na dvojnú väzbu nenasýtených mastných kyselín a nastáva zložitá sekvencia chemických reakcií, ktorá vedie k zosieťovaniu jednotlivých molekúl. Polymérny konečný produkt sa nazýva Linoxyn a je východiskovým produktom linolea. Objem spojivového ľanového oleja sa zvyšuje v dôsledku oxidácie (absorpcie kyslíka) a pri následnej polymerizácii opäť klesá. Správanie, ktoré je dôležité pre správne používanie olejových farieb (pozri farby a nátery).
Samovznietenie
Pri vysokom stupni atomizácie má ľanový olej tendenciu samovznietiť sa pri izbovej teplote. Nesprávne zaobchádzanie s handrami a kefami nasiaknutými v ľanovom oleji často spôsobuje požiare v stolárskych a maliarskych dielňach. [5]
Teplo vznikajúce v priebehu oxidácie a hromadenie tepla môže spôsobiť, že sa nosné látky pri zodpovedajúcej teplote samovznietia. Nebezpečenstvo je obzvlášť vysoké pri práci s takzvaným polovičným olejom (polovičný ľanový olej, polovičný terpentín), pretože terpentín má bod vzplanutia pod 50 ° C. K samovznieteniu pravdepodobne dochádza autooxidáciou dvojitých väzieb s veľkým povrchom, a tým vysokou dostupnosťou vzdušného kyslíka. S bodom vzplanutia asi 315 ° C (Marcusson) a bodom varu nad 350 ° C je inak ľanový olej ťažko zapáliteľný.
Bezpečnostné opatrenia Textílie nasiaknuté ľanovým olejom je potrebné zásadne vyložiť na nehorľavý povrch, aby sa vysušili, alebo ich uložiť do vzduchotesnej nádoby (nádoba so skrutkovacím uzáverom, kovová plechovka) alebo kontrolovane spáliť. Kefu umyte mydlom z ľanového oleja alebo do ďalšieho použitia zaveste do surového ľanového oleja.
prísady
Ľanový olej obsahuje vo svojich triglyceridoch väčšinou (90% a viac) nenasýtené mastné kyseliny a má najmä vysoký podiel omega-3 mastných kyselín a-linolénovej kyseliny 45% až 71% (asi 17% až 23,5% kyseliny olejovej, 12% až 24% kyseliny linolovej a 45% až 71% kyseliny linolovej). Malý podiel kyseliny α-linolénovej sa tiež premieňa na kvalitnejšie omega-3 mastné kyseliny, kyselinu eikosapentaénovú a kyselinu dokosahexaénovú.
Ľanový olej obsahuje asi 1,2 mg/100 g alfa-tokoferolu a 52 mg/100 g gama-tokoferolu vo vitamíne E. Okrem toho s 17 - 30 mg/100 g relatívne vysoká hodnota ochranného plastochromanolu-8 podobného tokotrienolu a lipidovej peroxidácii. [6] [7]
Výroba a skladovanie
Ľanový olej na výživu a farmaceutické účely sa lisuje za studena pomocou skrutkových lisov. Lisovanie za tepla s následnou extrakciou rozpúšťadlami a rafináciou sa používa na výrobu ľanového oleja na technické účely.
Ľanový olej je veľmi citlivý na vzduch, takže po krátkej dobe chutí horko, zatiaľ čo čerstvý ľanový olej má menej výraznú chuť. Po otvorení by mal byť udržiavaný v chlade. Dokonca aj pri uchovávaní v chladničke (okolo 4 ° C) sa po niekoľkých dňoch objaví horká chuť. Vďaka nízkej teplote topenia okolo -16 až -20 ° C možno ľanový olej v závislosti od teploty skladovať aj v mrazničke bez tuhnutia. Môže sa tam udržiavať niekoľko týždňov bez straty chuti.
Lisovanie
Lisovaním sa získa ľanový olej a pevný lisovaný koláč z ľanových semien. Tento zvyšok z lisu sa primárne používa ako vysoko kvalitné krmivo v zimných mesiacoch.
Slnkom zahustený a fúkaný ľanový olej
Ľanový olej (sójový olej) zahustený na slnku sa vyrába na špeciálne účely. Je niekoľko mesiacov vystavený slnku a mieša sa stále dokola, aby sa nevytvoril film. Aby sa získal veľký povrch pre oxidáciu, používajú sa ploché tácky. Pri fúkanom ľanovom oleji sa používa prevzdušňovač, ktorý sa používa v akváriách, ktorý tiež zabraňuje vytváraniu filmu konštantnou cirkuláciou. Tieto ošetrenia majú štyri ciele: po prvé, robí konzistenciu viskóznejšou, po druhé, ľanový olej je bielený (t. J. Ľahší), po tretie, doba sušenia sa skracuje a po štvrté, znižuje zväčšenie objemu počas sušenia, čo znižuje riziko vrások a prasklín. Ľanový olej zahustený na slnku sa primárne používa na výrobu huslí a maľbu, najmä na flámsku barokovú maľbu. Pri výrobe huslí sa ľanový olej zahustí natoľko, že hmotu je potrebné pretočiť mlynčekom na mäso, aby sa zhomogenizovala.
Takýto hustý olej nie je vhodný na ochranu dreva, pretože príliš rýchlo zasychá, a preto nepreniká dostatočne hlboko.
použitie
jedlo
Medzi prírodnými zdrojmi esenciálnej kyseliny α-linolénovej je ľanový olej jedným z mála, v ktorom podiel omega-3 mastných kyselín prevyšuje podiel omega-6 mastných kyselín. Ďalším je camelínový olej a exotické oleje chia a perilla. Ľanové semená (spolu s jačmeňom, pšenicou, šošovicou a hráškom) patria medzi päť prvých poľnohospodárskych rastlín euroázijskej kultúrnej oblasti v neolite. Je to jediná historická olejnatá rastlina v našich zemepisných šírkach vedľa neskoršej nafty z konope a maku. Pretože tuky v obilninách pozostávajú hlavne z omega-6 mastných kyselín, je olej z ľanového semena s vysokým obsahom omega-3 mastných kyselín dôležitým výživovým výdobytkom neolitu. Omega-3 a omega-6 mastné kyseliny by mali ísť spolu. vzájomné dobré vzťahy (DGE odporúča 1: 5 [8]).
Najmä v Lužici a Sliezsku sa ľanový olej používa v mliečnych výrobkoch, ako sú napríklad tvaroh so zemiakmi alebo zemiakové šupky, uhorkový šalát alebo kyslé slede v krémovej omáčke. Olejová vrstva na mliečnych pokrmoch nekysne tak rýchlo, čo sa v lete intenzívne využívalo.
V hornorakúskej kuchyni sa ľanový olej vždy používal na prípravu rôznych jedál.
Ľanový olej v kozmetike
Ľanový olej, olej z liečivých rastlín roku 2005, je bohatý na omega-3 a omega-6 mastné kyseliny. Je kontroverzné, či sú absorbované pokožkou. Napriek tomu existujú kozmetické výrobky, ktoré obsahujú prírodný ľanový olej a tvrdia, že pokožku revitalizujú. Vysoko kvalitný ľanový olej sa používa na výrobu prírodných mydiel. Pri použití klinčekového oleja a oleja z citrónovej trávy má mydlo z ľanového oleja stimulačný a osviežujúci účinok.
Farby a nátery
Ľanový olej bol a je najdôležitejším spojivom pre olejové farby, a to ešte pred inými stužovacími olejmi (ako je makový olej, orechový olej). Vďaka svojim vlastnostiam ako spojivo aj ako konzervačný prostriedok sa z ľanového oleja stáva základ po stáročia osvedčených farbách z ľanového oleja. Prvé známe zmienky o použití olejom viazaných farieb na maľbu výtvarného umenia možno nájsť vo výrobných receptoch z 8. storočia [9]; Dnes sú farby prednostne vyrobené z vareného ľanového oleja a pigmentov a v závislosti od zamýšľanej techniky nanášania obsahujú aj zahusťovadlá, ako sú stearáty hlinité, ktoré zvyšujú alebo Nastavenie akcelerátora).
Objem olejovej farby sa zvyšuje v dôsledku oxidácie (absorpcie kyslíka), na rozdiel od objemu akrylovej farby, ktorý sa pri zasychaní zmenšuje. Z tohto dôvodu môžu vyššie vrstvy olejovej farby s vysokým obsahom spojiva roztrhnúť vrstvy farby s malým počtom spojiva, čo vedie k tvorbe typických prasklín olejovej farby: Je to rozpoznateľné tak, že je roztrhnutá iba horná vrstva laku a spodná vrstva nie je poškodená. Tento typ trhliny sa nazýva Zmršťovacia trhlina odlíšiť ich od Vekové trhliny, ktoré siahajú až po maliarsky povrch (drevené panely alebo plátno). Príliš vysoký podiel spojiva často spôsobuje „mastnotu“: vrstva farby vyvoláva pri rozširovaní záhyby, takže vytvára vrásky, čo sa zvyčajne dá pozorovať v tmavších častiach obrázkov, pretože bežné pigmenty tmavej farby (hnedozeme, sadze alebo uhlie) sú relatívne majú malú veľkosť častíc (okolo 1 um) a preto vyžadujú viac spojiva ako hrubšie pigmentové častice.
Požiadavka spojiva na pigment je vyjadrená číslom oleja, medzinárodne štandardizovaným číselným kódom (ISO 787 časť 5), ktorý popisuje, koľko gramov ľanového oleja je potrebných na premenu 100 gramov pigmentu na súdržnú látku podobnú tmelu.
Konzervanty
Ľanový olej je prírodný konzervačný prostriedok na drevo a po celé storočia sa používa na impregnáciu dreva (hrazdenie, okná, dvere, drevené fasády), sadry, štuku, muriva a terakoty. Je vodoodpudivý, ale otvorený pre difúziu pár a na rozdiel od iných spojív (akrylátov) preniká hlboko do dreva a polymerizuje vo vnútri dreva, aby vytvoril veľmi stabilnú väzbu. Hĺbka penetrácie a tým aj konzervačný účinok sa zvyšuje s tekutosťou oleja, a preto sa zlepšuje zahrievaním alebo použitím čistejších, a teda tenších olejových vlastností. Ľanový olej je vhodný aj na ochranu dreva vonku v náročných poveternostných podmienkach.
Vráskam a prasklinám sa v stavebníctve a remeslách zabráni niekoľkonásobným nanášaním tenkých vrstiev farby a vytvrdzovaním každej jednotlivej farby asi dva dni. Niekoľko hodín po maľovaní sa všetok olej, ktorý sa ešte nevstrebal, odstráni handričkou alebo štetcom a rozotrie. Čistý, za studena lisovaný, surový (nevarený) ľanový olej preniká obzvlášť hlboko, takže je najlepší na penetráciu. Varený ľanový olej je naopak najlepší na vrchný náter a na výrobu farieb, pretože rýchlejšie tvrdne a má silnejší lesk.
Na urýchlenie procesu tvrdnutia (t. J. Polymerizácie) sa ľanový olej varí bez prítomnosti vzduchu. Tak sa vytvorí polymerizovaná forma oleja, takzvaný tvrdý olej.
Ak sa k tomu pridajú urýchľovače (sikatíva, t. J. Polymerizačné katalyzátory, často soli zirkónu a kobaltu), získa sa lak na ľanový olej. Termín pochádza z francúzštiny (z „le vernis“ = lak). Takýto lak tuhne rýchlejšie (dni až týždne), ale nezriedene nepreniká tak hlboko do dreva. Preto sa na riedenie používajú rozpúšťadlá (terpény). Ochrana dreva je preto menej účinná ako pri použití neriedeného, za studena lisovaného surového ľanového oleja. To sa zase nedá použiť všade, pretože sa vytvrdzuje iba veľmi dlho. Počas tejto dlhej fázy zostávajú povrchy citlivé na prach a kontakt.
Na konzerváciu sa môže použiť ľanový olej s pridanými pigmentmi alebo bez nich. Ak je vysoký podiel pigmentu, svetlé farby sú tiež dobrou ochranou proti UV žiareniu. Vysoko pigmentované ľanové olejové farby je možné riediť vareným ľanovým olejom lisovaným za studena až o 10% objemových.
Ľanový olej je súčasťou farby Labsal, ochranného náteru z koreňového dechtu, ľanového oleja a sikatívu (urýchľovača sušenia). To sa používalo v lodnej doprave na konzerváciu lán z prírodných vlákien a ovinutých oceľových lán, niekedy aj dreva.
V stredoveku sa ľanový olej používal ako antikorózny prostriedok na brnenie a zbrane. Tento proces však nemá nič spoločné s (blackout). Skôr sa používal aj pri konštrukcii vozidiel. Dnes sa k tomuto netoxickému typu konzervácie vracia v kruhoch klasických automobilov, pri ochrane pamiatok a pri zdravom stavaní. Olej vytvára v hrdzi zlúčeninu nerozpustnú vo vode s iónmi Fe 3+. Olej navyše po stuhnutí vytvorí bez prasklín povlak.
Pridaním oxidu olovnatého (II, IV) (Pb3O4) do ľanového oleja vzniká červené olovo, klasický a vysoko účinný, ale toxický prostriedok na koróziu a ochranu dreva, ktorý používali Féničania okolo roku 700 pred n. Slúžilo na konzerváciu lodí zvnútra aj zvonka. Olovo malo toxický a antivegetatívny účinok na vonkajšiu vrstvu a ako fungicíd na vnútornej strane. Používanie oxidu olovnatého je však povolené len so zvláštnym povolením - napríklad pre reštaurátorov. To je dôvod, prečo sa v modernom dreve a na ochranu proti hrdzi používa oxid železitý (III) namiesto jedovatého oxidu olovnatého pomocou ľanovej olejovej farby. Toto červené mleté železo je netoxické. Účinok na inhibíciu plesní a húb sa dosiahne pridaním zinkovej bielej.
Biopalivo
Ľanový olej má vďaka nízkemu bodu tuhnutia [10] lepšie vlastnosti pri studenom štarte ako repkový olej. Vysoký počet jódov však vedie k veľmi rýchlemu sušeniu na vzduchu (v dôsledku kyslíka vo vzduchu), čo značne sťažuje jeho použitie v palivovom systéme. [11] Ľanový olej nemá v súčasnosti pre výrobu biopalív praktický význam.
Iné použitie
Na výrobu okenného tmelu sa používa ľanový olej alebo lak z ľanového oleja.
Lužický ľanový olej
Lužický ľanový olej je geograficky chránenou požiadavkou. Lausitzova olejna v Hoyerswerde bola zalozena v roku 1924. Šľahanie ľanového oleja bolo už v tom čase v Lužici tradičným obchodom.