乾性油

乾性油^{[註 1]}是一種經過一段時間暴露在空氣中會硬化形成堅硬的固體薄膜的油。油通過化學反應而變硬，在化學反應中，成分通過氧的作用(而不是通過水的蒸發或其他溶劑的蒸發)交聯 (從而聚合) 。乾性油是油漆和一些清漆的重要組成部分。一些常用的乾性油包括亞麻籽油、桐油、罌粟籽油、紫蘇油和核桃油。過去幾十年來，它們已被醇酸樹脂和其他粘合劑所取代，故使用量有所下降。

由於氧氣是油固化的關鍵，所以那些易受化學乾燥影響的食物通常不適合烹飪，並且還很容易通過自動氧化變為酸敗，這是脂肪食物產生異味的過程。 ^[1] 浸有乾性油的抹布、布和紙在氧化過程中釋放熱量幾小時後可能會自燃（點燃）。

乾燥過程的化學性質

油的「乾燥」、硬化，或者更確切地說，固化的油是由於自氧化作用、向有機化合物中添加氧氣和隨後的交聯的結果。這個過程開始於空氣中的一個氧分子(O₂)插入到與不飽和脂肪酸中的一個雙鍵相鄰的碳-氫(C-H)鍵中。產生的過氧化氫容易發生交聯反應。在相鄰的脂肪酸鏈之間形成化學鍵，形成聚合物網絡，通常可以通過樣品上的皮膚狀薄膜來觀察。這種聚合反應產生穩定的薄膜，雖然有一定的彈性，但不容易流動或變形。含二烯的脂肪酸衍生物，例如衍生自亞油酸的衍生物，特別容易發生該反應，因為它們產生異戊二烯。單不飽和脂肪酸，如油酸，乾燥較慢，因為烯丙基自由基中間體不太穩定（即形成較慢）。^[2]

與鈷催化乾燥過程相關的簡化化學反應。第一步，二烯烴進行自氧化以產生過氧化氫。第二步，過氧化氫與另一個不飽和側鏈結合生成交聯。

乾燥過程的早期階段可以通過油膜重量的變化來監測。由於吸收氧氣，薄膜變得更重。例如，亞麻油的重量增加了17%。^[3]隨着氧吸收的停止，膜的重量隨着揮發性化合物的蒸發而降低。作為油的產物，會發生進一步的轉變。大量的原始酯鍵在油分子中進行水解反應，釋放單個脂肪酸。在塗料中，這些游離脂肪酸(FFAs)的某些部分與顏料中的金屬發生反應，生成金屬羧酸鹽。總之，與聚合物網絡相關的各種非交聯物質構成了流動相。與作為網絡本身的一部分的分子不同，它們能夠在膜內移動和擴散，並且可以使用高溫或溶劑除去。流動相可以起到塑化漆膜的作用，防止漆膜變得太脆。固定相聚合物中的羧基離子化，變為負電荷，並與顏料中存在的金屬陽離子形成絡合物。最初的網絡，具有非極性共價鍵，被由離子相互作用連接在一起的離聚體取代，這些離聚體網絡的結構尚不清楚。

大多數乾性油在沒有空氣的情況下加熱後粘度迅速增加。如果乾性油長時間地經受升高的溫度，它將變成橡膠狀的油不溶性物質。^[3]

金屬催化劑的作用

某些金屬鹽可以加速乾燥過程，特別是鈷、錳或鐵的衍生物。在技術上，這些油乾燥劑是作為均相催化劑的配位化合物。這些鹽來自親脂的羧酸鹽的羧基酸，如環烷酸，使複合物具有油溶性。這些催化劑加速過氧化氫中間體的還原。隨後發生了一系列的加成反應。每一步都產生額外的自由基，然後進行進一步的交聯。當兩對自由基結合時，這個過程最終結束。聚合會持續數天至數年，並使膜乾燥到可以觸碰。乾燥劑的過早作用會導致漆面剝落，添加了抗剝落劑（如甲基乙基酮肟）後這種不良的過程會被抑制，當油漆／油被塗到表面時，這種抗剝落劑就會蒸發掉。

構造

在乾性油中發現的具有代表性的三酸甘油酯。三酸酯來源於三種不同的不飽和脂肪酸:亞油酸(上)、α-亞麻酸 (中)和油酸(下)。乾燥速率順序為亞油酸>α-亞麻酸>油酸，反映其不飽和程度。

乾性油由脂肪酸三酸甘油酯組成。這些酯的特徵是多不飽和脂肪酸含量高，尤其是α-亞麻酸。油的「乾燥」性的一個常用指標是碘值，它是油中雙鍵數量的一個指標。碘值大於130的油被認為是乾性油，碘值為115～130的油是半乾性油，而碘值小於115的油是非乾性油。

蠟與樹脂的比較

非干蠟，如硬膜巴西棕櫚樹蠟或糊狀蠟，和樹脂，如達瑪樹脂，柯巴脂，和紫膠，由長而細的碳氫分子鏈組成，但不以乾性油的方式形成共價鍵。因此，蠟和樹脂是可再溶解的，而固化的清漆或油漆不可再溶解。

安全

由於乾燥過程中會放熱，碎布、布料和用油浸透的紙張可能會自燃（點燃）。當油浸材料被摺疊、綑紮或堆積在一起時，這種危害會更大，這使得熱量積聚並加速反應。預防措施包括：用水弄濕抹布，使其遠離陽光直射；將其浸入水中，並用設計的特製密封金屬容器放好；或者將它們浸入溶劑中，在合適的密閉容器中。亞麻籽油浸透的破布是造成One Meridian Plaza （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）火災的原因。

儘管據說破布浸泡在油漆稀釋劑會引起自燃，但除非使用乾性油作為稀釋劑(常規的油漆稀釋劑並不包括乾性油)，否則這並非事實。實際上，危險的是浸泡在油漆中的破布，因為油漆(或清漆)中含有乾性油，這並不是浸泡在油漆稀釋劑中導致的，除非破布浸泡在稀釋劑、亞麻籽油等乾性油的混合物中才能引起破布自燃（點燃）。

參閱

註釋

^ 「干」，繁：「乾」，簡：「干」，拼音：gān，注音：ㄍㄢ，粵拼：gon1

參考

^ Ulrich Poth，「乾性油和相關產品」在 Ullmann's 在烏爾曼的工業化學百科全書 Wiley-VCH, Weinheim, 2002.Ulrich Poth。 doi:10.1002/14356007.a09_055
^ Ned A. Porter, Sarah E. Caldwell, Karen A. Mills 《不飽和脂質的自由基氧化機制》 Lipids 1995,，30卷，277-290頁. doi:10.1007/BF02536034
^ ^3.0 ^3.1 Apps, E. A. 油墨技术. 倫敦: Leonard Hill [Books]Limited. 1958: 14.

延伸閱讀

「Autoxidation.」 McGraw Hill Encyclopedia. 8th ed. 1997.
Friedman， Ann， et al. 「Painting.」 www.worldbookonline.com. 2006. 46 Stetson St. #5 Brookline， MA. 10 May 2006
「History of Oil Paint.」 www.cyberlipid.org. 5 May 2006 <https://web.archive.org/web/20090916174446/http://www.cyberlipid.org/perox/oxid0011.htm>
van den Berg， Jorit D.J. 「Mobile and Stationary Phases in Traditional Aged Oil Paint.」 www.amolf.nl 2002. MOLART. 8 May 2006
Andés， Louis Edgar， Drying oils， boiled oil， and solid and liquid driers. London: Scott， Greenwood & Co.， 1901.

外鏈

Tung and Linseed Oils by Steven D. Russel

[1] 「干」，繁：「乾」，簡：「干」，拼音：gān，注音：ㄍㄢ，粵拼：gon1

[2] Ulrich Poth，「乾性油和相關產品」在 Ullmann's 在烏爾曼的工業化學百科全書 Wiley-VCH, Weinheim, 2002.Ulrich Poth。 doi:10.1002/14356007.a09_055

[3] Ned A. Porter, Sarah E. Caldwell, Karen A. Mills 《不飽和脂質的自由基氧化機制》 Lipids 1995,，30卷，277-290頁. doi:10.1007/BF02536034

[Apps-4] 3.0 ^3.1 Apps, E. A. 油墨技术. 倫敦: Leonard Hill [Books]Limited. 1958: 14.

[註 1]

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[2]

[3]