5,826 matches
-
amestec format din hidroxid de sodiu și sulfură de sodiu. Din aceste soluții, lignina poate fi precipitată prin neutralizare cu acid acetic și cu dioxid de carbon. II.2. PROCEDEE DE SEPARARE A LIGNINEI DIN SOLUȚII REZIDUALE Cu toate că industria de celuloză se dezvoltă într-un ritm considerabil, valorificarea eficientă și completă a materiilor prime fibroase rămâne încă o problemă nesoluționată. Astfel, având în vedere că randamentul mediu de fabricare a celulozei este de 50%, se constată că o parte apreciabilă din
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
DE SEPARARE A LIGNINEI DIN SOLUȚII REZIDUALE Cu toate că industria de celuloză se dezvoltă într-un ritm considerabil, valorificarea eficientă și completă a materiilor prime fibroase rămâne încă o problemă nesoluționată. Astfel, având în vedere că randamentul mediu de fabricare a celulozei este de 50%, se constată că o parte apreciabilă din componenții lemnului se îndepărtează ca subproduse. Un astfel de subprodus, în proporție de circa 26% este lignina, homopolimer cu structură neregulată și cu o varietate de grupe reactive, care face
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
aceea s-au intensificat cercetările în direcția valorificării ligninei rezultate ca subprodus de la dezincrustarea și hidroliza materiilor prime vegetale . II.2.1. PROCESE DE DELIGNIFICARE Întrucât lignina reprezintă substanța chimică de bază care se îndepărtează în procesul de obținere a celulozei, acest tratament chimic mai poartă și denumirea de delignificare sau dezincrustare a lemnului. Întotdeauna, prin natura lor, operațiile de dezincrustare a lemnului se caracterizează prin faptul că lignina se obține în soluții apoase diluate. Procesele de delignificare se clasifică la
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
se obține în soluții apoase diluate. Procesele de delignificare se clasifică la rândul lor, în două categorii: procese de delignificare alcalină; procese de delignificare acidă. Prin procedeele alcaline și îndeosebi prin procedeul sulfat, se fabrică cea mai mare cantitate de celuloză. Lignina separată din soluțiile de la fierberea natron este denumită lignină natron sau sodică, în timp ce produsul izolat de la dezincrustarea sulfat este cunoscut ca lignină sulfat. Aceasta din urmă conține cantități variabile de sulf, fapt pentru care este denumită și tiolignină. 34
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
și dioxid de carbon, cu mențiunea că separarea cu acid sulfuric prezintă câteva avantaje cum ar fi: o precipitare mai completă a ligninei, separarea unei cantități mai mici de hidrați de carbon, utilizarea sulfatului obținut în producția de bază de celuloză, acidul sulfuric nu este un agent chimic deficitar etc. Și procedeul de separare a ligninei cu dioxid de carbon prezintă avantaje, astfel produsul de interacțiune a dioxidului de carbon cu leșia neagră, la separarea ligninei, este carbonatul de sodiu - agent
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
chimic deficitar etc. Și procedeul de separare a ligninei cu dioxid de carbon prezintă avantaje, astfel produsul de interacțiune a dioxidului de carbon cu leșia neagră, la separarea ligninei, este carbonatul de sodiu - agent chimic important și valoros pentru obținerea celulozei, în fabricile de celuloză sulfat se află mari rezerve de dioxid de carbon neutralizat, în gazele de ardere de la cazan, la agregatele de regenerare, la cuptorul de calcinare a nămolului etc. S-a constatat că pentru precipitarea ligninei cu acid
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
procedeul de separare a ligninei cu dioxid de carbon prezintă avantaje, astfel produsul de interacțiune a dioxidului de carbon cu leșia neagră, la separarea ligninei, este carbonatul de sodiu - agent chimic important și valoros pentru obținerea celulozei, în fabricile de celuloză sulfat se află mari rezerve de dioxid de carbon neutralizat, în gazele de ardere de la cazan, la agregatele de regenerare, la cuptorul de calcinare a nămolului etc. S-a constatat că pentru precipitarea ligninei cu acid sulfuric, cea mai rațională
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
4-5 ori mai mare decât cea din leșia neevaporată, deoarece la tratarea unor volume egale de soluție și în aceeași aparatură, instalația care prelucrează leșia semiconcentrată va avea o productivitate mai mare; 38 după cum este stabilit în tehnologia combinatelor de celuloză sulfat, din leșia semiconcentrată, înainte de trecerea sa la evaporarea finală se separă săpunul sulfatic și de aceea lignina obținută dintr-o astfel de leșie conține mai puține rășini și grăsimi. Pentru precipitare trebuie să se folosească acid sulfuric cu concentrația
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
sa cu o soluție de acid sulfuric 2%, în final obținându se un randament în lignină de 34% raportat la cantitatea totală de substanțe organice care se află în leșie. Delignificarea acidă deține o pondere mai redusă în industria de celuloză, iar tendințele viitoare de creștere sunt favorabile procedeului sulfat. Soluțiile reziduale de la fierberile acide au o compoziție mai complexă comparativ cu leșiile negre (tabelul 2Ă și care diferă în funcție de specia de lemn supusă dezincrustării (tabelul 3Ă. Comparativ cu procedeul sulfat
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
a leșiei reziduale disnefitice. Aceste zaharuri pot fi valorificate separat, fie prin fermentație alcoolică, fie prin cultivarea și multiplicarea drojdiilor furajere. În cazul valorificării acestora prin fermentație alcoolică, randamentul în alcool etilic este de cca. 95%, la o tonă de celuloză sulfit obținându-se cca. 80 litri etanol. Drojdiile furajere care se multiplică, folosindu se ca substrat soluțiile sulfite reziduale, conțin în medie cca.50% putere. La rândul lor, aceste proteine sunt alcătuite din toți aminoacizii esențiali, fiind mai bogate în
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
în lisină. În același timp, drojdiile furajere conțin întregul complex de vitamine B, fiind o sursă valoroasă de fier, calciu, fosfor și iod. În procesul de multiplicare a drojdiilor firajere participă atât henozele cât și pentozele, la o tonă de celuloză sulfat obținându-se cca. 70-120 kg drojdie furajeră. În afara grupelor sulfonice, lignosulfonații tehnici prezintă o serie de alte grupe funcționale reactive, cum ar fi cele hidroxil fenolice, carbonilice și carboxilice, care pot fi folosite în reacții chimice de modificare. Din
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
și forma materialului supus biodegradării cât și de mediul în care are loc (sol, apă, nămolă. În general, polimerii naturali prezintă o biodegradabilitate mai pronunțată, dar caracteristicile lor fizico-chimice inferioare nu permit substituirea în totalitate a polimerilor sintetici. Polimerii naturali (celuloza, lignina, amidonulă, pot fi folosiți ca parte componentă a unui sistem polimeric de tip polimer natural/polimer sintetic, cu scopul de a facilita acțiunea microorganismelor și a enzimelor asupra componentei sintetice. Obținerea de materiale compozite polimerice biodegradabile, în care se
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
în scopul inițierii procesului de oxidare. În general, procesul de biodegradare poate fi reprezentat astfel: MICROORGANISME ENZIME SUBSTRAT PRODUSEASIMILABILE biosinteză + bioconversie Figura 18. Diagrama procesului de biodegradare Lignina, a doua componentă structurală care incrustează și cimentează între ele fibrele de celuloză, din lemnul arborilor, din paiele cerealelor și din fibrele textile, este un copolimer ternar, cu o structură tridimensională complexă. Biodegradarea ligninei are loc prin intermediul a o serie de procese concomitente de depolimerizare și recombinare a produșilor intermediari rezultați în timpul acțiunii
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
fundamentală și aplicată, bazată pe folosirea fungiilor 64 putregaiului alb va avea importante implicații, în special pentru studiul biodegradării ligninei. Aplicațiile transformărilor microbiologice și enzimatice ale produselor ligninice și implicit polifenolice sunt foarte diverse și extrem de utile (în biodelignificare, bioînălbirea celulozei, bioremediere sau revalorificare de deșeuriă. IV.3. METODE PENTRU DETERMINAREA GRADULUI DE BIODEGRADARE A LIGNINEI Transformările care se produc în lignină sub acțiunea microorganismelor pot fi apreciate prin metode chimice și fizice. Analizele elementale și de grupe funcționale evidențiază modificări
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
MS. IV.3.2. COMPOZIȚIA CHIMICĂ ELEMENTALĂ ȘI ANALIZA GRUPELOR FUNCȚIONALE IV.3.2.1. COMPOZIȚIA CHIMICĂ ELEMENTALĂ Determinările analitice ale compoziției ligninei ridică unele probleme dificile, întrucât compoziția ei chimică elementală nu este încă strict definită, ca în cazul celulozei sau a altor polizaharide. Din acest motiv, se recurge mai degrabă la o formulă empirică a unității sale structurale care, conform reprezentărilor lui K. Freudenberg, se înscrie în limitele unei formule generale de tipul: La compararea datelor analitice înscrise în
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
simplu conținutul de sulf și consideră că în totalitate este prezent în grupări sulfonice. Astfel de metode sunt oxidarea umedă a ligninei, urmată de aprecierea sulfatului prin precipitare cu BaCl2, prin spectroscopie cu fluorescență cu raze X 93 prin combustia celulozei, urmată de analiza sulfului ca SO2 sau ca sulfat. SO2 degajat este determinat prin titrare cu BaCl2, titrare potențiometrică cu perclorat de plumb, folosind un electrod ion-selectiv. Titrarea potențiometrică este capabilă să dea conținutul de acid total, și în prezența
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
sunt interesante de cunoscut date privind masa ei moleculară și respectiv polidispersitatea. Datorită structurii neregulate a catenelor macromoleculare de lignină, în alcătuirea cărora participă unități fenilpropanice diferențiate, noțiunea de grad de polimerizare (GPĂ nu mai poate caracteriza, ca în cazul celulozei, dimensiunile lanțului macromolecular de lignină. Din acest motiv pentru lignină se studiază mai mult masa moleculară medie. Se cunosc mai multe metode experimentale pentru determinarea acestor caracteristici ale ligninei: Cromatografia pe gel permeabil Cromatografia pe gel permeabil (GPCĂ, uneori numită
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
folosesc și termistori fixați pe fundul celulei măsurătoare pentru a menține constant volumul picăturii de probă. Ultrafiltrarea Separarea prin membrane este o tehnologie relativ nouă dar deja joacă un rol tot mai important în multe industrii, inclusiv industria chimică, a celulozei și a hârtiei. Ultrafiltrarea este o tehnică cu membrană de separare sub presiune. Ultrafiltrarea efectuată la presiune medie și mică are productivități de separare care se întind de la limitele superioare ale câmpului ionic, prin cel macromolecular și până la nivelul particulelor
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
performanță (HPLCĂ Până la jumătatea anilor 1970, aproape toate materialele fenolice cu masă moleculară mică, din care majoritatea au fost înrudite cu lignina, au fost separate prin cromatografie pe hârtie sau pe plăci în straturi subțiri și coloane de silicagel sau celuloză. În unele cazuri s-a folosit și cromatografia de schimb ionic. Această situație s-a schimbat dramatic de la lucrarea lui Chorolambous și colab., în 1973, care au prezentat folosirea cromatografiei în fază lichidă de înaltă performanță HPLC pentru separarea fenolilor
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
Cromatografia GC-MS este una dintre cele mai valoroase tehnici analitice pentru separarea și identificarea fragmentelor cu masă moleculară mică așa cum se găsesc în amestecurile de produse după aplicarea metodelor de degradare chimică a ligninei și în soluțiile reziduale de la fabricarea celulozei. Instrumentele pentru cromatografia GC-MS au fost permanent îmbunătățite și au atins un grad înalt de sofisticare, comparabil cu cel realizat în spectrografia 1H RMN și 13C RMN și cu alte tehnici de analiză instrumentală cu posibilități de obținere și de
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de vedere al utilizării ligninei. Lignina reprezintă o sursă regenerabilă de carbon aromatic, existentă din abundență pe pământ. Astfel, pe uscat, unde se estimează că se află 65% din biomasă, lignina care constituie până la 25% din compoziția acesteia, rivalizează cu celuloza ca răspândire și accesibilitate. Scindarea și conversia chimică la: vanilină, dimetilsulfură, dimetilsulfoxid, fenoli, derivați ai benzenului, gaze de sinteză Folosirea ligninei ca sistem macromolecular în solutie ca: dispersanți (coloranți, cerneluri, fluide de foraj, cărbuneă; stabilizatori de emulsie 108 (recuperarrea petrolului
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
bună compatibilitate cu diferite chimicale de bază; proprietăți coloidale și reologice excelente în special în cazul acizilor lignosulfonici; proprietăți adsorbante, de schimb ionic și adezive bune; sursă directă pentru diferite produse fenolice și aromatice . La sursele ligninice oferite de industria celulozei se adaugă în perspectivă lignina de hidroliză (acidă sau enzimaticăă, celolignina (de la fabricarea furfuroluluiă, precum și căile de valorificare superioară a acestora pe seama reacțiilor de nitrare, aminare, amonizareși clorurare, împreună cu produsele unor noi tehnologii de prelucrare a biomasei, cum ar fi
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
serie de caracteristici specifice: polimer polifenolic cu un grad ridicat de ramificare, care posedă o varietate de grupe funcționale, ce pot constitui centre reactive potențiale pentru modificările chimice și biologice; rezerve mari de lignină provenite din dezincrustarea lemnului în industria celulozei; se estimează că anual, sunt produse aproximativ 30 milioane de tone de lignină. costul redus; rezistență foarte bună la acțiunea microbiologică. Valorificarea ligninelor tehnice (lignosulfonați, alcalilignina, lignină organosolvă în sistemele adezive ca substituent al rășinilor fenolși ureoformaldehidice s-a axat
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
cu polizaharidele din lemn cu formarea de grupări chimice activate; grupele funcționale formate modificate de pe suprafața lemnului sunt capabile de a condensa cu alcoolul furfurilic sau de a iniția polimerizarea acestuia. De asemenea, lignosulfonații pot reacționa cu grupările activate ale celulozei sau ale ligninei din lemn sau pot copolimeriza cu alcoolul furfurilic printr-un mecanism radicalic sau ionic. Alcoolul furfurilic având o moleculă mică și mai reactivă decât lignosulfonatul de amoniu se dovedește o alegere mai bună pentru reacția cu grupele
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
Acest fapt este evidențiat de creșterea coeziunii interne și de rezistența mai bună a plăcilor la acțiunea apei, în special atunci când plăcile sunt tratate la fierbere 2 ore (figura 37Ă. Totuși, pe lângă activarea suprafețelor, H2O2 produce și degradarea catenelor de celuloză, proces care este accentuat de creșterea adaosului de peroxid de hidrogen și a temperaturii. Degradarea catenelor de celuloză este responsabilă de scăderea proprietăților de rezistență. Adaosul de parafină ameliorează proprietățile de rezistență la acțiunea apei, dar în schimb, coeziunea internă
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]