Lignin - ce este? Hidroliza ligninei. Aplicarea ligninei hidrolitice, proprietăți

Lignin - ce este? Nu toată lumea poate răspunde la această întrebare, însă vom încerca să înțelegem. Lignina este o substanță care face parte din toate plantele de pe Pământ. În plus, ar trebui să se menționeze astfel de componente utile ca celuloza și hemiceluloza.

Scopul principal al ligninei este de a asigura etanșeitatea pereților vaselor prin care se deplasează apa și nutrienții dizolvați în ea. Lignina și celuloza, fiind împreună în pereții celulari, măresc puterea lor. Nu toate plantele au aceeași cantitate din acest compus. Cea mai mare parte este conținută în conifere, aproximativ 40%, dar în speciile de foioase - doar 25%.

Proprietățile ligninei

Această substanță este a polimer natural culoare galben închis. Practic, nu se dizolvă în apă și solvenți organici. Lignin - ce este aceasta din punct de vedere al structurii? Este imposibil să răspundem fără echivoc la această întrebare, deoarece, fiind în compoziția diferitelor plante, această substanță poate să difere substanțial în structura sa.

Atunci când lignina este descompusă, se formează un humus bogat în nutrienți, care joacă un rol important în natură. Prelucrarea ligninei în mediul natural este tratată de o armată de bacterii, ciuperci și niște insecte.

Principalul avantaj al acestei substanțe este că nu este necesară producerea sau extragerea acesteia. Da, este aproape imposibil, lignina este atât de ferm conectată cu celulele de plante încât separarea ei artificială este un proces complex.

Această lignină, a cărei producție este realizată până în prezent, nu este nimic mai mult decât deșeul obișnuit în prelucrarea celulozei. În acest caz, se pierde o mare cantitate de energie, dar activitatea chimică crește.

Metode de izolare a ligninei

Procesul de extracție a acestei substanțe din lemn se realizează în diverse scopuri:

• investigarea proprietăților materiei;
• Determinarea cantității de lignină în diferite plante.

Metodele de extragere a substanței sunt selectate în funcție de scopul utilizării. Dacă următoarea sarcină este de a studia, metodele de izolare ar trebui să afecteze cât mai puțin posibil structura și calitatea ligninei. Deși practic nu există astfel de metode care să garanteze primirea substanței într-o stare neschimbată.

După izolare, lignina conține mai multe impurități:

• Extractanții în hidroliză dau compuși insolubili;
• produse de humificare a zaharurilor;
• un amestec de polizaharide greu hidrolizabile.

Condițiile cele mai potrivite pentru izolarea ligninei sunt cele în care se produce cea mai mare cantitate de material. În acest caz, lignina este obținută practic fără impurități, iar micile sale pierderi sunt observate.

Cea mai comună este metoda acidului sulfuric, dar acidul clorhidric este utilizat mult mai puțin din cauza inconvenientei de a lucra cu acid concentrat.

Soiuri de lignină

Principala sursă de producție de lignină este producția industrială de celuloză. La diferite întreprinderi din această direcție pot fi utilizate diferite tehnologii de producție, prin urmare, lignina obținută în acest caz are calități și compoziții inegale.

In procesul de producere a alcalinelor sau sulfatilor, se obtine lignina sulfata, in producerea de acizi, sulfit.

Aceste specii diferă între ele nu numai în compoziție, ci și în modul de utilizare. Lignina sulfatată este incinerată, iar lignitul sulfit este depozitat în magazine speciale.

Companiile de hidroliză produc lignină de hidroliză.

Proprietățile ligninei hidrolitice

Este o substanță pulverizată cu o densitate de până la 1,45 g / cm3. Culoarea sa variază de la bej deschis la diferite nuanțe de maro. Conținutul de lignină într-o astfel de substanță poate varia de la 40 la 80%.

Lignina hidrolitică are proprietăți toxice și capacitate ridicată de adsorbție, aceasta este baza utilizării sale în medicină.

Dacă pulverizați o substanță care devine combustibil într-o formă uscată, atunci este posibil să existe un risc de explozie. Lignina uscată generează o cantitate suficientă de căldură în timpul arderii. Temperatura de aprindere este de 195 de grade, iar fumatul începe deja la o temperatură de 185 ° C.

Producția de preparate de lignină

Ligninul din lemn este izolat pentru a obține preparatele sale pentru diferite studii. Luați în considerare etapele de eliberare a ligninei:

• măcinarea lemnului până la starea rumegușului și, în unele cazuri, făină;
• tratarea cu amestec alcool-toluen pentru eliminarea extractelor;
• Utilizarea catalizatorilor acide, care împiedică trecerea ligninei în stare solubilă.

În procesul de producție, se formează unii dintre compușii solubili, care sunt precipitați, supuși purificării și uscați, rezultând formarea unei pulberi.

Utilizarea ligninei hidrolitice

În ciuda faptului că această substanță este dificil de procesat datorită naturii și instabilității sale complexe, este posibil să se enumere diferitele industrii în care se utilizează lignina. Aplicarea substanței are următoarele direcții:

• producția de brichete de combustibil;
• drept combustibil pentru cazan;
• producerea de agenți reducători pentru anumite metale și siliciu;
• umplutură în producția de materiale plastice;
• producerea gazului combustibil;
• producția de îngrășăminte;
• producția de erbicide;
• ca materie primă pentru producerea de fenol, acid acetic;
• producția de carbon activ;
• ca sorbent pentru curățarea apelor uzate urbane și industriale;
• producția de preparate medicale;
• producția de cărămizi și produse ceramice.

Motivele pentru creșterea cererii de lignină

Ligninul hidrolizat este un combustibil excelent, care, când este ars, dă o mulțime de energie. În plus, materiile prime pentru producerea unei astfel de resurse de energie sunt destul de accesibile și regenerabile.

Nu numai în țara noastră, dar și în întreaga lume în prezent, problema producerii de surse alternative de energie este urgentă. Există o serie de motive pentru aceasta, printre care puteți enumera următoarele:

1. Purtătorii de energie naturală - cărbunele, petrolul și gazele necesită metode costisitoare pentru extracția lor. Acest lucru nu poate decât să afecteze valoarea constantă a acestora.
2. Sursele de energie utilizate în prezent sunt legate de resursele naturale epuizabile, astfel încât va veni un moment în care rezervele lor vor fi aproape cheltuite.
3. Producția de surse alternative de energie este stimulată de stat în multe țări.

Lignina ca și combustibil

Astăzi, lignina este din ce în ce mai folosită ca combustibil alternativ. Ce este și cum arată?

Substanța este un rumeguș cu un conținut de umiditate de până la 70%, care diferă în funcție de compoziția materiilor prime. Structura lor este foarte asemănătoare cărbune, care are, de asemenea, un număr mare de pori mici. Proprietățile unei astfel de substanțe fac posibilă supunerea acesteia la brichetare și granulare. Dacă se aplică o presiune ridicată la o astfel de brichetă, aceasta devine o masă plastică vâscoasă.

Granulele fabricate din astfel de lignină au un transfer de căldură ridicat, dar nu produc mult fum. Brichete de combustibil și peleții sunt un material de calitate, cu arderea căruia se eliberează o mulțime de căldură și practic nu există funingine. Prin urmare, se poate concluziona că lignina servește ca o materie primă excelentă pentru producerea de combustibil în brichete.

Utilizarea ligninei în starea de pulbere

Această substanță în stare pulbere constă în aplicarea ei ca aditiv în producția de beton asfaltic. Utilizarea ligninei hidrolitice permite:

• crește rezistența, rezistența la apă și rezistența la fisurare;
• salvarea materialelor de construcție a drumurilor;
• îmbunătățirea semnificativă a situației ecologice în locurile în care sunt depozitate deșeurile;
• Pentru a restabili fertilitatea acelor terenuri care sunt folosite pentru depozitele de gunoi.

În industria rutieră, este avantajos să se utilizeze lignină. Proprietățile sale sunt de așa natură încât permit o creștere tangibilă a calității materialului de construcție. În plus, lignina face posibilă înlocuirea aditivilor scumpi.

Lignin derivați

Derivații acestei substanțe sunt lignosulfonații, care se formează în timpul procesului de prelucrare a lemnului cu sulfit. Lignosulfonații au o activitate înaltă, care le permite să-și găsească aplicația în diferite industrii:

• industria petrolieră (reglementarea proprietăților foraj de foraj);
• Producția turnătorilor (acționează ca liant în amestecuri);
• producția de beton;
• industria construcțiilor (ca emulgatori în emulsii rutiere);
• materii prime pentru producerea de vanilină;
• Agricultura (prelucrarea solului pentru a preveni eroziunea).

Lignina sulfat are o densitate ridicată și rezistență chimică. În stare uscată, este o pulbere brună care se dizolvă în amoniac, alcalii, etilen glicol, dioxină.

Ligninul sulfat nu are nici o toxicitate, nu este pulverizat și nu este periculos în ceea ce privește pericolul de incendiu. Se folosește:

• ca plastifiant în producția de produse ceramice, beton;
• ca materie primă pentru producerea de materiale plastice și rășini fenol-formaldehidice;
• Ca legătură în fabricarea cartonului, plăcilor din lemn și hârtie;
• ca aditiv în producția de cauciuc și latex.

Acum devine clar modul în care este utilizat pe scară largă lignina. Ce este, acum nimeni nu are întrebări, deoarece datorită calităților sale această substanță este foarte solicitată în lumea modernă.

Medicamente pe bază de lignină

După cum am explicat deja, utilizarea ligninei hidrolitice este posibilă în domeniul medical. Este posibil să se enumără următoarele:

• "Lignosorb" este prescris pentru boli ale tractului digestiv, otrăvire alimentară;
• "Polifan" are aceleași recomandări pentru utilizare;
• "Polyphepan" aduce ameliorarea diareei și disbiozelor;
• "Filtrum-STI";
• "Entegnin".

Aplicarea produsului "Polyphepan"

Un alt nume pentru acest medicament este lignina hidrolizată. Este produs sub formă de granule, suspensii, pulberi și tablete. Preparatul de origine vegetală, se bazează pe lignină. Instrucțiunea de utilizare prevede că un astfel de medicament este capabil să lege microorganismele bine, precum și produsele activității lor vitale.

În plus, sub acțiunea medicamentului, substanțele toxice de natură diferită sunt neutralizate: metale grele, izotopi radioactivi, amoniac. Lignina hidrolizată detoxifică corpul și are, de asemenea, efecte antioxidante și de reducere a lipidelor.

Aceasta este o listă extinsă de merite cu lignină! Instrucțiunea mai spune că luând acest medicament, puteți compensa lipsa de fibre dietetice în intestine, care participă activ la procesul de digestie, normalizează microflora și mărește imunitatea.

Indicațiile pentru recepția "Polyphepan" sunt:

• boli gastro-intestinale cronice sau acute;
• otravă alimentară;
• diaree;
• virus hepatitic;
• holera;
• intestinal disbioză;
• salmoneloza;
• colită;
• manifestări alergice;
• încălcarea metabolismului grăsimilor din organism;
• perioada de recuperare după chimioterapie sau radiații;
• probleme ginecologice: candidoză, vaginoză.

O lista destul de extinsa de indicatii are un preparat cum ar fi lignina. Instrucțiunea menționează, de asemenea, câteva contraindicații:

• hipersensibilitate la medicament;
• constipație cronică;
• gastrită;
• diabetul zaharat.

În procesul de administrare a ligninei, pot apărea reacții adverse: o reacție alergică sau constipație.

Metodele de utilizare a medicamentului și dozajul acestuia sunt determinate de medic în funcție de diagnosticul și complexitatea afecțiunii. Lignina este administrată de obicei o săptămână, dar pentru unele probleme, durata terapiei poate fi extinsă la o lună.

Ecologie și lignină

Această substanță se formează în cantități mari în timpul prelucrării celulozei. Acesta este pus în haldele mari, care contribuie la poluarea mediului. În plus, cazurile de ardere spontană a ligninei nu sunt neobișnuite.

Până în prezent, problema utilizării substanței ca și combustibil este acută, deoarece, după arderea ei, se generează o mare cantitate de deșeuri, ceea ce dăunează naturii. Lignin își găsește aplicația în multe industrii, prin urmare, în primul rând, este important să se rezolve problema securității ecologice a mediului.