Лигнини
| |||
| Идентификација | |||
|---|---|---|---|
| ChemSpider |
| ||
| ECHA InfoCard | 100.029.699 | ||
Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање материјала (на 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
 верификуј (шта је   ?)
| |||
| Референце инфокутије | |||
Лигнини су комплексни полимери ароматичних алкохола.[1] Најчешће се добијају из дрвета и саставни су део ћелијских зидова биљака (Лебо ет ал., 2001) и неких алги (Мартоне ет ал., 2009).
Лигнини (лигнум-дрво) настају даљом полимеризацијом лигнана (димери, који се у природи углавном налазе у облику гликозида). Поред целулозе и хемицелулозе главни су састојци лигноцелулозног материјала (око 30%).
Особине лигнина
[уреди | уреди извор]Лигнини су високо умрежени рацемски макромолекули са молекулским масама већим од 10 000 у. Релативно су хидрофобни и ароматичани у природи. Степен полимеризације је тешко измерити, зависи од времена екстракције и молекула, јер имају различите скелете умрежења. Лигнини не бубре и не растварају се у минералним киселинама, а отпорни су и на дејство микроорганизама. Лигнини се растварају у раствору калцијум-сулфата и алкалијама на чему се заснивају поступци за добијање целулозе (Петровић ет ал., 2005).
Лигнини различитих биљних врста се доста разликују. Природни лигнини подлежу хемијским променама под утицајем повишене температуре или реагенаса. Лигнини лако реагују са хлором, што омогућава њихово уклањање у процесу производње целулозе.
Структура лигнина
[уреди | уреди извор]
Лигнини су тродимензионални, високо умрежени макромолекули, који су настали ензимском полимеризацијом три врсте субституисаних фенола, који укључују: кониферил, синапил и п-кумарил алкохол, дајући огроман број функционалних група и веза.[2]
Лигнини садрже метокси-, ацетокси-, формил- и друге функционалне групе, а у лигноцелулозним сировинама везан је за полисахариде, тј. целулозу, полуацеталним и ацеталним везама (Wатикинс ет ал., 2015). Основне јединице лигнана и лигнина су кумарил-, синапил- и кониферил-алкохоли који се међусобно везани алкил-алкил, алкил-арил, α,α ; α,β ; β,β ; C-C и C-O-C везама (Петровић ет ал., 2005). Шематски приказ лигнина дат је на слици 2 везама (Wатикинс ет ал., 2015).
Добијање лигнина екстракцијом
[уреди | уреди извор]
Постоји широк избор сировина за добијање лигнина: јута, конопља, памук и дрвене масе. Стога, ће њихове физичке и хемијске особине зависити од сировине и примењене екстракционе методе (Wатикинс ет ал., 2015). Процес добиања лигнина екстракцијом одвија се у четири фазе приказане на слици 3:
1. Третман биомасе раствором смеше мравља киселина/сирћетна киселина у запреминском односу 70:30
[уреди | уреди извор]Биомаса се третира 85% раствором (смеша мравља киселина/сирћетна киселина у запреминском односу 70:30) на температури кључања 2 часа. Однос додатих количина биомаса / растварач је 1:8. Након хлађења пулпе на собну температуру влакна се филтрирају и испирају 80% мрављом киселином и топлом дестилованом водом.
2. Третман пулпе са раствором смеше перокси мравља киселина/перокси сирћетна киселина
[уреди | уреди извор]У следећој фази се врши издвајање лигнина из пулпе. Пулпа се третира 2 часа на воденом купатилу, на 80 °C раствором смеше перокси мравља киселина/перокси сирћетна киселина (добија се додавањем 35% водоник пероксида у 85% раствор мравља киселина/сирћетна киселина). Делигнинзована влакна се затим одвајају од раствора и испирају топлом водом.
3. Бељење
[уреди | уреди извор]Делигнинзована влакна се третирају 35% раствором водоник пероксида 2 часа на воденом купатилу на температури од 8 °C. На крају се врши испирање пулпе топлом водом до потпуног одстрањивања лигнина.
4. Изолација лигнина
[уреди | уреди извор]Раствор настао после добијања пулпе и након процеса делигнинзације загреван је на 105 °C. Лигнин растворен у мрављој киселини је исталожен додавањем дестиловане воде (5 пута висе од концентрованог раствора). После филтрирања, лигнин је испран дестилованом водом и осусен у вакууму над П2О5 (Wатикинс ет ал., 2015; Манкар ет ал., 2012)
Употреба лигнина
[уреди | уреди извор]Лигнини се примењују за израду: емулгатора, синтетичких подова, дисперзија, боја и горива за термичку обраду коловоза (Манкар ет ал., 2012).
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ Мартоне, Пт; Естевез, Јм; Лу, Ф; Руел, К; Деннy, Мw; Сомервилле, C; Ралпх, Ј (јануар 2009). „Дисцоверy оф Лигнин ин Сеаwеед Ревеалс Цонвергент Еволутион оф Целл-Wалл Арцхитецтуре.”. Цуррент Биологy. 19 (2): 169—75. ИССН 0960-9822. ПМИД 19167225. дои:10.1016/ј.цуб.2008.12.031.
- ^ Лебо, Стуарт Е. Јр.; Гаргулак, Јеррy D.; МцНаллy, Тимотхy Ј. (2001). „Лигнин”. Кирк-Отхмер Енцyцлопедиа оф Цхемицал Тецхнологy. Кирк‑Отхмер Енцyцлопедиа оф Цхемицал Тецхнологy. Јохн Wилеy & Сонс, Инц. ИСБН 0-471-23896-1. дои:10.1002/0471238961.12090714120914.а01.пуб2. Архивирано из оригинала 10. 04. 2020. г. Приступљено 14. 10. 2007.
Литература
[уреди | уреди извор]- Лебо, Стуарт Е. Јр.; Гаргулак, Јеррy D. анд МцНаллy, Тимотхy Ј. (2001). "Лигнин". Кирк Отхмер Енцyцлопедиа оф Цхемицал Тецхнологy. Јохн Wилеy & Сонс, Инц.
- Манкар, С.С., Цхаудхари, А.Р., Сони, I. (2012) Лигнин ин пхенол-формалдехyде адхесивес, Интернатионал Јоурнал оф Кноwледге Енгинееринг 3(1):116-118.
- Мартоне, Пт; Естевез, Јм; Лу, Ф; Руел, К; Деннy, Мw; Сомервилле, C; Ралпх, Ј (Јан 2009). "Дисцоверy оф Лигнин ин Сеаwеед Ревеалс Цонвергент Еволутион оф Целл-Wалл Арцхитецтуре.". Цуррент биологy : ЦБ 19 (2): 169–75.
- Петровић, D.П., Мијин, D.Ж., Стојановић, Н.D. (2005) Хемија природних органских једињења, Технолођко-металуршки факултет, Београд, 310-312.
- Wаткинс, D.,. Нуруддин, Мд., Хосур, M. ∗, Тцхерби-Нартех,А., Јеелани, С. (2015) Еxтрацтион анд цхарацтеризатион оф лигнин фром дифферент биомасс ресоурцес, Јоурнал оф материалс ресеарцх анд тецхнологy, 4(1):26–32.
