Химия растительного сырья

Скачать 3.24 Mb.

Название	Химия растительного сырья
страница	9/67
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 67

О некоторых особенностях растворения сульфонированного лигнина березовой древесины

© Л.П. Майорова

Тихоокеанский государственный университет, ул. Тихоокеанская, 136, Хабаровск, 680035 (Россия) E-mail bgd@bgd.khstu.ru

Исследовано растворение предварительно сульфонированного лигнина в водном растворе SO₂, сульфитных варочных растворах с рН 5,0 и 7,0, воде и буферных растворах. Получена математическая модель, адекватно описывающая процесс растворения сульфонированного лигнина в сульфитных варочных растворах с повышенными значениями рН. Показано несущественное влияние предварительного сульфонирования березового лигнина на растворимость его в сульфитных варочных растворах с рН 5,0 и 7,0.

Введение

Усиление внимания к проблемам комплексного использования древесного сырья и уменьшения загрязнения окружающей среды обусловили актуальность исследования поведения компонентов лиственной древесины в процессе сульфитных варок при повышенных значениях рН. В качестве объекта исследования выбрана березовая древесина, одна из наиболее распространенных лиственных пород. Обоснование выбора значений рН базировалось на исследовании зависимости рН варочного раствора от молярного соотношения SO₂ и NaOH. Выбранные значения рН соответствуют бисульфитному (рН 5,0), нейтральносульфитному (рН 7,0) способам делигнификации. Известно, что при традиционной сульфитной варке основными реакциями делигнификации являются сульфонирование, растворение лигнина и конкурирующая с ними реакция инактивации лигнина. Особенности этих процессов применительно к варке лиственной древесины при повышенных значениях рН исследованы недостаточно, а имеющиеся сведения довольно противоречивы. В статье приведены результаты исследования процесса растворения предварительного сульфонированного лигнина березовой древесины в условиях сульфитных варок при рН 5,0 и 7,0, а также при диагностической варке с водным раствором SO₂ и в буферных растворах.

Экспериментальная часть

Предварительное сульфонирование березовых опилок (фракции 0,5 мм) проводилось сульфитным варочным раствором, содержащим 5,4% всего SO₂ при рН 6,0 и низких температурах (60–70 °С). Условия были выбраны с таким расчетом, чтобы обеспечить сульфонирование в твердой фазе и избежать значительного растворения лигнина и углеводов (табл. 1). В древесных остатках определялись выход, процент от исходной древесины, содержание лигнина, в том числе «кислоторастворимого» [1], и серы в древесном остатке и рассчитывалась степень сульфонирования как отношение серы к лигнину (без серы), выраженное в процентах.

Полученные древесные остатки после сульфонирования тщательно промывались, высушивались на воздухе и подвергались диагностической варке с 4% и 8% водным раствором SO₂ по следующему режиму: подъем температуры до 115 ºС – 1,5 ч, стоянка на 115 ºС – 3 ч.

С целью выявления количественной зависимости растворения сульфонированного лигнина от основных факторов варки при рН 5 и 7 был поставлен полный факторный эксперимент типа 2⁴ [2]. Переменные факторы варки, их уровни и интервалы варьирования приведены в таблице 2.

Для сравнения была проведена варка несульфонированной березовой древесины в условиях, соответствующих условиям предыдущих варок, т.е. был поставлен полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа 2³.

Таблица 1. Результаты предварительного сульфонирования березовой древесины

Показатели	Номера опытов
Показатели	1	2	3
Температура сульфонирования, °С	70	80	90
Продолжительность сульфонирования, сут.	2	4	6
Выход, процент от исходной древесины	96,6	95,6	93,3
Содержание весового лигнина (ВЛ) в древесном остатке, %	18,8	18,5	17,8
Содержание кислоторастворимого лигнина (КРЛ) в древесном остатке, %	2,7	7,8	4,0
Содержание общего лигнина (ОЛ) в древесном остатке, %	21,5	21,3	21,8
Содержание общего лигнина (ОЛ), процент от содержания его в исходной древесине	20,8	20,4	20,3
Содержание серы в древесном остатке, %	0,08	0,21	0,22
Степень сульфонирования лигнина (сера/лигнин), %	0,40	0,96	1,01
Количество растворившегося лигнина, процент от содержания его в исходной древесине	5,3	8,0	8,0

Таблица 2. Переменные факторы варки и уровни их варьирования

Фактор	Код	Уровни варьирования			Шаг варьирования
Фактор	Код	нижний	нулевой	верхний	Шаг варьирования
Температура, °С	Х₁	160	165	170	5
Продолжительность варки, час.	Х₂	3,5	4	4,5	0,5
Степень сульфонирования лигнина, %	Х₃	0,4	0,7	1	0,3
рН варочного раствора	Х₄	5	6	7	1

В следующей серии опытов оценивалось влияние гидролиза, сульфитолиза, величины рН и солевого эффекта на процесс растворения сульфонированного березового лигнина. В качестве растворителей использовались вода, 0,5 н уксусная кислота, водный раствор SO₂, варочные сульфитные растворы с рН 5,0 и 7,0, буферные растворы с рН 5,0 и 7,0 (боратно-цитратная система). Предварительная степень сульфонирования лигнина составляла 0,96%. При исследовании процесса растворения лигнина подъем температуры до конечной составлял 1,5 ч, стоянка на конечной температуре – 3 ч. Прочие условия процесса и полученные результаты представлены в таблице 3.

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 67

Похожие:

	Г Основы заготовительного процесса растительного сырья (сбор, первичная... Заготовка лекарственного растительного сырья является многогранным процессом, охватывающим цикл операций, начиная со сбора и заканчивая...		Химия растительного сырья Ю. Д. Алашкевич, В. И. Белоглазов, В. К. Дубовый, Д. А. Дулькин, И. Н. Ковернинский, Б. Н. Кузнецов, А. В. Кучин, Ю. С. Оводов, Г....
	Химия растительного сырья Ю. Д. Алашкевич, В. И. Белоглазов, В. К. Дубовый, Д. А. Дулькин, И. Н. Ковернинский, Б. Н. Кузнецов, А. В. Кучин, Ю. С. Оводов, Г....		Химия растительного сырья Ю. Д. Алашкевич, В. И. Белоглазов, В. К. Дубовый, Д. А. Дулькин, И. Н. Ковернинский, Б. Н. Кузнецов, А. В. Кучин, Ю. С. Оводов, Г....
	Фармакогнозия Под подлинностью лекарственного растительного сырья понимают соответствие сырья Под доброкачественностью лекарственного растительного сырья понимают соответствие сырья		Химия растительного сырья Гальбрайх, А. Ф. Гоготов, И. П. Дейнеко, В. А. Елкин, А. А. Ефремов, В. И. Комаров, С. Г. Маслов, А. И. Михайлов, Р. З. Пен, С. М....
	Заготовка сырья дикорастущих и культивируемых лекарственных растении Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение лекарственного растительного сырья		Курсовая работа по аптечной технологии лекарств на тему: «Современные... «Современные экстракционные лекарства из растительного сырья. Лекарственные формы»
	Общая фармакопейная статья Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов осуществляется в соответствии с офс «Хранение...		Бизнес-план развитие предприятия по сбору и переработке растительного... Обоснование рентабельности развития предприятия по сбору, переработке и экспорту для реализации на территории Российской Федерации...
	Химия растительного сырья. 2013. №3. С. 173-176. Doi: 10. 14258/jcprm. 1303173 Определено содержание галловой кислоты в многокомпонентных сборах и эритрофите методом вэжх. Наибольшее количество галловой кислоты...		Ростехнадзор приказ «Требования к применению взрыворазрядителей на оборудовании взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки...
	Школы двфу школа биомедицины Заведующий кафедрой продуктов питания из растительного сырья и технологии живых систем		Основной документ, регламентирующий приемку фасованного лрс Под доброкачественностью лекарственного растительного сырья понимают соответствие его
	2. Место производственной практики в структуре ооп бакалавриата Кафедра: Товароведение, технология сырья и продуктов животного и растительного происхождения имени С. А. Каспарьянца		Особенности заготовки и анализа дальневосточных видов лекарственного растительного сырья Выявить виды, морфологически сходные с лекарственными; научиться различать их между собой

Руководство, инструкция по применению