Кіріспе

Ағаш қағазын өндіруден алынатын қосалқы өнімдер

Лигносульфонаттар (LS) – суға ерігіш, аниондық полиэлектролит полимерлері: олар сульфит әдісімен ағаш қағазы өндірілген кездегі қосалқы өнімдер. Сульфит әдісімен лигниннен тазарту көбінесе лигниннің көптеген құрамдас бөліктерін байланыстыратын эфир байланыстарының қышқылдық ыдырауынан тұрады. Сульфондалған лигнин (SL) – сульфоно қышқыл тобын қосу үшін өңделген, әлдеқайда танымал Крафт әдісінен алынған лигниннің басқа түрлерін білдіреді. Екеуі де ұқсас қолданылады және жиі шатасады, SL әлдеқайда арзан. Эфирдің ыдырауы кезінде түзілген электрофильді карбокациялар бисульфит иондарымен (HSO3−) реакцияласып, сульфонаттарды құрайды. R O R' + H+ → R+ + R'OH R+ + HSO3− → R SO3H Эфирдің ыдырауының негізгі орны – пропилдің (тізбекті үш көміртекті) бүйір тізбегінің α көміртегі (ароматтық сақинаға тіркелген көміртегі атомы). Төмендегі құрылымдар нақты құрылымды көрсетпейді, себебі лигнин және оның туындылары күрделі қоспалар болып табылады: мақсаты – лигносульфонаттардың құрылымы туралы жалпы түсінік беру. R1 және R2 топтары лигнин құрылымында кездесетін әртүрлі топтар болуы мүмкін. Сульфондау п-толуолсульфон қышқылындағыдай ароматтық сақинада емес, бүйір тізбектерде жүреді.

Сульфондалған крафт лигнин

Қара сусындан алынған крафт лигнині, оның өндіріс көлемі әлдеқайда жоғары, сульфондалған лигнинге айналдырылуы мүмкін. Лигнинді алдымен сұйықтықты қышқылдандыру арқылы тұндырып, содан кейін жуады (оқшаулаудың басқа да әдістері бар). Сульфит натрийімен немесе бисульфит натрийімен және альдегидпен негіздік ортада реакция жүргізу сульфондау процесін аяқтайды. Осы кезде сульфон қышқыл тобы алифалық тізбек емес, ароматтық сақинаға бекітіледі.

Қолданылуы

LS және SL кең ауқымды қолданысқа ие. Олар пестицидтерді, бояуларды, карбон қарасын және басқа да суға ерімейтін қатты заттар мен сұйықтықтарды суға тұрақты түрде шашуға пайдаланылады. Байлаушы зат ретінде, олар топырақты асфальтталмаған жолдардағы шаңнан сақтайды. Сонымен қатар, ол ылғалды сақтаушы және су тазартуда қолданылады. Химиялық тұрғыдан алғанда, оны былғарыны бояу үшін танин ретінде және түрлі өнімдерді өндіруге қажетті шикізат ретінде қолдануға болады.

Химиялық шикізат

Жұмсақ ағаштардан алынған лигносульфонаттарды тотығу нәтижесінде ванилин (жасанды ваниль хош иісі) алынады. Диметил сульфиді және диметил сульфоксиді (маңызды органикалық еріткіш) лигносульфонаттардан өндіріледі. Алғашқы қадамда лигносульфонаттарды сульфидтермен немесе элементарлы күкіртпен қыздыру арқылы диметил сульфиді алынады. Метил топтары лигнинің құрамындағы метил эфирлерінен түседі. Диметил сульфидін азот диоксидімен тотықтыру диметил сульфоксидін (DMSO) береді. Ол минералдарды келаттай алады және биоразлаган қабілетіне ие, бұл EDTA-ға қарағанда артықшылық. Одан әрі гидролиз және тотығу процесі хумусқа ұқсас, "лигногумат" деп сатылатын өнімді тудырады.