Лигнин выделение щелочной

ГИДРОЛИЗ в ЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ Природный лигнин И выделенные лигнины [c.449]

Сохранение части лигнина в волокнистых полуфабрикатах и бумаге служит способом прямого его использования как сопутствующего волокну вещества. При этом уже не требуется разрабатывать методы его выделения и дальнейшей утилизации. Лигнин, содержащийся в большом количестве в ЦВВ, можно использовать для прививки к нему гидрофильных полимеров, например полимеров акриловой кислоты, что приводит к увеличению прочности целлюлозы [112]. Разработка подобных способов, а также способов отбелки с сохранением лигнина, делает перспективным производство волокнистых полуфабрикатов с высоким содержанием лигнина (см. 16.3). К техническим лигнинам относят щелочные лигнины — сульфатный и натронный — и лигносульфонаты, получающиеся при сульфатном, натронном и сульфитном методах варки (см. 16). Технический гидролизный лигнин в настоящее время имеет значение только в СССР. В будущем ценным химическим сырьем могут стать органорастворимые лигнины — отходы бессернистых методов варки. [c.417]

При нагревании в водном растворе едкого натра в автоклаве, при температуре около 180° гидролизный лигнин растворяется, образуя лигниновые кислоты. Раствор используют для получения специальных резин, которые наполнены вместо газовой сажи дисперсным лигнином, выделенным из щелочного раствора при его подкислении. Такие резины отличаются повышенной прочностью на разрыв и на истирание. [c.399]

Приводя эти данные, необходимо еще раз подчеркнуть, что нельзя никоим образом считать лигнин, выделенный щелочным или любым другим способам, химически индивидуальным веществом. В частности, щелочной лигнин может быть разделен по растворимости на фракции, несколько отличающиеся друг от друга как по функциональным группам, так и по элементарному составу. [c.84]

Лигнины, выделенные щелочными способами, а также методами алкоголиза и уксуснокислым способом, растворимы в щелочах, водном растворе аммиака, пиридине, феноле, ледяной уксусной кислоте. Некоторые препараты лигнина растворимы в метиловом и этиловом спиртах (высшие члены гомологического ряда спиртов растворяют лигнин значительно хуже). [c.580]

Богомолов [66] изучил влияние условий варки (температуры, сульфидности варочного раствора и др ) на содержание метоксильных групп в полученных препаратах Анализ данных показывает, что при сульфатной варке содержание метоксильных групп падает с повышением температуры и сульфидности щелока Лигнины, выделенные из щелоков скоростных варок, содержат больше метоксильных групп Имеется ряд других работ [67—71], в которых показано, что при варках идет деметилирование лигнина, причем при сульфатной в более заметной степени, чем при щелочной [c.349]

Исследования в области щелочных методов делигнификации, методов с использованием катализаторов делигнификации и органических растворителей привели к немалым успехам в познании этих процессов Механизм реакций делигнификации древесной матрицы обычно устанавливают, исследуя реакции превращения соединений, моделирующих фрагменты макромолекулы лигнина в том или ином варочном процессе, анализируя состав низкомолекулярных продуктов, образующихся в процессе варки древесины, а также изучая лигнин, выделенный в результате делигнификации растительного сырья Полное знание химической структуры такого лигнина, несомненно, может дать более реальные представления о процессах, происходящих в результате делигнификации древесины различными способами Большое количество работ посвящено исследованию лигнинов сульфатных варок хвойных пород древесины, в том числе методом спектроскопии ЯМР [129] При этом чаще всего производится функциональный анализ и анализ продуктов нитробензольного окисления или ацидолиза Только в одной работе с использованием количественной спектроскопии ЯМР [c.177]

Вьщеленные препараты гемицеллюлоз могут содержать примесь лигнина. Остаточный лигнин в холоцеллюлозе, хотя и переходит в щелочной раствор, при осаждении гемицеллюлоз частично ими адсорбируется. Кроме того, выделенные гемицеллюлозы обычно дают довольно много золы (до 10... 12%), образующейся при сжигании в основном за счет ацетатов калия или натрия, а также соответствующего металла, связанного в виде солей уроновых кислот. Поэтому при определении суммарного содержания гемицеллюлоз необходимо вносить нужные поправки. [c.278]

Холоцеллюлозой называют углеводный комплекс древесины. Она получается как остаток после удаления лигнина из предварительно проэкстрагированной органическими растворителями древесины. В состав холоцеллюлозы входят целлюлоза и гемицеллюлозы (пентозаны, гексозаны и уроновые кислоты). Последние находятся в холоцеллюлозе в неизмененном состоянии и химически отличаются от гемицеллюлоз, выделенных щелочной обработкой древесины. Они содержат все карбоксильные и ацетильные группы древесины и все углеводные метоксилы. Выход холоцеллюлозы для древесины хвойных пород составляет около 70—75%, а для лиственной древесины 72—79%. [c.150]

К растворимым лигнинам относятся щелочный лигнин, лигнины, выделенные методами алкоголиза, гликоль-лигнин, фенол-лигнин, лигнин, выделенный уксуснокислым способом, сульфитный лигнин к нерастворимым — медноаммиачный лигнин , сернокислотный лигнин , солянокислотный лигнин и технический гидролизный лигнин. [c.582]

Лигнин, выделенный из щелоков сульфатной варки древесины с помощью серной кислоты или углекислого газа, известен как щелочной. Он является эффективным усилителем дивинил-стирольного, дивинил-нитрильного и других каучуков при введении его на стадии латекса. [c.206]

Холоцеллюлоза имеет большое значение. В научных исследованиях она служит исходным материалом для выделения препаратов гемицеллюлоз с помощью водных растворов гидроксидов щелочных металлов в различных условиях, что позволяет осуществлять фракционирование гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы извлекаются из холоцеллюлозы легче, чем из древесины. Определение холоцеллюлозы в древесине прямыми методами служит одновременно косвенным методом определения лигнина (по разности с учетом извлеченных экстрактивных веществ). Холоцеллюлоза содержит всю целлюлозу древесины и поэтому может использоваться для ее количественного определения. Целлюлоза при выделении ее из холоцеллюлозы изменяется меньше, чем при выделении непосредственно из древесины. [c.268]

На первой ступени происходит поглощение щелочи фенольными гидроксильными группами молекулы лигнина на поверхности раздела. После некоторого интервала происходит химическая реакция между лигнином и поглощенной щелочью. Наконец, имеет место гидролиз щелочного лигнина, его выделение из комплекса древесины и растворение. [c.454]

Выделение производных фенилэтана показывает, что р- и -связи в боковой цепи фенилпропанового структурного звена в молекуле природного лигнина разрываются не в слабокислой или нейтральной средах, а в щелочной среде. [c.563]

Около 55% окисленного щелочного лигнина регенерировалось при подкислении щелочного раствора, остающегося после выделения ванилина, что доводило выход. последнего приблизительно до 20%, (из расчета -на израсходованный лигнин). [c.616]

Щелочной водный раствор подкисляли разбавленной серной кислотой, что приводило к выделению непрореагировавшего лигнина. Последний отфильтровывали и промывали водой и эфиром. [c.642]

Сравнение активности радиоактивной кислоты, выделенного лигнина и карбоната бария, полученного сжиганием лигнина, показало, что большая часть активности введенной кислоты была связана с лигнином. Окисление лигнина нитробензолом в щелочи дало неактивный ванилин, тогда как щелочная плавка дала радиоактивную щавелевую кислоту (см. Норд с сотрудниками [1,163, 172]). [c.792]

Особенно широкие пределы значений молекулярной массы обнаружены у лигносульфоиатов (от 500 до 150000). У елового ЛМР выделяли фракции с Л/ от 2000 до 19000. Лигнины, выделенные в ходе щелочных [c.413]

Применяя криоскопический метод с Ы-диметиланилином, Бланд [21] нашел, что молекулярный вес щелочного лигнина, выделенного из технической натриевой варки, составлял 250 15. Он сделал вывод, что этот щелочной лигнин состоял в основном из мономерных структурных звеньев лигнина. Так как этот вывод противоречит результатам Меруэзера [101] для щелочного лигнина и поскольку представляется сомнительным, чтобы большая часть лигнина из технической варки могла иметь такой низкий молекулярный вес, исследование Бланда нуждается в подтверждении. [c.211]

Отличные обзоры по выделению лигнина после щелочного гидролиза древесины, а также по выделению и использаванию щелочного лигнина, были сделаны Меруезером [94, 95, 97]. [c.449]

Щелочной лигнин, выделенный из древесины западной тсуги путем ее нагревания с бутанолом и водным раствором едкого натра, мидол, растворенные в диоксане, а также концентрированный отработанный сульфитный щелок, растворенный в воде, поглощались каждый отдельно на целлюлозе (фильтровальной бумаге) и высушивались. [c.455]

После нагревания при тех же условиях медноаммичный и солянокислотный лигнины, из которых последний был приготовлен по Хегглунду (см. Брауне, 1952, стр. 59), были профильтрованы, экстрагированы сероуглеродом и получены с выходом 96 и 99% соответственно. После экстрагирования 75%-ным этанолом эти лигнины дали 91,4 и 95,24% нерастворимого осадка. Щелочной лигнин в значительной степени переходил в раствор. Осадок был отфильтрован, и тиощелочной лигнин выделен выливанием фильтрата в воду и очищен обычным образом. [c.471]

Таким образом, процесс отщепления метоксильных групп 7иг-нина автокаталитичен и скорость реакцип растет во времени Гидроксильные группы Лигнин, выделенный из древесины мягкими способами, содержит 10—12% гидроксильных групп, в число которых входят алифатические первичные и вторичные (бензилспиртовые) и фенольные Из ранее рассмотренного материала по щелочной и сульфатной варкам видно, что в условиях [c.352]

Для того чтобы выделить лигнин для научных исследований, нужно использовать тщательно отобранный первоначальный материал. Он должен быть хорошо размельчен и освсбожден от таких посторонних компонентов, как воск, смолы, танниды и другие экстрактивные вещества, которые могли бы загрязнить лигнин. Это производится экстракцией материала подходящими растворителями, такими, как эфир, спирт, бензол, или предпочтительно спирто-бензольной смесью в соотношении 1 2. Затем следует проводить экстракцию холодной или горячей (60") водой, для того чтобы разрыхлить волокнистую структуру и сделать таким образом внутренние слои более доступными действию реагентов, употребляемых для выделения. Фридрих и Дивальд [118] и Фрейденберг с сотрудниками [119] подвергли растительную ткань исчерпывающей экстракции 5%-ным раствором едкого натра для того, чтобы удалить часть гемицеллюлоз и древесную камедь. Поскольку лигнин в щелочной среде чувствителен к окислению воздухом, эта экстракция должна проводиться в атмосфере азота. Затем следует подкисление разбавленной уксусной или минеральной кислотой и тщательная промывка водой. Поскольку в разбавленной щелочи растворяется лишь незначительное количество протолигнина, его теряется немного. [c.357]

Несколькими исследователями проводилось выделение лигнина из древесины и других лигнифицированных материалов при помощи водного или спиртового растворов едкого натра. Бекман и сотрудники [224, 225] нашли, что большая часть лигнина однолетних растений может быть выделена 1,5%-ным водным раствором едкого натра при комнатной температуре, а остальной — при 100 , тогда как из древесины растворяется только небольшая часть лигнина и должна быть применена температура 160—180 . Лигнин из щелочного раствора регенерируется подкислением соляной кислотой. Лигнин, выделенный таким путем, называется щелочным, или натронным, лигнином. [c.366]

Систематическое изучение с целью нахождения наиболее подходящих условий выделения щелочного лигнина проводилось Мета [25], метод которого часто использовался с небольшими изменениями [226, 227]. Гибберт и сотрудники [228] рекомендовали следующую методику процесса проэкстрагированную и освобожденную от гуминовых веществ древесную муку (180 г с содержанием влаги 9,5%) нагревают с 1л 4%-ного раствора едкого натра в атмосфере азота до температуры 172 в течение 20 мин. и эту температуру выдерживают в течение 1 часа. Охлажденную смесь фильтруют, массу промывают 1%-ным раствором едкого натра и водой и объединенные фильтраты подкисляют концентрированной соляной кислотой. Осажденный лигнин центрифугируют, суспендируют в небольшом количестве дистиллированной воды и диализуют до тех пор, пока суспензия лигнина не покажет нейтральной реакции с конгоротовой бумажкой. Лигнин снова центрифугируют (если необходимо, после прибавления нескольких граммов безводного сульфата натрия для того, чтобы скоагулировать коллоидально [c.366]

Л легко хлорируется в положения 5 и 6 ароматич кольца, одновременно происходит деметилирование метоксильных групп, замещение атомом С1 боковой цепи, гидролиз простых эфирных связей между элементарными звеньями и окисление, приводящие к деструкции макромолекулы Нитрование Л осугцествляется так же легко, как и хлорирование, но в большей степени осложнено р-циями окисления Мягкое избирательное окисление Л нитробензолом в щелочной среде служи г для оценки его изменения при выделении или в др процессах При этом расщепляются связи между а- и [З-углеродными атомами в звеньях макромолекулы, содержащих бензилспиртовую [руппу или связь С=С, в результате чего образуется смесь гидроксиароматич альдегидов (сиреневыи, ванилин) и к-т Так, выход ванилина и ванилиновой к-ты из малоизмененного лигнина Бьеркмана составляет 33,4%, из сернокислотного Л-всего 6,7% [c.591]

Щелочной экстракцией освобожденной от лигнина древесины американской лиственницы был выделен водорастворимый полиса-харид 4-0-метилглюкуроноарабоксилан, молекулы которого сО стояли из остатков )- силозы, L-арабинозы и 4-0-метил-/)-глюку-роновой кислоты в отношении 17 1 3 [55]. По химическому составу полисахарид аналогичен глюкуроноксиланам других видов хвойных пород. [c.191]

Карбонильные группы лигнина способны к кето-енольной таутомерии. Так, по мнению Браунса, в его препарате нативного лигнина на каждые пять ФПЕ содержится одна кетонная группа, способная к переходу в енольную форму (схема 12.6, а). В зависимости от условий (кислая или щелочная среда, определенные органические растворители) таутомерное равновесие сдвигается в сторону кетонной или енольной форм. Бромирование лигнина с выделением бромоводородной кислоты может происходить не только в бензольном кольце, айв пропановой цепи по обычной реакции бромиро-вания кетонов, способных к кето-енольной таутомерии (см. схему 12.6, б). Образование енольных гидроксилов, более кислых по сравнению со спиртовыми, мешает точному определению фенольных гидроксильных групп и двойных связей в пропановых цепях лигнина. [c.383]

Природный лигнин древесины и выделенные лигнины в присутствии кислотного или щелочного катализатора вступают во взаимодействие с фенолами. Так, при нагревании древесины с избытком фенола в присутствии кислоты лигнин переходит в раствор с образованием феноллигнина. Реакция идет, как и при конденсации лигнина, по механизму ну1Слеофиль-ного замещения через промежуточный бензильный карбкатион. Фенол выступает в роли внешнего нуклеофильного реагента, присоединяющегося к карбкатиону (схема 12.43, а). Фенол в присутствии кислотного катализатора расщепляет связи а-О—4 в фенилкумарановых структурах (см. схему 12.43, б). В щелочной среде взаимодействие фенолов с лигнином происходит через промежуточный хинонметид. Подобные реакции происходят при получении лигнинфенолоформальдегидных смол с заменой на лигнин части фенола. Лигнин, как фенол, и полученный феноллигнин далее конденсируются с формальдегидом. Получаемые термореактивные смолы могут использоваться в качестве связующих (исходное сырье технический щелочной лигнин) и для получения пластмасс (исходное сырье гидролизный лигнин). Многоатомные фенолы, со структурой типа резорцина, имеющие не менее двух активных положений в бензольном кольце, могут в результате реакции конденсации с лигнином сшивать его фрагменты. Поэтому некоторые фенольные экстрактивные вещества затрудняют кислую сульфитную варку (см. 13.1.2). [c.456]

Следует, однако, отметить, что в необратимых, а также малобуферных системах потенциал индифферентного электрода, как правило, не принимает устойчивого значения [84,88]. В некоторых случаях удается добиться стационарности измеряемого потенциала. Вместе с тем и в этом случае мы можем говорить лишь о какой-то инструментальной величине, а не о термодинамически строгой функции. Кроме того, технологические растворы ЦБП представляют собой многокомпонентные системы, содержащие целую гамму составляющих, различающихся по своим редокс-свойствам. В таких системах окислительные потенциалы, как правило, прямо не связаны с окислительно-восстанови-тельным уровнем исследуемых растворов. В них потенциалопреде-ляющие процессы на электродах необратимы, и потенциал навязывается одной системой с наибольшим током обмена. Эта система вообще может не иметь места в исследуемом растворе, а образовывается на поверхности электрода в результате каталитического взаимодействия его поверхности с исследуемым раствором. В некоторых случаях указанные трудности удается преодолеть, используя медиатор [89]. В качестве последнего применяют обратимую окислительновосстановительную систему, например редокс-индикаторы, феррициа-нид-ферроцианид калия и др. Если медиатор не изменяет механизма объемных окислительно-восстановительных реакций, быстро реагируя на изменение значений потенциала, с его помощью удается выяснить как кинетику процессов, так и механизм протекающих реакций. Так, в [90] при оценке редокс-свойств лигнина в процессе щелочных обработок использованы в качестве медиаторов ализарин 8 и индигокармин. Изменение редокс-состояния лигнина без предварительного его выделения из раствора оценивали по изменению спектральных характеристик и по значениям потенциала платинового электрода в системе лигнин - индикатор. [c.132]

Интересно отметить, что после окисления нефракционированного эфиронерастворимого кленового гидроллигнина щелочным медным раствором не было получено фенольных альдегидов. Это указывало на то, что молекула лигнина при его выделении подверглась коренным изменениям. Это становится понятным, если принять во внимание применявшиеся жесткие условия. Следует также отметить, что до настоящего времени не сообщалось о капитальных работах по установлению реакционноспособных групп (например, гидроксильных и карбонильных групп) в гидроллигнине, несмотря на то, что он использовался в исследованиях лигнина. [c.140]

Первесом и др. [11, 55] был выделен лигнин еловой коры. Предварительно экстрагированную метанолом и холодной водой кору еловой древесины экстрагировали 5%-ньш раствором едкого натра при комнатной температуре. Щелочной экстракт подкисляли концентрированной серной кислотой, осадок растворяли Б метаноле и переосаждали в эфире. [c.148]

Обычные методы выделения лигнина из шелухи хлопковых семян (1,8—2% метоксилов) давали препараты лигнина лишь с 2,9—3% метоксилов. Это указывает на непригодность рассмотренных методов для определения данного лигнина. Предварительное экстрагирование шелухи кипящим 2,5%-ным раствором едкого натра в течение 3 ч давало 3,56% щелочного лигнина с 9,47о метоксилов. Из экстрагированного остатка было выделено 2,93% лигнина Класона с 13,737о метоксилов. [c.163]

Лигнин был выделен с 75—80%-ным выходом подкислением щелочной реакционной смеси соляной кислотой и очищен повторным растворением в едком натре и осаждением кислотой. Это давало лигнин с 0,75—0,9% серы. Десульфированный лигнин был использован для приготовления фенольных смол конденсацией с фенолом и формальдегидом [209], а также катионообменных смол конденсацией с фенолсульфоновой и метиленсульфоновой кислотой [210, 211]. Кроме того, были получены анионообменные смолы конденсацией с фенолом, полиэтиленполиампнами (например, с этилендиамином, диэтилентриамином и триэтилентет-рамином) и формальдегидом [214]. [c.417]

Щелочной лигнин был выделен двуокисью углерода при 40° С из черного щелока промышленной натриевой варки хвойной древесины Полна и Валлансом [П2]. Осажденный лигнин был коагулирован посредством кратковременного нагрева при 90° С, профильтрован и промыт холодной водой. Соединенные фильтраты содержали около 2% лигнина в виде лигната натрия, использованного для приготовления солей металлов. [c.451]

Щелочной лигнин В из Eu alyptus regnans был подробно изучен Меруезером [92]. Этот лигнин был выделен из диоксан-эфирного маточного щелока, полученного при выделении и очистке тиолигнина из 200 г сырого лигнина промышленной сульфатной варки (см. Брауне, 1952, стр. 425). [c.490]

Данные табл. 4 показывают, что по-видимому, ароматические структурные звенья лигнина претерпевают е значительной степени ядерную конденсацию при выделении лигнина из древесины в более жестких условиях, не только в кислой (лигнин Класова), яо и в щелочной среде. [c.593]

Наличие этих Се—С-групп в различных видах лигнина точно установлено выделением ванилина, сиреневого альдегида и п-оксибензальдегида при окислении соответствующих лигнинов нитробензолом в щелочной среде. I Поскольку содержание метоксилов в лигнине хвойных пород древесины всегда несколько ниже (15—15,5%), чем в полимере, имеющем только гваяцилпропановые структурные звенья (17,3%), в этом типе лигнина могут присутствовать и структурные звенья, лищенные метоксилов. [c.709]

Гаррис предположил, что выделение метанолорастворимого лигнина является результатом щелочной обработки и подтверждает расщепление лигнин-углеводных сложноэфирных связей. Вместе с тем он предполагает, что действие сильной щелочи при-740 [c.740]

Доказательство тесной связи между лигнином и холоцеллюлозой было подтверждено работами Вачека и Шрота [79]. Они выделили фракцию лигнина из холоцеллюлозы вместе с гемицеллюлозами при экстракции щелочью. При осаждении же гемицеллюлоз фракция лигнина оставалась в растворе. Из маточника лигнин был выделен при концентрировании и подкислении. Из ели выход этой фракции составил 5,5% при содержании метоксилов—12,4% и карбоксилов — 9,7 %1 При кислотном гидролизе сахара не образовывалось. Щелочной гидролиз с последующим окислением перуксусной кислотой давал ванилиновую кислоту. [c.744]

Технические лигнины также неоднородны по молекулярной массе. Их полидисперность зависит от условий варочного процесса и способа очистки. Молекулярная масса лигносульфонатов варьирует от 1000 до 100 ООО, а иногда даже до 10 [103, 164, 165]. Для сульфатных лигнинов обычно приводят более низкие значения, например для соснового и лиственного лигнинов, соответственно, 3500 и 2900 [187]. В ходе сульфатной варки среднемассовая молекулярная масса фракции лигнина увеличивалась от 1800 в начале варки до 51 ООО в конце варки, причем все выделенные фракции были полидисперсными [188]. У фракций, полученных хроматографическим разделением диализированного соснового сульфатного лигнина, значения ТИщ, по данным у льр а центрифугирования, находились в интервале от 370 до 44 300 [35]. Приводят также очень низкие значения М , для елового (800) и букового (2500) щелочных лигнинов [190]. Недавно удалось установить молекулярную массу нерастворимых лигнинов с помощью измерения температуры размягчения, используя линейную зависимость log от температуры размягчения Тс (см. 12.4.4) [258]. [c.126]