Лигносульфонат
Лигносульфонат – продукт технологической переработки растительного древесного сырья на ЦБК.
Химический состав
Лигносульфонаты – это общее название солей лигносульфоновых кислот. Являются природными водорастворимыми сульфопроизводными лигнина. Получают при обработке древесины растворами гидросульфитов щелочных металлов при температуре 140°С. Товарные лигносульфонаты получают упариванием обессахаренного сульфитного щелока и выпускают в виде жидких и твердых концентратов, содержащих 50-92% по массе сухого остатка.
Строение лигносульфонатов окончательно не установлено. Молекулярная масса от 200 до 200000 и выше. Лигносульфонаты с высокой молекулярной массой состоят из разветвленных молекул, с м.м. до 5000 – из линейных.
Особенности производства
Лигносульфонат – продукт технологической переработки растительного древесного сырья на ЦБК.
Лигносульфонаты малотоксичны, не обладают раздражающим и аллергическим действием, и по российской классификации относятся к самому низкому (четвертому) классу опасности.
Кроме того, согласно данным исследования “Evaluation of sodium lignosulphonate for the remediation of chromium-contaminated soil and water”[1], проведенного Константином Волчеком, Карлом Брауном и Дарио Великонья, лигносульфонаты нейтрализуют и поглощают токсичные соединения хрома из почвы и воды.
Области применения
Лигносульфонаты имеют высокую поверхностную активность, что позволяет использовать их в качестве анионных поверхностно-активных веществ в различных областях промышленности. Лигносульфонат находит широкое распространение в промышленности и применяется как крупнотоннажный компонент при производстве бетона и буровых растворов, для производства связующих компонентов, красителей и даже для производства пищевого ванилина (производился в промышленных масштабах на Сясьском ЦБК до 1992 года).
Производство бетона и буровых растворов.
Наиболее широко используются в качестве сырьевых добавок водопонизителей для бетонных смесей. Товарные лигносульфонаты начали применять в этой области с тридцатых годов прошлого века. Основной принцип работы лигносульфонатов в бетонных смесях основан на механизме адсорбции и пленкообразовании за счет высокодисперсных гидратных фаз. В воде обычно находятся в коллоидном состоянии, создают стойкие эмульсии и пены. При концентрации выше 30% вязкость растворов лигносульфонатов резко повышается. При этом вязкость зависит от природы катиона и температуры, сильное снижение вязкости наблюдается при температуре выше 20°С. При температуре 100°С - 120°С концентрат лигносульфоната это вязкий малоподвижный продукт, который при охлаждении до 20°С становится твердым монолитом. Дальнейшее охлаждение приводит к хрупкости вещества. Температура застывания концентрата лигносульфонатов зависит от остаточного количества влаги. При концентрациях свыше 80% застывает при температуре от 87 до 108°С. Лигносульфанаты широко применяются в нефтяной промышленности в качестве замедлителей для цементных растворов при цементировании скважин.
Сельское хозяйство.
В небольших концентрациях лигносульфонат обладает заметным биостимулирующим эффектом, поэтому постоянно продолжаются исследования для разработки на его основе органо-минеральных удобрений. Как и любой концентрированный гуминовый препарат, лигносульфонат в высоких концентрациях – это мощный ингибитор. Молекулярная структура лигносульфоната содержит весь базовый скелет гуминовых соединений и зачатки основных связующих для их преобразования в гуминоподобные молекулы, что и происходит в живой природе, где гумификация лигнина протекает на протяжении сотен тысяч лет.
Ссылки
- Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1990 http://нэб.рф/catalog/000200_000018_rc_280573/
- Ваксман С.А. Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе. Издательство: СЕЛЬХОЗГИЗ, 1937 г. http://www.pochva.com/?content=3&book_id=0294
- Гуминовые вещества — вызов химикам XXI века, «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ» №1, 2008 https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430559/Guminovye_veshchestva_vyzov_khimikam_XXI_veka
- Укрощение лигнина, Литвинов М. "Химия и Жизнь", 2006, №2 http://www.hij.ru/read/issues/2006/february/1047/ 5. Диссертации и рефераты на тему лигногумата http://www.dissercat.com/search?keys=лигногумат