Лигнин
| Лигнин | |
| Общие | |
|---|---|
| Традиционные названия | Лигнин |
| Физические свойства | |
| Состояние | твёрдое вещество беловатого цвета[1] |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
 Внешние изображения
| |
|---|---|
| Фотография структуры лигнин-целлюлоза | |
|
[www.scielo.cl/fbpe/img/maderas/v5n2/fig1_art01.jpg Вид через электронный микроскоп].[2] |
Лигнин (от лат. lignum — дерево, древесина) — вещество, характеризующее одеревеневшие стенки растительных клеток. Сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях[3].
Одеревеневшие клеточные оболочки обладают ультраструктурой, которую можно сравнить со структурой железобетона: микрофибриллы целлюлозы по своим свойствам соответствуют арматуре, а лигнин, обладающий высокой прочностью на сжатие, — бетону[4].
В анализе древесины лигнин рассматривают как её негидролизуемую часть. Древесина лиственных пород содержит 18-24 % лигнина, хвойных — 27-30 %.
Лигнин не является самостоятельным веществом, а представляет собой смесь ароматических полимеров родственного строения. Именно поэтому невозможно написать его структурную формулу. В то же время известно, из каких структурных единиц он состоит и какими типами связей эти единицы объединены в макромолекулу. Мономерные звенья макромолекулы лигнина называют фенилпропановыми единицами (ФПЕ), поскольку эти структурные единицы являются производными фенилпропана. Хвойный лигнин состоит практически целиком из гваяцилпропановых структурных единиц. В состав лиственного лигнина кроме гваяцилпропановых единиц входят в большом количестве сирингилпропановые единицы. В состав некоторых лигнинов, главным образом травянистых растений, входят единицы, не содержащие метоксильных групп — гидроксифенилпропановые единицы.
Лигнин — ценное химическое сырьё, используемое во многих производствах и в медицине[5].
Лигнин — один из основных компонентов, отвечающих за ванильный аромат старых книг. Лигнин, как и древесная целлюлоза, разлагается со временем под действием окислительных процессов и придаёт старым книгам приятный запах[6].
Применение
Сульфатный лигнин ограниченно применяется в производстве полимерных материалов, фенолформальдегидных смол, и как компонент клеящих композиций в производстве ДСП, картона, фанеры и др. Гидролизный лигнин служит котельным топливом в лесохимических производствах, а также сырьем для получения гранулированного активного угля, пористого кирпича, удобрений, уксусной и щавелевой кислот, наполнителей.[7]
Сравнительно недавно лигнин был успешно использован в производстве полиуретановой пены.[8]
В 1998 году в Германии фирмой «Текнаро»[9] был разработан процесс получения Арбоформа — материала, названного «жидкой древесиной». В 2000 г. под Карлсруэ был открыт завод по производству биопластика, сырьем для которого служит лигнин, волокна льна или конопли и некоторые добавки, также растительного происхождения. По своей внешней форме арбоформ в застывшем состоянии похож на пластик, но имеет свойства полированной древесины. Достоинством «жидкой древесины» является возможность её многократной переработки путём переплавки. Результаты анализа арбоформа после десяти циклов показали, что его параметры и свойства остались прежними.[10][11]
Активированный путём щелочной обработки с последующей отмывкой и нейтрализацией лигнин используется для сбора разливов нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей.
В медицине «гидролизный лигнин» зарегистрирован как международное непатентованное название (Ligninum hydrolisatum, Lignin hydrolised) и используется в качестве энтеросорбента[5]. Он также используется для тех же целей в ветеринарии.
Энтеросорбенты на основе лигнина связывают различные микроорганизмы, продукты их жизнедеятельности, токсины экзогенной и эндогенной природы, аллергены, ксенобиотики, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы, аммиак, двухвалентные катионы и выводятся через кишечник в неизмененном виде. Они компенсируют недостаток естественных пищевых волокон, положительно влияют на микрофлору толстого кишечника и на неспецифический иммунитет[5].
Пожароопасные свойства
Пожароопасные свойства: Горючий порошок. Температура самовоспламенения: аэрогеля 300 °C, аэровзвеси 450 °C; нижний концентрационный предел распространения пламени 40 г/м³; максимальное давление взрыва 710 кПа; максимальная скорость нарастания давления 35 МПа/с; минимальная энергия зажигания 20 мДж; минимальное взрывоопасное содержание кислорода 17 % об.
Средства тушения: Распыленная вода, воздушно-механическая пена.[12]
Предпринимались попытки тушения горящего лигнина на полигоне закачиванием глинистого раствора в пробуренные скважины.[13]
Лимнологическим институтом СО РАН разработана технология тушения горящего лигнина с использованием золошлаковых отходов ОАО «Иркутскэнерго», которая использовалась для тушения горящего лигнина на лигнинохранилище Зиминского гидролизного завода, начиная с 2005 г. Для тушения опытного участка было использовано 10 000 тонн золошлаков из золоотвала Зиминского участка Н-ЗТЭЦ, всего на золоотвале складировано порядка 262 000 тонн.[14]
Для тушения лигнина шламы (отходы ТЭЦ) распыляются на полигоне с помощью гидропульпы и проникают в поверхностный слой лигнина на глубину до 30 см. Благодаря минеральной составляющей они препятствуют возникновению возгораний. На месте безжизненных много лет дымящих полигонов уже нынешней весной можно высаживать траву.[15]
Примечания
- ↑ [roempp.thieme.de/roempp4.0/do/data/RD-12-01138 Lignin] // Römpp Online[de]
- ↑ [www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0718-221x2003000200001&script=sci_arttext Maderas. Ciencia y tecnología - MECHANICALLY-INDUCED WOOD WELDING]
- ↑ [www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982208016874 Discovery of Lignin in Seaweed Reveals Convergent Evolution of Cell-Wall Architecture] : [англ.] // Current Biology. — 2009. — № 19 (27 January). — P. 169-175. — DOI:10.1016/j.cub.2008.12.031.</span>
- ↑ [bse.sci-lib.com/article070164.html «Лигнин», БСЭ]
- ↑ 1 2 3 [www.rlsnet.ru/mnn_index_id_2851.htm Лигнин гидролизный (Lignin hydrolised): инструкция, применение и формула]. Энциклопедия лекарств и товаров аптечного ассортимента. РЛС Патент. — Инструкция, применение и формула.
- ↑ Ольга Юркина. [www.nashagazeta.ch/node/8403 Запах книги]. Наша газета (13 января 2010). [web.archive.org/web/20160313040617/nashagazeta.ch/node/8403 Архивировано из первоисточника 13 марта 2016].
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2312.html Лигнин — Химическая Энциклопедия]
- ↑ [www.genesis.co.nz/Press+Releases/2007/GREEN+PLASTIC+PRODUCED+FROM+BIOJOULE+MATERIAL.html Green plastic produced from biojoule material](недоступная ссылка — история). BioJoule Technologies (12 июля 2007). [web.archive.org/web/20120210165047/www.genesis.co.nz/Press+Releases/2007/GREEN+PLASTIC+PRODUCED+FROM+BIOJOULE+MATERIAL.html Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012].
- ↑ [www.tecnaro.de/ TECNARO GmbH — официальный сайт]
- ↑ [www.polymery.ru/letter.php?n_id=3610 Арбоформ — жидкая древесина].
- ↑ [www.wood-news.ru/2009/01/27/290-2.html Жидкая древесина вместо пластика].
- ↑ Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. / Корольченко А. Я., Корольченко Д. А.. — М. : Асе. «Пожнаука», 2004. — Ч. 2. — С. 28.</span>
- ↑ [www.new-garbage.com/?id=7859&page=2&part=40 Для тушения лигнина в Иркутской области будет применяться новая технология| ликвидация техногенных катастроф| ПЕРЕРАБОТКА МУСОРА]
- ↑ [www.irkutskenergo.ru/qa/1090.html Иркутскэнерго]
- ↑ [www.isc.irk.ru/vestnik/31.htm «Горящую» проблему — свежей идеей](недоступная ссылка — история). Иркутский научный центра СО РАН. [web.archive.org/web/20070529104031/www.isc.irk.ru/vestnik/31.htm Архивировано из первоисточника 29 мая 2007].
</ol>
| ||||||||||||||||||||||||||||
