ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГИДРОЛИЗНЫХ ЛИГНИНОВ РИСОВОЙ ЛУЗГИ, ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК, ШЕЛУХИ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА ГИДРОЛИЗНЫХ ЗАВОДОВ УЗБЕКИСТАНА И ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО НИТРОЛИГНИНА
УДК 661.15:547:631.8
Аннотация
Изучен химический состав гидролизных лигнинов рисовой лузги (ГЛРЛ), древесных опилок (ГЛДО) и шелухи семян хлопчатника (ГЛШСХ), взятых из отвалов гидролизных заводов Республики Узбекистан. Выявлено, что в ГЛРЛ содержание золы (23.9%) больше, чем в ГЛШСХ (3.72%) и ГЛДО (3.83%), а содержание лигнина Класона меньше (41.2%), чем в ГЛШСХ (79.3%) и ГЛДО (68.9%). Содержание элементного углерода (С) с вычетом зольности в ГЛШСХ оказалось больше, чем в ГЛДО и ГЛРЛ. Содержание Н, О, S и N в основном колеблется в зависимости от растительного источника и профиля гидролизного предприятия. Так, ГЛШСХ, полученный из шелухи семян хлопчатника, являющейся отходом производства хлопкового масла, содержит больше пептидных и белковых веществ и, следовательно, имеет более высокое содержание N по сравнению с другими изучаемыми гидролизными лигнинами (ГЛ). Установлено, что в ГЛШСХ содержится больше -СООН групп, чем в ГЛРЛ и ГЛДО, что позволяет считать его самым окисленным ГЛ среди рассматриваемых. По содержанию -ОСН3 групп ГЛДО в 1.35–1.56 раза превосходит ГЛРЛ и ГЛШСХ, что свидетельствует о большинстве в опилках древесины лиственных пород, где преобладают гваяцильные и сирингильные структурные единицы лигнина. Проведено окислительное нитрование ГЛ мокрым методом с применением раствора меланжа (нитрирующая смесь азотной и серной кислот) с целью предотвращения образования синильной кислоты, исключения агрессивности реакционной среды и практичностью при производственном масштабировании метода. Оптимальными оказались следующие условия: размер фракции – менее 2 мм; концентрация меланжа для ГЛШСХ и ГЛДО – в пределах 5%, для ГЛРЛ – 7%; гидромодуль твердая : жидкая фазы 1 : 9; длительность процесса – 3 ч для ГЛШСХ и ГЛДО, 6 ч – для ГЛРЛ. Предложен способ получения водорастворимого нитролигнина из ГЛШСХ, ГЛДО и ГЛРЛ, который в дальнейшем может использоваться для производства различных средств защиты растений, обладающих рострегулирующей активностью.
Скачивания
Metrics
Литература
Noskova O.A., Fedoseyev M.S. Khimiya drevesiny i sinteticheskikh polimerov. Ch. 2. [Chemistry of wood and syn-thetic polymers. Part 2]. Perm, 2007, 53 p. (in Russ.).
Sarkanen K.V., Ludwig C.H. Lignins: Occurrence, Formation, Structure and Reactions. New York, 1971, 916 p.
Tuntsev D.V., Koverninsky I.N., Filippova F.M., Khismatov R.G., Khairullina M.R., Garayeva I.F. Vestnik Ka-zanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2014, no. 15, pp. 192–194. (in Russ.).
Ji N., Song J., Diao X., Song C., Liu Q., Zheng M. Progress in Chemistry, 2017, vol. 29, no. 5, pp. 563–578. DOI: 10.7536/PC161202.
Simonova V.V., Shendrik T.G., Kuznetsov B.N. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Khimiya, 2010, vol. 3, no. 4, pp. 340–354. (in Russ.).
Khvan A.M., Abduazimov B.B., Abduazimov K.A. Chemistry of Natural Compounds, 2002, vol. 38, no. 5, pр. 471–472. DOI: 10.1023/A:1022128130251.
Kiselev V.P., Gogotov A.F., Bugayenko M.B., Ivanova L.A., Dronov V.G., Grigor'yeva A.A., Kemenev N.V. Vestnik Sibirskogo federal'nogo universiteta. Tekhnika i tekhnologii, 2013, no. 8, pp. 885–894. (in Russ.).
Nikolayev N.I., Nifontov Yu.A., Blinov P.A. Burovyye promyvochnyye zhidkosti. [Drilling fluids]. St. Petersburg, 2002, 102 p. (in Russ.).
Saipov Z.K., Khamidov M., Esenbayev B., Umarov A.A., Abduazimov Kh.A. Tezisy dokladov konferentsii: Ispol'zovaniye lignina i yego proizvodnykh v sel'skom khozyaystve. [Abstracts of conference reports: Use of lignin and its derivatives in agriculture]. Riga, 1978, pp. 18–21. (in Russ.).
Huang J., Fu S., Gan L. Lignin chemistry and applications. China, 2019, 270 р.
Stewart D. Industrial Crops and Products, 2008, vol. 27, no. 2, pр. 202–207. DOI: 10.1016/j.indcrop.2007.07.008.
Ahmad U.M., Ji N., Li H., Wu Q., Song C., Liu Q., Ma D., Lu X. Industrial Crops and Products, 2021, vol. 170, no. 7, article 113646. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.113646.
Patent 1649798 (USSR). 1991. (in Russ.).
Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).
Fadeyeva V.P., Tikhova V.D. Kolichestvennyy elementnyy analiz organicheskikh veshchestv i materialov. Uchebno-metodicheskoye posobiye. [Quantitative elemental analysis of organic substances and materials. Educational and meth-odological manual]. Novosibirsk, 2013, 129 p. (in Russ.).
Vitolina S., Shulga G., Neiberte B., Jaunslavietis J., Verovkins A., Betkers T. Polymers, 2022, vol. 14, no. 3, arti-cle 468. DOI: 10.3390/polym14030468.
Korneyev D.S., Pevneva G.S., Golovko A.K. Zhurnal SFU, 2019, vol. 12, no. 1, pp. 101–117. DOI: 10.17516/1998-2836-0110. (in Russ.).
Zakis G.L. Functional Analysis of Lignins and Their Derivatives. Atlanta, 1994, 94 p.
Kantayev A.S., Brus I.D. Opredeleniye granulometricheskogo sostava dispersnykh materialov. Metodicheskiye ukaza-niya. [Determination of the granulometric composition of dispersed materials. Guidelines]. Tomsk, 2014, 12 p. (in Russ.).
Khimiya: Bol'shoy entsiklopedicheskiy slovar' [Chemistry: Big encyclopedic dictionary], ed. I.L. Knunyants. Moscow, 1998, 791 p.
Zou Y., Yang T. Rice Bran and Rice Bran Oil. Elsevier Inc., 2019, pp. 207–246, DOI: 10.1016/B978-0-12- 812828-2.00009-3.
Tayeh B.A., Alyousef R., Alabduljabbar H., Alaskar A. Journal of Cleaner Production, 2021, vol. 312, article 127734. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.127734.
Novokshanova A.L. Biokhimiya dlya tekhnologov. [Biochemistry for technologists]. Moscow, 2022, 302 p. (in Russ.).
Kuznetsov B.N., Kuznetsova S.A., Taraban'ko V.Ye. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2004, vol. 48, no. 3, pp. 4–19. (in Russ.).
Ravich B.M., Okladnikov V.P., Lygach V.N., Menkovskiy M.A. Kompleksnoye ispol'zovaniye syr'ya i otkhodov. [In-tegrated use of raw materials and waste]. Moscow, 1988, 288 p. (in Russ.).
Azarov V.I., Burov A.V., Obolenskaya A.V. Khimiya drevesiny i sinteticheskikh polimerov. [Chemistry of wood and synthetic polymers]. St. Petersburg, 2010, 624 p. (in Russ.).
Gismatulina Yu.A., Budayeva V.V. Polzunovskiy vestnik, 2016, vol. 1, no. 4, pp. 174–178. (in Russ.).
Shorygina N.N., Reznikov V.M., Yelkin V.V. Reaktsionnaya sposobnost' lignina. [Lignin reactivity]. Moscow, 1976, 368 p. (in Russ.).
Chudakov M.I. Promyshlennoye ispol'zovaniye lignina. [Industrial uses of lignin]. Moscow, 1983, 200 p. (in Russ.).
Copyright (c) 2023 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
