СУЛЬФОНАТ ЛИГНИНА

EC / № списка: 617-129-9
КАС №: 8062-15-5

Сульфонат лигнина представляет собой природный материал, полученный из лигнина.
Сульфонат лигнина является побочным продуктом процесса производства древесной массы, который известен своими связывающими, диспергирующими и эмульгирующими свойствами.

Сульфонаты лигнина имеют широкий спектр применения.
В сельском хозяйстве сульфонат лигнина можно использовать в растениеводстве в качестве удобрения для растений и почвы, а также в качестве флотирующего агента.
Сульфонат лигнина также можно использовать в качестве связующего вещества для пеллет.

Сульфонаты лигнина (LS) представляют собой водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры: они являются побочными продуктами производства древесной массы с использованием сульфитной варки.
Большая часть делигнификации при сульфитной варке включает кислотное расщепление эфирных связей, которые связывают многие составляющие лигнина.
Сульфированный лигнин (SL) относится к другим формам побочного продукта лигнина, например, полученным из гораздо более популярного процесса Крафта, которые были обработаны для добавления групп сульфоновой кислоты.
Оба имеют схожие области применения, и их обычно путают друг с другом, поскольку SL намного дешевле.
LS и SL выглядят как сыпучие порошки; первый светло-коричневый, а второй темно-коричневый.

Сульфонаты лигнина имеют очень широкий диапазон молекулярной массы (они очень полидисперсны).
Для сульфонатов лигнина древесины хвойных пород указан диапазон от 1 000 до 140 000 Да, а для лиственных пород указаны более низкие значения.
Сульфированный крафт-лигнин, как правило, имеет более мелкие молекулы с массой 2000–3000 Да.
SL и LS нетоксичны, не вызывают коррозии и биоразлагаемы.
Ряд дополнительных модификаций может быть применен к LS и SL, включая окисление, гидроксиметилирование, сульфометилирование и их комбинацию.

Подготовка
Сульфонаты лигнина
Сульфонаты лигнина выделяют из отработанных варочных жидкостей (красный или коричневый щелок) сульфитной варки.
Ультрафильтрацию также можно использовать для отделения сульфонатов лигнина от отработанной варочной жидкости.
Список AA номеров CAS для различных солей металлов сульфоната лигнина доступен.

Электрофильные карбокатионы, образующиеся при расщеплении эфира, реагируют с бисульфит-ионами (HSO3-) с образованием сульфонатов.

R-O-R' + H+ → R+ + R'OH
R+ + HSO3- → R-SO3H

Первичным участком расщепления эфира является α-углерод (атом углерода, присоединенный к ароматическому кольцу) пропильной (линейной трехуглеродной) боковой цепи.
Следующие структуры не определяют структуру, поскольку лигнин и его производные представляют собой сложные смеси: цель состоит в том, чтобы дать общее представление о структуре сульфонатов лигнина.
Группы R1 и R2 могут быть самыми разнообразными группами, присутствующими в структуре лигнина.
Сульфирование происходит на боковых цепях, а не на ароматическом кольце, как в п-толуолсульфокислоте.

Крафт-лигнин из черного щелока, который производится в гораздо больших количествах, может быть переработан в сульфированный лигнин.
Лигнин сначала осаждают путем подкисления раствора CO2, затем промывают.
 (Существуют и другие методы изоляции.)
Реакция с сульфитом натрия или бисульфитом натрия и альдегидом в щелочной среде завершает сульфирование.
Здесь группы сульфоновой кислоты заканчиваются на ароматическом кольце вместо алифатической боковой цепи.

Использование:
Сульфонат лигнина имеет широкий спектр применения.
Они используются для стабильного диспергирования пестицидов, красителей, сажи и других нерастворимых твердых и жидких веществ в воде.
В качестве связующего сульфонат лигнина подавляет пыль на грунтовых дорогах.
Сульфонат лигнина также является увлажнителем и средством для обработки воды.
В химическом отношении его можно использовать в качестве танина для дубления кожи и в качестве сырья для различных продуктов.

диспергатор
Самое широкое использование сульфонатов лигнина - это пластификаторы при производстве бетона, где они позволяют производить бетон с меньшим количеством воды (что дает более прочный бетон), сохраняя при этом способность бетона течь.
Сульфонаты лигнина также используются при производстве цемента, где они действуют в качестве добавок для измельчения на цементной мельнице и в качестве дефлокулянта сырьевой смеси (что снижает вязкость раствора).

Сульфонаты лигнина также используются для производства гипсокартона, чтобы уменьшить количество воды, необходимой для обеспечения текучести штукатурки и формирования слоя между двумя листами бумаги.
Уменьшение содержания воды позволяет сушить гипсокартон при более низкой температуре в печи, экономя энергию.

Способность сульфонатов лигнина снижать вязкость минеральных шламов успешно используется в нефтяных буровых растворах, где они заменили дубильные кислоты из квебрахо (тропического дерева).

Также одним из очень широких применений сульфонатов лигнина является дефлокуляция глин, используемых в буровых растворах в нефтегазовой промышленности.
Кроме того, лигносульфаты изучаются для использования в целях повышения нефтеотдачи (EOR) из-за их способности снижать IFT в пенах, что позволяет повысить эффективность охвата и, следовательно, увеличить коэффициент извлечения.

связующее
Помимо использования в качестве диспергаторов, сульфонаты лигнина также являются хорошими связующими.
Они используются в качестве связующих в колодезной бумаге, древесно-стружечных плитах, линолеуме, угольных брикетах и ​​дорогах.

Они также входят в состав пасты, используемой для покрытия свинцово-сурьмяно-кальциевых или свинцово-сурьмяно-селеновых сеток в свинцово-кислотных батареях.

Водные растворы сульфоната лигнина также широко используются в качестве нетоксичного средства для подавления пыли на грунтовых дорожных покрытиях, где его в народе, хотя и ошибочно, называют «древесным соком».
Дороги, обработанные сульфонатами лигнина, можно отличить от обработанных хлоридом кальция по цвету:
Сульфонаты лигнина придают дорожному покрытию темно-серый цвет, а хлорид кальция придает дорожному покрытию характерный рыжевато-коричневый или коричневый цвет.
Поскольку сульфонаты лигнина не зависят от воды для обеспечения своих связывающих свойств, они, как правило, более полезны в засушливых районах.

Сульфонат лигнина используется в качестве стабилизатора почвы.

Химическое сырье
Окисление сульфонатов лигнина из древесины хвойных пород дает ванилин (искусственный ванильный ароматизатор).

Диметилсульфид и диметилсульфоксид (важный органический растворитель) получают из сульфонатов лигнина.
Первый этап включает нагревание сульфонатов лигнина с сульфидами или элементарной серой для получения диметилсульфида.
Метильные группы происходят от метиловых эфиров, присутствующих в лигнине.
Окисление диметилсульфида диоксидом азота дает диметилсульфоксид (ДМСО).

Другое использование
Антиоксидантный эффект сульфонатов лигнина используется в кормах, силосах и антипиренах.

УФ-поглощение сульфонатов лигнина используется в солнцезащитных средствах и биопестицидах.

Сульфонаты лигнина используются в сельском хозяйстве как аналог гуминовых веществ.
В качестве кондиционера почвы он в основном используется для улучшения поглощения и удержания удобрений и других питательных веществ.
Сульфонат лигнина способен хелатировать минералы, оставаясь при этом биоразлагаемым, что является улучшением по сравнению с ЭДТА.
Дальнейший гидролиз и окисление дает продукт, еще более похожий на гумус, продаваемый как «лигногумат».

Сульфонаты лигнина, также называемые лигносульфонатами или лигнинсульфоновыми солями, являются побочными продуктами производства бумаги. Древесина, основной материал, из которого изготавливается большая часть бумаги, в основном состоит из двух типов материалов: углеводов (таких как целлюлоза и гемицеллюлоза) и лигнинов.
Лигнины сложны и разнообразны на молекулярном уровне, и их трудно расщепить.
Они нежелательны для большинства видов бумаги, поэтому лигнин извлекают путем варки древесного материала под давлением с использованием сульфитных химикатов.
Этот процесс производит раствор, содержащий сульфированный лигнин, называемый лигносульфонатом.
Ликер очищается путем ферментации, в результате которой удаляется спирт.
Во время этих процессов используемые химические вещества могут образовывать различные сульфоновые соли лигнина, такие как лигносульфонат натрия, лигносульфонат кальция или лигносульфонат магния.

Перечень разрешенных веществ (ПСВ) включает «Лигнин и сульфонаты лигнина (лигносульфонаты)» в Таблице 4.2 (столбцы 1 и 2) – Вещества, используемые для растениеводства, с аннотацией:

Разрешено в качестве хелатирующих агентов, ингредиентов рецептур и пылеподавителей.
Лигносульфонат аммония запрещен.
Допускаются другие формы лигнина, такие как лигносульфоновая кислота, лигносульфонат кальция, лигносульфонат магния, лигнин натрия и лигносульфонат натрия.

Хотя сульфонаты лигнина идентифицированы как разрешенные вещества, все еще остаются вопросы относительно разрешенных форм и способов их производства.

Использование сульфоната лигнина в качестве хелатирующего агента, ингредиента рецептуры или пылеподавителя ограничено стандартами COR.
Хелатные микроэлементы широко используются для восполнения дефицита питательных веществ в растениеводстве.
Формулы могут использоваться в сочетании с другими веществами, включенными в списки разрешенных веществ, и обычно используются в пестицидах или удобрениях в качестве инертных материалов.
Пылеподавители широко используются в сельском хозяйстве, производстве удобрений и борьбе с эрозией.
Сульфонат лигнина также имеет большое разнообразие применений за пределами органической промышленности, включая использование в производстве бетона, гипсокартона и дубления кожи, в качестве дефлокулянта в линолеумных полах и угольных брикетах, а также в качестве антипирена.

Во всем мире сульфонаты лигнина чаще всего используются в качестве понизителей воды для бетона.
Дополнительные области применения сульфонатов лигнина в больших объемах включают вяжущие вещества для корма для животных, диспергаторы для производства гипсокартона, разбавители/реагенты для контроля водоотдачи для буровых растворов, диспергаторы/размольные добавки для производства цемента, вяжущие для гранулированных удобрений и в приложениях для борьбы с пылью, особенно на дорогах. борьба с пылью и другие специальные приложения для борьбы с пылью.

Использование в промышленности
Клеи и герметики химические

Потребительское использование
Клеи и герметики

Методы изготовления
Лигнинсульфокислоты получают из нативного лигнина.
Доступны два различных исходных материала:
(1) лигнин, полученный из сульфитной целлюлозы и
(2) лигнин получают из щелочной (крафтовой) варки древесины. В первом случае сульфитный отработанный раствор очищают и продают в виде жидкости или твердого вещества.
Лигнин из крафт-целлюлозы сначала очищают, а затем сульфируют.

Были разработаны различные способы выделения и очистки сульфонатов лигнина из отработанных варочных растворов.
Одним из первых и наиболее широко используемых промышленных процессов является процесс Ховарда, в котором сульфонаты лигнина кальция осаждают из отработанного варочного раствора путем добавления избытка извести.
С помощью этого процесса можно получить извлечение лигнина на уровне 90-95%.
Другие методы, используемые в промышленности, включают ультрафильтрацию и ионообменную смолу, в которой используются ионообменные смолы для отделения лигнина от сахаров.
Лабораторные методы выделения сульфонатов лигнина включают диализ, электродиализ, исключение ионов, осаждение спиртом и экстракцию аминами.
Их также можно выделить путем осаждения длинноцепочечными замещенными четвертичными аммониевыми солями.

Промышленные сульфонаты лигнина представляют собой глобулярные коллоиды с молекулярной массой от 2000 до 100 000, структура которых еще полностью не выяснена. Их основной структурной единицей является фенилпропан.
Структурная формула показывает пять структурных единиц, связанных с родительской единицей различными способами.
Степень сульфирования колеблется от 0,3 до 1,0 сульфитных групп на фенилпропановое звено.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ:
Лигносерная кислота является побочным продуктом целлюлозно-бумажной промышленности.
Во всем мире сульфонаты лигнина чаще всего используются в качестве понизителей воды для бетона.
Дополнительные области применения сульфонатов лигнина в больших объемах включают вяжущие вещества для корма для животных, диспергаторы для производства гипсокартона, разбавители/реагенты для контроля водоотдачи для буровых растворов, диспергаторы/размольные добавки для производства цемента, вяжущие для гранулированных удобрений и в приложениях для борьбы с пылью, особенно на дорогах. борьба с пылью и другие специальные приложения для борьбы с пылью.
Лигносерная кислота широко изучалась на предмет ее анти-ВИЧ- и анти-ВПГ-активности в различных клеточных анализах и продемонстрировала широкую анти-ВИЧ- и анти-ВПГ-активность.

Сульфонат лигнина уже давно признан эффективным средством для борьбы с пылью на грунтовых дорогах.
Лигнин является побочным продуктом бумажной промышленности и представляет собой «клей», скрепляющий волокна целлюлозы в деревьях.
Лигнин извлекают из древесины в процессе варки целлюлозы, что делает лигнин растворимым в воде.
Адгезивные свойства лигнина делают его эффективным решением для борьбы с пылью.

Сульфонат лигнина считается нетоксичным при правильном применении, что делает его безопасным для диких животных, листвы и водоемов, окружающих дорогу.
Обработка сульфонатом лигнина устраняет опасность скольжения рыхлой грязи и гравия, связывая их с твердой, устойчивой к скольжению поверхностью.
Сульфонат лигнина также считается неагрессивным и может применяться без специального защитного оборудования или одежды.
Транспортные средства могут безопасно передвигаться по дорогам, обработанным сульфонатами лигнина, почти сразу, что исключает перекрытие дорог.
При правильном применении сульфонат лигнина создает упрочненное дорожное покрытие, с меньшей вероятностью «стирает доску» и уменьшает морозное пучение, характерное для необработанных гравийных или грунтовых дорог.
В результате можно сократить частую сортировку и техническое обслуживание.

Наш коммерческий продукт на основе сульфоната лигнина соответствует спецификациям Управления лесной службы США, Управления общего обслуживания, а также местным и региональным правительственным стандартам.
Использование сульфоната лигнина на дорогах одобрено различными агентствами на протяжении десятилетий.

Сульфонат лигнина представляет собой коричневый порошок, состоящий из сульфонатной соли, полученной из отработанного раствора процесса сульфатной варки мягкой древесины: используется в бетоне, дублении кожи, как добавка в буровой раствор для нефтяных скважин и как источник ванилина.

Рассеивание
Сульфонат лигнина представляет собой электролит с большим весом, содержащий сульфонатные, карбоксильные и фенольные гидроксильные группы.
Сульфонат лигнина поглощает органические и неорганические частицы химически или физически и поддерживает их стабильное диспергирование благодаря своим сильным гидрофильным свойствам и отрицательным зарядам.

Связывание
Сульфонат лигнина обладает связующим свойством, так как является высокополимерным.
Сульфонат лингина обладает отличным связывающим свойством, так как он содержит не только сульфонат лигнина, но также восстанавливает сахар и сульфонат сахара.

Хелатирование
Сульфонат лигнина и производные сахара обладают хелатирующим свойством, образуя гидрофильные или гидрофобные соединения, поскольку они содержат сульфонатные, карбоксильные и фенольные или спиртовые гидроксильные группы и являются абсорбентами поливалентных ионов металлов.

Лигнины имеют долгую историю использования на дорогах в качестве метода борьбы с пылью и стабилизации поверхности.
Лигниновые дорожные продукты получают из лигнина, который естественным образом связывает волокна целлюлозы, придавая деревьям и растениям прочность.
Эти продукты являются безопасной и экономичной альтернативой продуктам на основе нефти и соли, которые также иногда наносят на дорожное покрытие.

Первоначальный метод нанесения лигнина на дорожное покрытие для борьбы с пылью был очень простым: разбавленные сырые растворы лигнина распылялись легкими мазками на грунтовые дороги.
Со временем дорожные покрытия стали демонстрировать улучшенную стабилизацию, что повысило привлекательность использования лигнинов.
Лигнин хорошо подходит для различных целей, таких как автостоянки, подъездные пути и обочины дорог, где дорожное покрытие слишком дорого, а условия пыли становятся невыносимыми.
Сульфонаты лигнина используются на грунтовых дорогах, чтобы уменьшить экологические проблемы, связанные с переносимыми по воздуху частицами пыли, и стабилизировать дорожное покрытие.

Сульфонат лигнина не оказывает негативного воздействия на окружающую среду и/или здоровье человека.
Сульфонат лигнина не содержит компонентов, которые любое государственное учреждение считает опасными.
Кроме того, его рейтинг здоровья равен 0, что просто означает, что воздействие практически не представляет риска ни для растений, ни для людей.
Лигнин просто не содержит примесей на масляной основе.
Как и хлорид магния, он растворим в воде.
Кроме того, лигнин является биоразлагаемым.

Первичный диспергатор для красителей и сельскохозяйственных химикатов.

Сульфонатная соль лигнина, образующаяся в результате химических процессов производства бумажной массы.
Сульфонат лигнина представляет собой коричневый порошок, образующий коллоидный раствор в воде.
Сульфонат лигнина используется в качестве диспергатора для бетона и для добавок сажи к каучуку.
Сульфонат лигнина также используется в качестве дубильного вещества для кожи.

НАЗВАНИЯ ИЮПАК:
3-(2-гидрокси-3-метоксифенил)-2-[2-метокси-4-(3-сульфопропил)фенокси]пропан-1-сульфоновая кислота
Лигносульфоновая кислота

СИНОНИМЫ:
ЛИГНОСУЛЬФОННАЯ КИСЛОТА
8062-15-5
3-(2-гидрокси-3-метоксифенил)-2-[2-метокси-4-(3-сульфопропил)фенокси]пропан-1-сульфоновая кислота
КАЛЬЦИЯ-ЛИГНИНА СУЛЬФОНАТА
SCHEMBL21563979
3-(2-Гидрокси-3-метоксифенил)-2-[2-метокси-4-(3-сульфопропил)фенокси]-1-пропансульфоновая кислота
Лигносульфат
лигнин сульфонат
Лигносульфоновая кислота
лигносерная кислота
ЛИГНОСУЛЬФОНАТЫ
ЛИГНИНСУЛЬФОНАТ
ЛИГНОСУЛЬФОНОВАЯ КИСЛОТА
Сульфонат лигнина (водный)
Лигнинсульфоновая кислота
СПИД000665
СПИД-000665
Америбонд 2x
Индулин сн
Ls
Lst 7
Поли(лигносульфоновая кислота)
ТИАНФУ-ХИМ CAS № 8062-15-5