Lignina

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lignina
General
nombres tradicionales lignina
Propiedades físicas
Estado sólido blanquecino [1]
Clasificación
registro número CAS 9005-53-2
registro Número EINECS 232-682-2
CHEBI 6457
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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Lignina (del lat.  lignum  - árbol, madera) - una sustancia que caracteriza las paredes rígidas de las células vegetales . Compuesto polimérico complejo que se encuentra en las células de las plantas vasculares y algunas algas [3] .

Las membranas celulares lignificadas tienen una ultraestructura que puede compararse con la estructura del hormigón armado : las microfibrillas de celulosa corresponden en sus propiedades al refuerzo, y la lignina, que tiene una alta resistencia a la compresión, al hormigón [4] .

En el análisis de la madera, la lignina se considera como su parte no hidrolizable. La madera dura contiene 18-24% de lignina, madera de coníferas - 23-50%, paja de hierba - 12-20% . [5]

Composición química

La lignina no es una sustancia simple, sino un polímero aromático heterogéneo de varios monómeros relacionados. Por eso es imposible escribir su fórmula estructural. Al mismo tiempo, se sabe en qué unidades estructurales consiste y qué tipos de enlaces se combinan estas unidades en una macromolécula. Las unidades monoméricas de la macromolécula de lignina se denominan unidades de fenilpropano (PPE), ya que estas unidades estructurales son derivados del fenilpropano . La lignina de coníferas consiste casi en su totalidad en unidades estructurales de guayacilpropano . La composición de la lignina de madera dura, además de las unidades de guayacilpropano, incluye una gran cantidad de unidades de siringilpropano. La composición de algunas ligninas, principalmente plantas herbáceas, incluye unidades que no contienen grupos metoxilo: unidades de hidroxifenilpropano.

La lignina es una valiosa materia prima química utilizada en muchas industrias y en medicina [6] .

La lignina es uno de los principales componentes responsables del sabor a vainilla de los libros antiguos. La lignina, como la pulpa de madera, se descompone con el tiempo a través del proceso de oxidación y da a los libros viejos un olor agradable [7] .

Aplicación

La lignina de sulfato se usa de forma limitada en la producción de materiales poliméricos, resinas de fenol-formaldehído y como componente de composiciones adhesivas en la producción de aglomerado , cartón , madera contrachapada , etc. La lignina hidrolítica sirve como combustible para calderas en madera-química industrias, así como materia prima para la producción de carbón activado granular, ladrillos porosos , fertilizantes, ácidos acético y oxálico , rellenos [8] .

Más recientemente, la lignina se ha utilizado con éxito en la producción de espuma de poliuretano [9] .

En 1998, en Alemania, la empresa Teknaro [10] desarrolló un proceso para la obtención de Arboform, un material denominado “madera líquida”. En el año 2000 se inauguró una planta de producción de bioplásticos cerca de Karlsruhe , cuya materia prima es la lignina, las fibras de lino o cáñamo y algunos aditivos, también de origen vegetal. En su forma externa, la arboforma congelada es similar al plástico, pero tiene las propiedades de la madera pulida. La ventaja de la "madera líquida" es la posibilidad de su procesamiento múltiple por refundición. Los resultados del análisis de la arboforma después de diez ciclos mostraron que sus parámetros y propiedades permanecieron iguales [11] [12] .

Activada por tratamiento alcalino seguido de lavado y neutralización, la lignina se utiliza para recolectar derrames de petróleo y productos derivados del petróleo del agua y superficies sólidas.

En medicina, la "lignina hidrolítica" está registrada como denominación común internacional (Ligninum hydrolisatum, lignina hidrolizada) y se utiliza como enterosorbente [6] . También se utiliza para los mismos fines en medicina veterinaria.

Los enterosorbentes a base de lignina se unen a varios microorganismos, sus productos metabólicos, toxinas de naturaleza exógena y endógena, alérgenos, xenobióticos , metales pesados, isótopos radiactivos, amoníaco, cationes divalentes y se excretan sin cambios a través de los intestinos. Compensan la falta de fibra dietética natural , afectan positivamente la microflora del intestino grueso y la inmunidad no específica [6] .

Propiedades del fuego

polvo combustible. Temperatura de autoignición: aerogel - 300 °C, suspensión neumática - 450 °C; el límite inferior de concentración de propagación de la llama es de 40 g/m³; presión máxima de explosión - 710 kPa; la tasa máxima de aumento de presión es de 35 MPa/s; energía mínima de ignición - 20 mJ; contenido mínimo de oxígeno explosivo - 17% vol.

Medios de extinción: agua pulverizada, espuma mecánica de aire [13] .

Se hicieron intentos para extinguir la lignina en llamas en el vertedero bombeando lodo en pozos perforados [14] .

El Instituto Limnológico de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias ha desarrollado una tecnología para extinguir la lignina en llamas utilizando desechos de ceniza y escoria de OAO Irkutskenergo, que se ha utilizado para extinguir la lignina en llamas en la instalación de almacenamiento de lignina de la planta de hidrólisis de Ziminsky desde 2005 . Para extinguir el sitio experimental, se usaron 10,000 toneladas de cenizas y escorias del vertedero de cenizas de la sección Ziminsky de N-ZTETS, en total, se almacenaron alrededor de 262,000 toneladas en el vertedero de cenizas [15] .

Para extinguir la lignina, los lodos (residuos de las centrales térmicas) se rocían en el vertedero mediante hidropulpa y penetran en la capa superficial de la lignina hasta una profundidad de 30 cm y, por su componente mineral, evitan incendios [16] .

Notas

  1. Lignin Archivado el 8 de octubre de 2015 en Wayback Machine // Römpp Online .
  2. Maderas. Ciencia y tecnología - SOLDADURA DE MADERA INDUCIDA MECANICAMENTE Archivado el 14 de marzo de 2016 en la Wayback Machine .
  3. El descubrimiento de la lignina en las algas marinas revela la evolución convergente de la arquitectura de la pared celular  : [ ing. ] // Biología actual. - 2009. - Nº 19 (27 de enero). - Pág. 169-175. -doi : 10.1016 / j.cub.2008.12.031 .
  4. TSB, 1973 .
  5. Novikov O. N. Formas de procesamiento profundo de ligina utilizando tecnología libre de residuos . http://ecoalfa.ru (2014). Consultado el 6 de febrero de 2019. Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2018.
  6. 1 2 3 Lignin hydrolized (Lignina hidrolizada): instrucciones, aplicación y fórmula . Enciclopedia de Medicamentos y Productos Farmacéuticos . Patente de radar. — Instrucción, aplicación y fórmula.
  7. Olga Yurkina. El olor de un libro . Nuestro periódico (13 de enero de 2010). Archivado desde el original el 13 de marzo de 2016.
  8. [www.xumuk.ru/encyklopedia/2312.html Lignina - Enciclopedia química]
  9. Plástico verde producido a partir de material biojulio (enlace no disponible) . Tecnologías BioJoule (12 de julio de 2007). Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012. 
  10. TECNARO GmbH - sitio oficial . Consultado el 17 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 29 de agosto de 2012.
  11. Arboform - madera líquida . Fecha de acceso: 28 de febrero de 2010. Archivado desde el original el 29 de junio de 2009.
  12. Madera líquida en lugar de plástico (enlace inaccesible) . Fecha de acceso: 28 de febrero de 2010. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2009. 
  13. Peligro de incendio y explosión de sustancias y materiales y medios para extinguirlos. Libro de referencia: a las 2 en punto / Korolchenko A. Ya., Korolchenko D. A .. - M .  : Asya. Pozhnauka, 2004. - Parte 2. - Pág. 28.
  14. Se utilizará una nueva tecnología para extinguir la lignina en la región de Irkutsk. Liquidación de catástrofes tecnogénicas. RECICLAJE DE DESECHOS Archivado el 13 de mayo de 2008 en Wayback Machine .
  15. Irkutskenergo Archivado el 15 de julio de 2007 en Wayback Machine .
  16. Un problema "candente": una idea nueva (enlace inaccesible) . Centro Científico de Irkutsk de la SB RAS. Archivado desde el original el 29 de mayo de 2007. 

Literatura