Лигнин | это… Что такое Лигнин?
Фрагмент молекулы лигнина
Лигнин (от лат. lignum — дерево, древесина) — вещество, характеризующее одеревеневшие стенки растительных клеток. Сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях[2].
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[3].
С химической точки зрения лигнин является ароматической частью древесины. Древесина лиственных пород содержит 18-24 % лигнина, хвойных — 27-30 %. В анализе древесины лигнин рассматривают как негидролизуемую часть древесины.
Лигнин в отличие от углеводов не является индивидуальным веществом, а представляет собой смесь ароматических полимеров родственного строения. Именно поэтому невозможно написать его структурную формулу.
Лигнин — ценное химическое сырьё, используемое во многих производствах и в медицине[4].
Содержание
|
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.[5]
Предпринимались попытки тушения горящего лигнина на полигоне закачиванием глинистого раствора в пробуренные скважины.[6]
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.[7]
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.[8]
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.[9]
Сравнительно недавно лигнин был успешно использован в производстве полиуретановой пены.[10]
В 1998 году в Германии фирмой «Текнаро»[11] 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.[12][13]
Активированный путем 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 и используется в качестве лекарственного средства(Полифан, Полифепан, Полифепана гранулы, Полифепана паста, БАД Полифепан плюс, Лигносорб, Энтегнин, Фильтрум-СТИ, Лактофильтрум)[14] Энтеросорбент на основе природного полимера растительного происхождения лигнина был разработан в Германии Г. Шоллером, Л. Мейером и Р.Брауном в 1943 году под названием «порлизан». Лигнин успешно применялся как против диарей различного происхождения, а детям раннего возраста вводился клизмой. В 1971 году в Ленинграде создали «медицинский лигнин», который позднее был переименован в Полифепан.[15]. Испытания, проводившиеся на лягушках и кроликах не выявили никаких признаков токсического действия препарата. П. И. Кашкин и О. Д. Васильев в том же году исследовали адсорбирующую способность лигнина и показали, что 1 г препарата поглощает и удерживает в своей структуре 7 300 000 бактерий. Очень высоким оказалось также и поглощение лигнином сальмонелл, холероподобного вибриона, жёлтого стафилококка и некоторых грибов.[16]
Гидролизный лигнин также используется в ветеринарии для тех же целей, что и у человека.
Энтеросорбенты на основе лигнина оказывают энтеросорбирующее, дезинтоксикационное, противодиарейное, антиоксидантное, гиполипидемическое и комплексообразующее действие. Связывает различные микроорганизмы, продукты их жизнедеятельности, токсины экзогенной и эндогенной природы, аллергены, ксенобиотики, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы, аммиак, двухвалентные катионы и способствует их выведению через ЖКТ.
Применение энтерособрентов на основе гидролизного лигнина
|
[20]
|
Интересные факты
Лигнин — один из основных компонентов отвечающих за ванильный аромат старых книг. Лигнин как и древесная целлюлоза, разлагается со временем, под действием окислительных процессов, и источает приятный запах.[21]
Примечания
- ↑ Maderas. Ciencia y tecnología — MECHANICALLY-INDUCED WOOD WELDING
- ↑ ScienceDirect — Current Biology : Discovery of Lignin in Seaweed Reveals Convergent Evolution of Cell-Wall Architecture
- ↑ «Лигнин», БСЭ
- ↑ Лигнин гидролизный; Полифан; Полифепан; Полифепана гранулы; Фильтрум-СТИ; Энтегнин; Энтегнин-Н.
(рус.). АМТ — справочник медикаментов. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 1 февраля 2010.
- ↑ А. Я. Корольченко, Д. А. Корольченко. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. — М.: Асе. «Пожнаука», 2004. Ч. 2. с.28
- ↑ Для тушения лигнина в Иркутской области будет применяться новая технология| ликвидация техногенных катастроф| ПЕРЕРАБОТКА МУСОРА
- ↑ Иркутскэнерго
- ↑ Вестник Иркутского научного центра СО РАН. Выпуск 31
- ↑ Лигнин — Химическая Энциклопедия
- ↑ Green plastic produced from biojoule material BioJoule Technologies Press Release, 12 July 2007.
- ↑ TECNARO GmbH — официальный сайт
- ↑ Арбоформ — жидкая древесина
- ↑ Жидкая древесина вместо пластика
- ↑ http://www.regmed.ru/SearchResults.asp
- ↑ Полифепан
- ↑ Фитос — Публикации.
Проект Фитос Вып.1
- ↑ Статьи врачам о «Полифепан»
- ↑ Полифепан — самое эффективное средство от диареи(поноса), применяется при лечении поноса у беременных, взрослых людей
- ↑ Компания Сайнтек — производитель энтеросорбента Полифепан. Эффективного средства от диареи(поноса), гуминовых удобрений
- ↑ Поиск по базе данных ЛС, опции поиска: МНН — Лигнин гидролизный, флаги — «Искать ТКФС». Обращение лекарственных средств. ФГУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздравнадзора РФ (26.11.2009). — Типовая клинико-фармакологическая статья является подзаконным актом и не охраняется авторским правом согласно части четвёртой Гражданского кодекса Российской Федерации №230-ФЗ от 18 декабря 2006 года. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 февраля 2010.
- ↑ Запах книги | Наша газета
Лигнин | это… Что такое Лигнин?
Фрагмент молекулы лигнина
Лигнин (от лат. lignum — дерево, древесина) — вещество, характеризующее одеревеневшие стенки растительных клеток. Сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях [2].
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[3].
С химической точки зрения лигнин является ароматической частью древесины. Древесина лиственных пород содержит 18-24 % лигнина, хвойных — 27-30 %. В анализе древесины лигнин рассматривают как негидролизуемую часть древесины.
Лигнин в отличие от углеводов не является индивидуальным 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[4].
Содержание
|
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.[5]
Предпринимались попытки тушения горящего лигнина на полигоне закачиванием глинистого раствора в пробуренные скважины.[6]
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.[7]
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.[8]
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.[9]
Сравнительно недавно лигнин был успешно использован в производстве полиуретановой пены.[10]
В 1998 году в Германии фирмой «Текнаро»[11] 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.[12][13]
Активированный путем 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 и используется в качестве лекарственного средства(Полифан, Полифепан, Полифепана гранулы, Полифепана паста, БАД Полифепан плюс, Лигносорб, Энтегнин, Фильтрум-СТИ, Лактофильтрум)[14] Энтеросорбент на основе природного полимера растительного происхождения лигнина был разработан в Германии Г. Шоллером, Л. Мейером и Р.Брауном в 1943 году под названием «порлизан». Лигнин успешно применялся как против диарей различного происхождения, а детям раннего возраста вводился клизмой. В 1971 году в Ленинграде создали «медицинский лигнин», который позднее был переименован в Полифепан.[15]. Испытания, проводившиеся на лягушках и кроликах не выявили никаких признаков токсического действия препарата. П. И. Кашкин и О. Д. Васильев в том же году исследовали адсорбирующую способность лигнина и показали, что 1 г препарата поглощает и удерживает в своей структуре 7 300 000 бактерий. Очень высоким оказалось также и поглощение лигнином сальмонелл, холероподобного вибриона, жёлтого стафилококка и некоторых грибов. [16]
Гидролизный лигнин также используется в ветеринарии для тех же целей, что и у человека.
Энтеросорбенты на основе лигнина оказывают энтеросорбирующее, дезинтоксикационное, противодиарейное, антиоксидантное, гиполипидемическое и комплексообразующее действие. Связывает различные микроорганизмы, продукты их жизнедеятельности, токсины экзогенной и эндогенной природы, аллергены, ксенобиотики, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы, аммиак, двухвалентные катионы и способствует их выведению через ЖКТ.
Применение энтерособрентов на основе гидролизного лигнина
|
[20]
|
Интересные факты
Лигнин — один из основных компонентов отвечающих за ванильный аромат старых книг. Лигнин как и древесная целлюлоза, разлагается со временем, под действием окислительных процессов, и источает приятный запах.[21]
Примечания
- ↑ Maderas. Ciencia y tecnología — MECHANICALLY-INDUCED WOOD WELDING
- ↑ ScienceDirect — Current Biology : Discovery of Lignin in Seaweed Reveals Convergent Evolution of Cell-Wall Architecture
- ↑ «Лигнин», БСЭ
- ↑ Лигнин гидролизный; Полифан; Полифепан; Полифепана гранулы; Фильтрум-СТИ; Энтегнин; Энтегнин-Н.
(рус.). АМТ — справочник медикаментов. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 1 февраля 2010.
- ↑ А. Я. Корольченко, Д. А. Корольченко. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. — М.: Асе. «Пожнаука», 2004. Ч. 2. с.28
- ↑ Для тушения лигнина в Иркутской области будет применяться новая технология| ликвидация техногенных катастроф| ПЕРЕРАБОТКА МУСОРА
- ↑ Иркутскэнерго
- ↑ Вестник Иркутского научного центра СО РАН. Выпуск 31
- ↑ Лигнин — Химическая Энциклопедия
- ↑ Green plastic produced from biojoule material BioJoule Technologies Press Release, 12 July 2007.
- ↑ TECNARO GmbH — официальный сайт
- ↑ Арбоформ — жидкая древесина
- ↑ Жидкая древесина вместо пластика
- ↑ http://www.regmed.ru/SearchResults.asp
- ↑ Полифепан
- ↑ Фитос — Публикации.
Проект Фитос Вып.1
- ↑ Статьи врачам о «Полифепан»
- ↑ Полифепан — самое эффективное средство от диареи(поноса), применяется при лечении поноса у беременных, взрослых людей
- ↑ Компания Сайнтек — производитель энтеросорбента Полифепан. Эффективного средства от диареи(поноса), гуминовых удобрений
- ↑ Поиск по базе данных ЛС, опции поиска: МНН — Лигнин гидролизный, флаги — «Искать ТКФС». Обращение лекарственных средств. ФГУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздравнадзора РФ (26.11.2009). — Типовая клинико-фармакологическая статья является подзаконным актом и не охраняется авторским правом согласно части четвёртой Гражданского кодекса Российской Федерации №230-ФЗ от 18 декабря 2006 года. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 февраля 2010.
- ↑ Запах книги | Наша газета
Что такое лигнин?
Лигнин представляет собой органическое вещество, связывающее клетки, волокна и сосуды, составляющие древесину и одревесневшие элементы растений, например солому. После целлюлозы это самый распространенный возобновляемый источник углерода на Земле. От 40 до 50 миллионов тонн в год производится во всем мире в основном в виде некоммерциализированных отходов.
Невозможно определить точную структуру лигнина как химической молекулы. Все лигнины имеют определенные различия в химическом составе. Однако общим для всех определением является полимер с дендритной сетью из основных звеньев фенилпропена.
Существует две основные категории лигнина: содержащие серу и не содержащие серы. На сегодняшний день коммерциализированы серосодержащие лигнины. К ним относятся лигносульфонаты (годовое мировое производство 500 000 тонн) и крафт-лигнины (менее 100 000 тонн в год). Из-за отсутствия подходящих промышленных процессов лигнины, не содержащие серы, еще не выведены на рынок.
Поперечный разрез; пропитанная лигнином древесина
Примеры типичных структур химической формулы лигнина
Как натуральное и возобновляемое сырье, доступное по доступной цене, потенциал замещения лигнина распространяется на любые продукты, получаемые в настоящее время из нефтехимических веществ. Области, в которых применим лигнин, включают:
- Многополярные родственные продукты
- Материалы
- Сельское хозяйство
- Применение с высокой чистотой / ценностью
- Разное
Многополярные продукты
Лигнин содержит как гидрофильные, так и гидрофобные группы. Специальная обработка может усилить любую характеристику для конкретных применений, таких как эмульсии и диспергаторы.
Дисперсия
- Керамика
- Бурение нефтяных скважин
- Глиняные кирпичи и черепица
- Цементы
- Бетон
- Гипсокартон
- Красители
- Электролиты
- Проклейка бумаги
Эмульсия
- Воск
- Асфальт
- Битум
- Витамины
- Микронутриенты
Прочие
- Комплексообразователи
- Флокулянт
- Связующие вещества из тяжелых металлов
- Ионный обмен
- Умягчение воды
- Белковые коагулянты
- Дестабилизация масляных эмульсий
- Защита от коррозии
- Защита от накипи
- Очистители металла
- Шлифовальные приспособления
Материалы
Лигнин представляет собой природный сетчатый полимер с разветвленной и поперечной связью, который подходит для использования в материалах.
- Фенольные смолы
- Полиуретаны
- Эпоксиды
- ДСП
- Полимерные плиты
- Армирующая резина
- Блок-сополимеры
- Полиэстер
- Композиты
- Полиолефин
- Биоразлагаемые материалы
- Угольные сита
- Активированный уголь
- Углеродное волокно
- Термостойкость
- Антиоксиданты
- Противовоспалительное средство
- Бумага для переплета
Сельское хозяйство
Лигнин и продукты, полученные из лигнина, играют важную роль в формировании почв и питании растений и животных.
- Восстановление почвы
- Удобрения медленного высвобождения
- Искусственный гумус
- Инкапсуляция удобрений
- Средство для компостирования
- Переработка навоза
- Улучшение гумуса
- Стабилизация грунта
- Инсектициды
- Грануляция
- Гранулирование
- Хелаты
Применение высокой степени чистоты / ценность
Вспомогательные материалы или активные вещества высокой чистоты: лигнин может использоваться в качестве вспомогательных материалов для пищевых и косметических целей, включая гели или эмульгаторы; специально приготовленные лигнины подходят в качестве активного вещества с антиоксидантными, антибактериальными и противовирусными свойствами. Эти качества уже изучены и могут сыграть важную роль в будущем.
- Антибактериальное действие
- Ингибирование ВИЧ
- Правила пищеварения
- Антиоксиданты
- Иммунология растений
- Стимуляторы роста
- Поглотители кислорода
- Гидрогели
Разное
- Производство энергии
- Дизельное топливо
- Стабилизаторы пены
- Папки
- Дубильные вещества
- Гидрофобизация
- Абсорбенты
Новости
Новый завод по производству лигнина
Крафт-лигнин в Бразилии
Полые наносферы с лигнином
Для доставки лекарств в организм
Замена фенола в фенольных смолах
Замена до 80%
Новый завод по производству лигнина
Крафт-лигнин в Финляндии
Аналитический кластер
Рассмотрение стандартных протоколов
Протоколы GPC
Два новых обновленных
Компьютерное моделирование производства лигнина
Отчет о сценариях
Эталонные образцы молярной массы
Для кругового анализа
Что такое лигнин? (с изображением)
`;
Окружающая среда
Факт проверен
Лигнин представляет собой сложный органический полимер, содержащийся в тканях растений. Он играет ряд важных ролей в биологии растений, а также имеет ряд промышленных применений, что делает его желанным продуктом среди некоторых производителей. В природе лигнин создается растениями, и когда они перерабатываются для различных промышленных целей, можно извлечь лигнин для различных целей.
Это химическое соединение содержится в клеточных стенках растений. Он связывается с целлюлозой, другим растительным волокном, имеющим множество применений, чтобы сделать прочными клеточные стенки. Чем больше лигнина в растении, тем древеснее оно становится; он обеспечивает форму и форму стеблей, веток и стволов деревьев. Помимо обеспечения поддержки и структуры, полимер также помогает родительскому растению проводить воду и улавливать углерод в растении. После того, как растение умирает, лигнину требуется больше времени, чтобы разрушиться, чем остальной части растения, медленно высвобождая углерод обратно в естественную среду.
Для человека древесина с большим количеством лигнина веками признавалась полезной. Чем больше древесина, тем прочнее и прочнее она будет, что делает ее пригодной для большего количества задач. Лигнин также очень эффективно горит, что делает сильно одревесневшую древесину, такую как дуб, популярной в качестве топлива. Вещество было названо в 1819 г., от латинского lignum , что означает «древесина», что указывает на его важную роль в структуре и развитии древесины.
При извлечении из древесины и растительных продуктов лигнин может быть включен в самые разные продукты. Его можно использовать в качестве эмульгирующего, изолирующего, связывающего или диспергирующего агента, в зависимости от того, как он обрабатывается и с чем используется, и появляется во всем, от красок до средств для обработки дорог. Многие бумажные фабрики и предприятия по переработке пиломатериалов рассматривают лигнин как ценный побочный продукт своих промышленных процессов, извлекая и продавая его другим отраслям.
Очень высока вероятность того, что рядом с человеком есть продукт, содержащий лигнин, помимо очевидной мебели и строительных материалов. Он присутствует в самых разных химических веществах, от синтетических ароматизаторов до текстильных красителей, а также в самых разных промышленных материалах. Люди также ежедневно потребляют лигнин в стенках клеток фруктов и овощей, включенных в их рацион. Большая часть того, что используется в производстве, добывается из древесины, часто на бумажных фабриках, где древесина измельчается, превращается в целлюлозу и обрабатывается для производства бумаги, извлекая содержащийся в ней лигнин в процессе.
С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла захватывающая задача быть исследователем и писателем AllThingsNature. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Мэри МакМахон С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла
захватывающая задача быть исследователем и писателем AllThingsNature.