Lignin sülfonat, bitki hücre duvarlarının önemli bir yapısal bileşeni olan ligninin, odun yongalarının sülfit tuzları ile işlenmesi sırasında sülfonat grupları ile kimyasal olarak modifiye edilmesiyle üretilir.
Lignin sülfonat, molekül ağırlıkları geniş bir dağılıma sahip oldukça heterojen bir molekül karışımından oluşur ve fenolik hidroksiller, karboksi grupları ve sülfonik gruplar gibi zengin çeşitlilikte fonksiyonel gruplar içerir.
Lignin sülfonatlar çok işlevli özelliklerinden dolayı inşaatta betonda su azaltıcı olarak, tarımda bağlayıcı ve dağıtıcı olarak, petrol sondaj sıvılarında inceltici olarak ve daha birçok endüstriyel sektörde kullanılmaktadır.
CAS numarası: 8062-15-5
EC numarası: 617-129-9
Eş anlamlılar: 3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfopropil)fenoksi]propan-1-sülfonik asit, Lignosülfonik asit, LİGNOSÜLFONİK ASİT, 8062-15-5, 3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfopropil)fenoksi]propan-1-sülfonik asit, KALSIYUM-LİGNİN SÜLFONAT, SCHEMBL21563979, 3-(2-Hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfopropil)fenoksi]-1-propansülfonik asit, Lignosülfat, Lignin sülfonat, Lignosülfonik asit, lignosülfürik asit, LIGNOsülfonat, LIGNINsülfonat, LİGNOSÜLFONİKASİT, Lignin sülfonat (sulu), Ligninsülfonik asit, Aids000665, Aids-000665, Ameribond 2x, İndulin sn, Ls, Lst 7, Poli(lignosülfonik asit), TIANFU-CHEM CAS NO.8062-15-5, Sodyum lignosülfonat, 8061-51-6, FT-0627853, LİGNOSÜLFONİK ASİT, 8062-15-5, 3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfopropil)fenoksi]propan-1-sülfonik asit, KALSIYUM-LİGNİN SÜLFONAT, SCHEMBL21563979, 3-(2-Hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfopropil)fenoksi]-1-propansülfonik asit, Lignosülfonik asit, sodyum tuzu, (2R)-3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfonatopropil)fenoksi]propan-1-sülfonat, disodyum (2R)-3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfonatopropil)fenoksi]propan-1-sülfonat, disodyum;(2R)-3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfonatopropil)fenoksi]propan-1-sülfonat, disodyum;3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfonatopropil)fenoksi]propan-1-sülfonat, Lignosülfonik asit sodyum tuzu, Lignosülfonik asit, sodyum tuzu, lignosülfonik asit, sodyum tuzu, uygulanamaz, sodyum florür, Sodyum Ligninsülfonat, Sodyum ligninsülfonat, sodyum ligninsülfonat, SODYUM LİGNOSÜLFONAT, Sodyum lignosülfonat, sodyum lignosülfonat, Sodyum Lignosülfat, sodyum lignosülfat, Sodyum Lignosülfonat, Sodyum lignosülfonat, Lignosülfonik asit sodyum tuzu, lignosülfonatlar sodyum, Lignosülfonik Asit, Sodyum Tuzu, MF, Sodyum Ligninsülfonat, Sodyum ligno sülfonat, Sodyum lignosülfonat, Sodyum lignosülfat, Sodyum lignosülfonat, 8061-51-6
Lignin sülfonat, ligninden elde edilen doğal bir maddedir.
Lignin sülfonat, bağlayıcı, dağıtıcı ve emülsifiye edici özellikleriyle bilinen, odun hamuru üretim sürecinin bir yan ürünüdür.
Lignin sülfonatların çok çeşitli uygulama alanları vardır.
Tarımda lignin sülfonat, bitki ve toprak iyileştirici ve yüzdürme maddesi olarak bitkisel üretimin bir parçası olarak kullanılabilir.
Lignin sülfonat aynı zamanda pelet bağlayıcı olarak da kullanılabilir.
Lignin sülfonatlar (LS), suda çözünür anyonik polielektrolit polimerlerdir: sülfit hamuru kullanılarak odun hamuru üretiminin yan ürünleridir.
Lignin sülfonat, aynı zamanda lignosülfonat olarak da bilinir, odunun sülfit hamurlaştırma işleminden elde edilen karmaşık, suda çözünür, anyonik bir polielektrolit polimerdir.
Lignin sülfonat, bitki hücre duvarlarının önemli bir yapısal bileşeni olan ligninin, odun yongalarının sülfit tuzları ile işlenmesi sırasında sülfonat grupları ile kimyasal olarak modifiye edilmesiyle üretilir.
Elde edilen bileşik, şekline ve saflaştırma derecesine bağlı olarak kahverengimsi bir toz veya koyu kıvamlı bir sıvı olarak görünür ve suda mükemmel dağılabilirlik özelliğine sahiptir.
Lignin sülfonatlar, hidroksil, karboksil ve sülfonik asit grupları da dahil olmak üzere çeşitli moleküler ağırlık dağılımına ve zengin fonksiyonel grup kimyasına sahip oldukça çok yönlü malzemelerdir.
Bu yapı onlara bağlanma yeteneği, dağıtma kapasitesi, emülsifiye edici etki ve metal iyonlarıyla kompleks oluşturma gibi benzersiz özellikler kazandırır.
Bu özelliklerinden dolayı lignin sülfonatlar inşaat (beton katkı maddelerinde su azaltıcı madde olarak), tarım (bağlayıcı ve toz bastırıcı madde olarak), petrol sondajı (sondaj çamuru inceltici olarak) ve hayvan yemi (pelet bağlayıcı olarak) gibi endüstrilerde geniş uygulama alanı bulmaktadır.
Ayrıca tabaklamada, seramikte, tekstil boyamada, pil imalatında ve pestisit ve gübre dağıtıcı olarak da kullanılırlar.
Ayrıca, yenilenebilir kökenleri ve çevre dostu profilleri nedeniyle lignin sülfonatlar, biyobazlı malzemeler, karbon fiber öncülleri ve yenilenebilir kimyasal üretimi de dahil olmak üzere daha ileri kullanımlar için araştırılıyor.
Büyük oranda toksik olmayan ve biyolojik olarak parçalanabilir olmasına rağmen, kullanım kılavuzları tozun solunmasından ve uzun süreli cilt temasından kaçınılmasını önermektedir.
Genel olarak lignin sülfonat, kağıt ve hamur endüstrisinin, işlevsel performansı çevresel sürdürülebilirlikle birleştiren oldukça değerli bir yan ürünüdür.
Lignin sülfonat, genellikle sadece lignosülfonat olarak anılan, kağıt ve hamur endüstrisinde sülfit hamurlaştırma işlemi sırasında ligninin kimyasal modifikasyonu sonucu oluşan büyük, karmaşık, anyonik bir polimerdir.
Lignin, selüloz ve hemiselüloz ile birlikte odunun üç temel bileşeninden biridir ve bitkilere yapısal sertlik veren doğal bağlayıcı görevi görür.
Sülfit hamurlaştırma sırasında, odun yongaları, lignin moleküllerini sülfonatlayan ve onları suda çözünür hale getiren sülfit veya bisülfit tuzlarının (kalsiyum, sodyum, magnezyum veya amonyum sülfit gibi) sulu çözeltileriyle işlenir.
Bu sülfonasyon işlemi, lignin yapısına sülfonik asit grupları (-SO‚ƒH) sokarak, çözünürlüğünü, yük özelliklerini ve reaktifliğini büyük ölçüde değiştirir.
Lignin sülfonat ticari formlarında kahverengi ila koyu kahverengi toz veya belirgin bir kokuya sahip koyu, kalın bir sıvı olarak görülür.
Lignin sülfonat, molekül ağırlıkları geniş bir dağılıma sahip (birkaç yüz Daltondan yüz binlerce Daltona kadar) oldukça heterojen bir molekül karışımından oluşur ve fenolik hidroksiller, karboksi grupları ve sülfonik gruplar gibi zengin çeşitlilikte fonksiyonel gruplar içerir.
Bu fonksiyonel gruplar, lignin sülfonatlara mükemmel bağlanma, dağıtma, emülsifiye etme, izole etme ve kompleks oluşturma yetenekleri kazandırır.
Bu çok işlevli özellikler nedeniyle lignin sülfonatlar birçok sektörde endüstriyel açıdan değerli malzemeler olarak kabul edilir.
İnşaatta lignin sülfonatlar öncelikle beton katkı maddelerinde plastikleştirici ve su azaltıcı madde olarak kullanılır; işlenebilirliği artırır, su kullanımını azaltır ve betonun mukavemetini ve dayanıklılığını arttırır.
Tarımda, hayvan yemi peletleri için bağlayıcı, herbisitler, pestisitler ve gübreler için dağıtıcı madde ve toz ve erozyonu kontrol etmek için toprak stabilizatörü olarak kullanılırlar.
Petrol endüstrisinde lignin sülfonatlar, sondaj çamuru katkı maddelerinin önemli bileşenleri olup, sondaj sıvılarının viskozitesini kontrol eden ve petrol ve gaz arama verimliliğini artıran incelticiler olarak işlev görürler.
Ayrıca lignin sülfonatlar dağıtıcı ve bağlayıcı özelliklerinden dolayı tekstil, seramik, boya, kimya ve pil endüstrilerinde de kullanılmaktadır.
Deri tabaklamada, karbon siyahı üretiminde ve kurşun-asit akülerin üretiminde akü plakalarını genişletici madde olarak kullanılırlar.
Metal iyonlarını şelatlama ve bağlama kabiliyetleri nedeniyle su arıtma işlemlerinde ve cevher flotasyonunda katkı maddesi olarak da kullanılırlar.
Çevresel sürdürülebilirlik, lignin sülfonat kullanımının en cazip yönlerinden biridir: Lignin sülfonat, karbon ayak izlerini ve atıkları en aza indirmeyi amaçlayan modern ekolojik ve endüstriyel eğilimlerle uyumlu, yenilenebilir, biyolojik olarak parçalanabilir ve toksik olmayan bir yan üründür.
Araştırma ve geliştirme giderek artan bir şekilde lignin sülfonatların karbon fiberler, reçineler, yapıştırıcılar ve hatta biyoplastikler gibi yüksek değerli biyobazlı ürünlere yükseltilmesine odaklanıyor.
Genel olarak düşük toksisiteye sahip olmalarına rağmen, lignin sülfonatların endüstriyel miktarlarda kullanımı sırasında önlemler alınması gerekir.
İnce partikül formları solunum tahrişine neden olabileceğinden toz solunması en aza indirilmeli ve olası kuruluk veya tahrişi önlemek için uzun süreli cilt temasından kaçınılmalıdır.
Ürün kalitesinin korunması ve nem emiliminin önlenmesi için serin ve kuru ortamlarda, ağzı kapalı kaplarda depolanmalıdır.
Genel olarak lignin sülfonat, endüstriyel işlevsellik, maliyet etkinliği ve çevresel sorumluluğun benzersiz bir birleşimini temsil ederek, onu hem geleneksel endüstriler hem de gelecekteki biyoekonomi yenilikleri için önemli bir malzeme haline getiriyor.
Lignin Sülfonat Kullanımları:
Lignin sülfonat, olağanüstü bağlayıcı, dağıtıcı, emülsifiye edici ve şelat oluşturucu özellikleri nedeniyle çok sayıda endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.
İnşaat sektöründe Lignin sülfonat, beton karışımlarında plastikleştirici ve su azaltıcı olarak görev yaparak, işlenebilirliği artırmaya yardımcı olurken ihtiyaç duyulan su miktarını azaltır, bu da daha güçlü ve daha dayanıklı beton elde edilmesini sağlar.
Tarımda lignin sülfonat, hayvan yemi peletleri için bağlayıcı olarak ve herbisitler, pestisitler ve gübreler için dağıtıcı olarak kullanılır, aktif bileşenlerin eşit dağılımını sağlar ve etkinliğini arttırır.
Petrol ve gaz endüstrisi, sondaj çamuru inceltici olarak lignin sülfonatları kullanarak sondaj sıvılarının viskozitesini kontrol ediyor ve sondaj verimliliğini artırıyor.
Seramik ve boya sanayinde lignin sülfonatlar sırasıyla kil bulamaçları ve pigmentler için dağıtıcı görevi görerek pürüzsüz, kararlı karışımlar elde edilmesini sağlar.
Ayrıca kimya endüstrisinde, önemli bir tatlandırıcı madde olan vanilin üretiminde ve su arıtma uygulamalarında metal iyonlarını tutmak için kompleks oluşturucu madde olarak kullanılırlar.
Ayrıca, lignin sülfonatlar yollarda ve inşaat sahalarında toz bastırmada, karbon siyahı üretiminde, kurşun-asit akü plakaları için genişletici madde olarak akü üretiminde ve giderek artan bir şekilde reçineler, yapıştırıcılar ve potansiyel biyoplastikler de dahil olmak üzere biyobazlı malzeme geliştirmede uygulama bulmaktadır.
Yenilenebilir kökenleri, biyolojik olarak parçalanabilirlikleri ve çok işlevli performansları, lignin sülfonatları geleneksel ve gelişmekte olan yeşil endüstriler için vazgeçilmez kılmaktadır.
Lignin sülfonatların çok çeşitli uygulama alanları vardır.
Lignin sülfonatlar, pestisitlerin, boyaların, karbon siyahının ve diğer çözünmeyen katı ve sıvıların suda stabil bir şekilde dağılmasında kullanılır.
Lignin sülfonat bağlayıcı olarak toprak yollarda tozumayı engeller.
Lignin sülfonat aynı zamanda bir nemlendirici ve su arıtımında kullanılan bir maddedir.
Kimyasal olarak Lignin sülfonat, deri tabaklamada tanen olarak ve çeşitli ürünlerin hammaddesi olarak kullanılabilir.
Dağıtıcı:
Lignin sülfonatların en büyük kullanım alanı beton yapımında plastikleştirici olarak kullanılmasıdır. Betonun daha az su ile üretilmesini sağlarken (daha güçlü beton elde edilmesini sağlarken) betonun akışkanlığını da korur.
Lignin sülfonatlar ayrıca çimento üretimi sırasında da kullanılır, çimento değirmeninde öğütme yardımcısı olarak ve ham karışım bulamacının flokülantı (bulamacın viskozitesini azaltan) olarak görev yaparlar.
Lignin sülfonatlar ayrıca alçıpan üretiminde, sıvanın akışkanlığını sağlamak ve iki kağıt tabakası arasındaki tabakayı oluşturmak için gereken su miktarını azaltmak amacıyla kullanılır.
Su içeriğindeki azalma, alçıpanı kurutmak için daha düşük fırın sıcaklıklarına olanak tanır ve enerji tasarrufu sağlar.
Lignin sülfonatların mineral bulamaçların viskozitesini azaltma yeteneği, petrol sondaj çamurunda, quebracho'dan (tropikal bir ağaç) elde edilen tannik asitlerin yerini alarak avantaj sağlamaktadır.
Lignin sülfonatların çok yaygın kullanım alanlarından biri de petrol ve gaz endüstrisinde sondaj sıvılarında kullanılan killerin deflokülasyonudur.
Ayrıca, köpüklerdeki IFT'yi azaltma, gelişmiş süpürme verimliliği ve dolayısıyla artan geri kazanım faktörü sağlama kabiliyetleri nedeniyle lignosülfatların gelişmiş petrol geri kazanımında (EOR) kullanımı araştırılmaktadır.
Bağlayıcı:
Lignin sülfonatlar dağıtıcı olarak kullanılmalarının yanı sıra iyi birer bağlayıcıdırlar.
Lignin sülfonatlar kuyu kağıdı, sunta, linolyum döşeme, kömür briketleri ve yollarda bağlayıcı olarak kullanılır.
Lignin sülfonatlar ayrıca Kurşun-asit aküdeki kurşun-antimon-kalsiyum veya kurşun-antimon-selenyum ızgaralarını kaplamak için kullanılan macunun bir bileşenini oluştururlar.
Sulu Lignin sülfonat çözeltileri, yaygın olarak, asfaltlanmamış yol yüzeyleri için toksik olmayan bir toz bastırma maddesi olarak kullanılır; bu yüzeylerde, yanlışlıkla da olsa, "ağaç özsuyu" olarak adlandırılır.
Lignin sülfonatlarla işlenen yollar, kalsiyum klorürle işlenen yollardan renklerine göre ayırt edilebilir:
Lignin sülfonatlar yol yüzeyine koyu gri bir renk verirken, kalsiyum klorür yol yüzeyine belirgin bir ten rengi veya kahverengi renk verir.
Lignin sülfonatlar bağlayıcı özelliklerini sağlamak için suya ihtiyaç duymadıklarından kurak bölgelerde daha kullanışlı olma eğilimindedirler.
Lignin sülfonat toprak dengeleyici olarak kullanılır
Kimyasal hammadde:
Yumuşak ağaçlardan elde edilen lignin sülfonatların oksidasyonu sonucu vanilin (yapay vanilya aroması) üretilmiştir.
Lignin sülfonatlardan dimetil sülfür ve dimetil sülfoksit (önemli bir organik çözücü) üretilir.
İlk adım, Lignin sülfonatların sülfürler veya elementel kükürt ile ısıtılarak dimetil sülfür üretilmesidir.
Metil grupları ligninde bulunan metil eterlerden gelir.
Dimetil sülfürün azot dioksit ile oksidasyonu dimetil sülfoksit (DMSO) üretir.
Sanayi Kullanımları:
Yapıştırıcılar ve sızdırmazlık kimyasalları
Tüketici Kullanımları:
Yapıştırıcılar ve sızdırmazlık malzemeleri
Diğer kullanımlar:
Lignin sülfonatların antioksidan etkisi yem, silaj ve alev geciktiricilerde kullanılmaktadır.
Lignin sülfonatların UV absorbansı güneş kremlerinde ve biyo-pestisitlerde kullanılır.
Lignin sülfonatlar tarımda humik maddelerin analoğu olarak kullanılır.
Toprak düzenleyici olarak Lignin sülfonat, esas olarak gübrelerin ve diğer besin maddelerinin emilimini ve tutulmasını artırmak için kullanılır.
Lignin sülfonat, EDTA ile karşılaştırıldığında, biyolojik olarak parçalanabilirliğini korurken mineralleri şelatlama yeteneğine sahiptir.
Daha ileri hidroliz ve oksidasyon, humusa daha çok benzeyen ve "lignohumat" adı altında pazarlanan bir ürün ortaya çıkarır.
Lignin sülfonatlar, lignosülfonatlar veya lignin sülfonik tuzları olarak da adlandırılırlar, kağıt üretiminin yan ürünleridir.
Kağıdın çoğunun yapıldığı temel malzeme olan ağaç, esas olarak iki tür malzemeden oluşur: karbonhidratlar (selüloz ve hemiselüloz gibi) ve ligninler.
Ligninler moleküler olarak karmaşık ve çeşitlidir, ayrıca parçalanmaları zordur.
Çoğu kağıtta istenmeyen bir madde olduğundan lignin, odunsu malzemenin sülfit kimyasallarıyla basınç altında pişirilmesiyle elde edilir.
Bu işlem sonucunda lignosülfonat adı verilen sülfonatlanmış lignin içeren bir sıvı üretilir.
İçki, fermantasyon yoluyla saflaştırılır ve alkol elde edilir.
Bu işlemler sırasında kullanılan kimyasallar, sodyum lignosülfonat, kalsiyum lignosülfonat veya magnezyum lignosülfonat gibi çeşitli lignin sülfonik tuzlarını oluşturabilir.
Amonyum lignosülfonat yasaktır.
Lignosülfonik asit, kalsiyum lignosülfonat, magnezyum lignosülfonat, sodyum lignin ve sodyum lignosülfonat gibi diğer lignin formlarına izin verilmektedir.
Lignin sülfonatlar izin verilen maddeler olarak tanımlansa da, hangi formların izin verildiği ve nasıl üretildiği konusunda hala sorular bulunmaktadır.
Lignin sülfonatın COR standartları uyarınca şelat oluşturucu madde, formül bileşeni veya toz bastırıcı olarak kullanımı sınırlandırılmıştır.
Şelatlı mikro besin maddeleri, bitkisel üretimde besin eksikliğini gidermek amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır.
Formüller, İzin Verilen Maddeler Listesinde bulunan diğer maddelerle birlikte kullanılabilir ve genellikle pestisitlerde veya gübrelerde inert maddeler olarak kullanılır.
Toz bastırıcılar tarım, gübre üretimi ve erozyon kontrolünde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Lignin sülfonatın organik sanayinin dışında da çok çeşitli kullanım alanları vardır; bunlar arasında beton, alçıpan ve deri tabaklama imalatı, linolyum döşemelerde ve kömür briketlerinde çözücü madde olarak ve yangın geciktirici olarak kullanımlar yer alır.
Lignin sülfonatların dünya çapında en yaygın kullanım alanı betonda su azaltıcı olarak kullanılmasıdır.
Lignin sülfonatların ek büyük hacimli kullanımları arasında hayvan yemi pelet bağlayıcıları, alçıpan imalatında dağıtıcılar, sondaj çamurlarında incelticiler/sıvı kaybı kontrol maddeleri, çimento imalatında dağıtıcılar/öğütme yardımcıları, granül gübrelerde bağlayıcılar ve özellikle yol tozunun azaltılması gibi toz kontrol uygulamalarında ve diğer özel toz kontrol uygulamalarında kullanılır.
Lignin Sülfonat Uygulamaları:
Lignosülfürik asit, kağıt ve kağıt hamuru endüstrisinin bir yan ürünüdür.
Lignin sülfonat, çeşitli hücresel analizlerde anti-HIV ve anti-HSV aktivitesi açısından kapsamlı bir şekilde incelendi ve geniş anti-HIV ve anti-HSV aktivitesi gösterdi.
Lignin sülfonat uzun zamandır asfalt olmayan yollar için etkili bir toz kontrol maddesi olarak kabul edilmektedir.
Lignin, kağıt endüstrisinin bir yan ürünüdür ve ağaçlardaki selüloz liflerini bir arada tutan "tutkal"dır.
Lignin, odun hamurunun hazırlanması sırasında elde edilir ve bu sayede suda çözünür hale gelir.
Ligninin yapışkan özelliği onu etkili bir toz kontrol çözümü haline getirir.
Lignin sülfonat, doğru bir şekilde uygulandığında toksik olmadığı kabul edilir ve bu da onu yaban hayatı, bitki örtüsü ve yol çevresindeki su yolları için güvenli hale getirir.
Lignin sülfonat uygulaması, gevşek kir ve çakılları sert ve kaymaya dayanıklı bir yüzeye bağlayarak kayma tehlikesini ortadan kaldırır.
Lignin sülfonat aynı zamanda aşındırıcı olmayan bir madde olarak kabul edilir ve özel güvenlik ekipmanı veya giysisi olmadan uygulanabilir.
Lignin sülfonatlarla işlenen yollarda araçlar neredeyse anında güvenli bir şekilde seyahat edebilir ve yol kapatmaları ortadan kalkar.
Lignin sülfonat, doğru şekilde uygulandığında sertleştirilmiş bir yol yüzeyi oluşturur, "yıkama tahtası" etkisine maruz kalma olasılığı daha düşüktür ve işlenmemiş çakıl veya toprak yollarda yaygın olan donma kabarmasını azaltır.
Sonuç olarak sık sık yapılan tesviye ve bakım ihtiyacı azaltılabilir.
Ticari Lignin sülfonat ürünümüz ABD Orman Hizmetleri İdaresi, Genel Hizmetler İdaresi ve yerel ve bölgesel hükümet standartlarının şartlarını karşılamaktadır.
Lignin sülfonatın yollarda kullanımı onlarca yıldır çeşitli kuruluşlar tarafından onaylanmıştır.
Lignin sülfonat, yumuşak ağaçların sülfat hamurlaştırma işleminin atık suyundan elde edilen bir sülfonat tuzundan oluşan kahverengi bir tozdur: betonda, deri tabaklamada, petrol kuyusu sondaj çamurunda katkı maddesi olarak ve vanilin kaynağı olarak kullanılır.
Dağıtma:
Lignin sülfonat, sülfonat, karboksilik asit ve fenol hidroksil grupları içeren yüksek ağırlıklı bir elektrolittir.
Lignin sülfonat, güçlü hidrofilik özelliği ve negatif yükleri nedeniyle organik ve inorganik partikülleri kimyasal veya fiziksel olarak emer ve stabil bir şekilde dağılmalarını sağlar.
Bağlayıcı:
Lignin sülfonat yüksek polimer olduğundan bağlayıcı özelliğe sahiptir.
Lingin sülfonat, sadece Lignin sülfonat içermediğinden, aynı zamanda şekeri ve şeker sülfonatını da indirgediğinden mükemmel bir bağlayıcı özelliğe sahiptir.
Şelatlama:
Lignin sülfonat ve şeker türevleri, sülfonat, karboksilik ve fenol veya alkol hidroksil grupları içerdiklerinden ve çok değerlikli metal iyonlarını absorbe ettiklerinden dolayı hidrofilik veya hidrofobik bileşikler oluşturan şelat oluşturma özelliğine sahiptirler.
Ligninlerin yollarda toz kontrolü ve yüzey stabilizasyonu yöntemi olarak uzun bir geçmişi vardır.
Lignin yol ürünleri, ağaçlara ve bitkilere sağlamlık kazandırmak için selüloz liflerini doğal olarak birbirine bağlayan ligninden elde edilir.
Bu ürünler, bazen yol yüzeylerine de uygulanan petrol ve tuz bazlı ürünlere güvenli ve ekonomik bir alternatiftir.
Ligninlerin toz kontrolü amacıyla yol yüzeylerine uygulanmasının orijinal yöntemi çok basitti: Seyreltilmiş ham Lignin çözeltileri toprak yollara hafif uygulamalar halinde püskürtülüyordu.
Zamanla yol yüzeylerinin stabilizasyonunda iyileşmeler görülmeye başlandı ve bu durum Ligninlerin kullanımının cazibesini artırdı.
Lignin, kaldırımların çok pahalı olduğu ve toz koşullarının dayanılmaz hale geldiği otoparklar, araba yolları ve yol kenarları gibi çeşitli kullanımlar için oldukça uygundur.
Lignin sülfonatlar, havadaki toz parçacıklarının neden olduğu çevresel endişeleri azaltmak ve yol yüzeyini stabilize etmek amacıyla asfalt olmayan yollarda kullanılır.
Lignin Sülfonat'ın çevremize ve/veya insan sağlığına hiçbir olumsuz etkisi yoktur.
Lignin sülfonat, herhangi bir devlet kurumu tarafından tehlikeli kabul edilen hiçbir bileşen içermez.
Ayrıca, Lignin sülfonatın sağlık derecesi 0'dır, bu da maruz kalmanın bitkiler veya insanlar için çok az veya hiç risk oluşturmadığı anlamına gelir.
Lignin, petrol bazlı hiçbir kirletici madde içermez.
Magnezyum klorür gibi Lignin sülfonat da suda çözünür.
Ayrıca lignin biyolojik olarak parçalanabilir bir maddedir.
Boyar maddeler ve tarım kimyasalları için birincil dispergatör.
Kağıt hamuru yapımında kullanılan kimyasal işlemlerin atık ürünü olarak ortaya çıkan ligninin bir sülfonat tuzudur.
Lignin sülfonat, suda kolloidal çözelti oluşturan kahverengi bir tozdur.
Lignin sülfonat betonda dağıtıcı olarak ve kauçuğa karbon siyahı ilavesi olarak kullanılır.
Lignin sülfonat aynı zamanda deri tabaklama maddesi olarak da kullanılır.
Sülfit hamurlaştırmada delignifikasyonun çoğu, ligninin birçok bileşenini birbirine bağlayan eter bağlarının asidik olarak parçalanmasını içerir.
Sülfonatlanmış lignin (SL), Kraft prosesi gibi çok daha popüler bir prosesten elde edilen ve sülfonik asit grupları eklemek üzere işlenmiş diğer lignin yan ürünü formlarını ifade eder.
İkisinin de benzer kullanımları vardır ve sıklıkla birbirleriyle karıştırılırlar, SL çok daha ucuzdur.
LS ve SL her ikisi de serbest akışlı tozlar olarak görünür; ilki açık kahverengi iken ikincisi koyu kahverengidir.
Lignin sülfonatlar çok geniş bir molekül kütlesi aralığına sahiptirler (çok polidisperstirler).
Yumuşak ağaç lignin sülfonatları için 1.000-140.000 Da aralığında bir değer bildirilirken, sert ağaçlar için daha düşük değerler bildirilmiştir.
Sülfonatlanmış Kraft lignini 2.000-3.000 Da'da daha küçük moleküllere sahip olma eğilimindedir.
SL ve LS toksik değildir, aşındırıcı değildir ve biyolojik olarak parçalanabilir.
LS ve SL'ye oksidasyon, hidroksimetilasyon, sülfometilasyon ve bunların bir kombinasyonu dahil olmak üzere bir dizi ek değişiklik uygulanabilir.
Lignin Sülfonatın Faydaları:
Lignin sülfonat, çeşitli endüstrilerde oldukça değerli hale getiren çok çeşitli faydalar sunar.
Lignin sülfonatın temel avantajlarından biri, pigmentler, killer veya diğer ince parçacıklar içeren sistemlerde kararlı karışımlar oluşturmaya yardımcı olan mükemmel dağıtma yeteneğidir.
Lignin sülfonat aynı zamanda etkili bir bağlayıcı madde görevi görerek hayvan yemi üretiminde ve toz kontrol uygulamalarında güçlü, yapışkan peletler oluşturmak için idealdir.
Doğal bir plastikleştirici olan lignin sülfonat, betonun işlenebilirliğini artırıp su tüketimini azaltarak daha güçlü, daha dayanıklı son ürünler elde edilmesini sağlar.
Lignin sülfonatın metal iyonlarını tutma yeteneği, eser metallerin neden olduğu istenmeyen reaksiyonları önlediği su arıtımında ve kimyasal proseslerde yararlı olmasını sağlar.
Çevresel açıdan lignin sülfonat, biyolojik olarak parçalanabilir, yenilenebilir ve toksik olmayan yapısıyla öne çıkıyor ve bu da onu sentetik kimyasallara sürdürülebilir bir alternatif haline getiriyor.
Ayrıca, Lignin sülfonat, sülfit hamurlaştırma sürecinin bir yan ürünü olarak bulunması nedeniyle maliyet açısından da avantajlıdır ve bu sayede onu kullanan endüstriler için üretim maliyetlerini azaltır.
Isıl kararlılığı ve kimyasal tepkimeye girme özelliği sayesinde lignin sülfonat, önemli bir bozulmaya uğramadan çok çeşitli endüstriyel proseslere dahil edilebiliyor ve uzun ömürlü performans sağlıyor.
Genel olarak lignin sülfonat, işlevselliği, çevre dostu olmayı ve ekonomik verimliliği bir araya getirerek geleneksel ve yeni uygulamalarda önemli teknik ve sürdürülebilirlik avantajları sunmaktadır.
Lignin Sülfonat Üretim Yöntemleri:
Ligninsülfonik asitler doğal ligninden yapılır.
İki farklı başlangıç malzemesi mevcuttur:
(1) sülfit hamurundan elde edilir.
(2) odunun alkali (kraft) hamur haline getirilmesinden elde edilir.
Birinci durumda sülfit atık suyu arıtılarak sıvı veya katı halde pazara sunulmaktadır.
Kraft hamurundan elde edilen lignin önce saflaştırılır, sonra sülfonlanır.
Kullanılmış hamur çözeltilerinden Lignin sülfonatların izole edilmesi ve saflaştırılması için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir.
En eski ve en yaygın kullanılan endüstriyel proseslerden biri, fazla kirecin eklenmesiyle kullanılmış hamurlaştırma sıvısından kalsiyum lignin sülfonatların çökeltildiği Howard prosesidir.
Bu işlemle %90-95 oranında lignin geri kazanımı elde edilebilmektedir.
Endüstriyel olarak kullanılan diğer yöntemler arasında, lignini şekerlerden ayırmak için iyon değişim reçineleri kullanan ultrafiltrasyon ve iyon dışlama yer alır.
Lignin sülfonatların izole edilmesinde kullanılan laboratuvar yöntemleri arasında diyaliz, elektrodiyaliz, iyon dışlama, alkolde çöktürme ve aminlerle ekstraksiyon yer alır.
Uzun zincirli ikameli kuaterner amonyum tuzları ile çöktürme yoluyla da izole edilebilirler.
Endüstriyel ligninsülfonatlar, molekül kütleleri 2000 ile 100.000 arasında değişen, yapıları henüz tam olarak aydınlatılamamış küresel kolloidlerdir.
Temel yapı birimleri fenilpropandır.
Yapısal formül, ana birime çeşitli yollarla bağlı beş yapısal birimi göstermektedir.
Sülfonasyon derecesi fenilpropan birimi başına 0,3 ile 1,0 sülfit grubu arasında değişmektedir.
Lignin Sülfonat Hazırlanması:
Lignin sülfonatlar, sülfit hamurlaştırmasından elde edilen kullanılmış hamurlaştırma sıvılarından (kırmızı veya kahverengi likör) geri kazanılır.
Ultrafiltrasyon ayrıca kullanılmış hamurlaştırma sıvısından Lignin sülfonatları ayırmak için de kullanılabilir.
Lignin sülfonatın çeşitli metal tuzlarına ait CAS numaralarının AA listesi mevcuttur.
Eter bölünmesi sırasında oluşan elektrofilik karbokatyonlar bisülfit iyonlarıyla (HSO3âˆ') reaksiyona girerek sülfonatlar verir.
ROR' + H+ â†' R+ + R'OH
R+ + HSO3âˆ'â†' R-SO3H
Eter bağının birincil bağı, propil (doğrusal üç karbonlu) yan zincirinin α-karbonudur (aromatik halkaya bağlı karbon atomu).
Aşağıdaki yapılar lignin ve türevleri kompleks karışımlar olduğundan yapıyı belirtmemektedir: amaç lignin sülfonatların yapısı hakkında genel bir fikir vermektir.
R1 ve R2 grupları ligninin yapısında bulunan çok çeşitli gruplar olabilir.
Sülfonasyon p-toluensülfonik asitte olduğu gibi aromatik halkada değil yan zincirlerde meydana gelir.
Çok daha yüksek miktarlarda üretilen siyah likörden elde edilen kraft lignini, sülfonatlı lignine işlenebilir.
Lignin önce çözeltinin CO2 ile asitleştirilmesiyle çökeltilir ve daha sonra yıkanır.
Sodyum sülfit veya sodyum bisülfit ile bir aldehitin bazik ortamda reaksiyonu sonucu sülfonasyon tamamlanır.
Burada sülfonik asit grupları alifatik yan zincir yerine aromatik halkada son bulur.
Lignin Sülfonatın Tarihçesi:
Lignin sülfonatın tarihi, 19. ve 20. yüzyıllarda kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinin evrimiyle derinden iç içedir.
Ahşabın temel bileşenlerinden biri olan lignin, başlangıçta kağıt üretimi sırasında bir atık ürün olarak görülüyordu. O dönemde esas olarak kağıt üretimi için selüloz liflerinin çıkarılmasına odaklanılıyordu.
19. yüzyılın ortalarında, sülfit hamurlaştırma işleminin geliştirilmesi, sülfit tuzları kullanılarak odundaki ligninin kimyasal olarak uzaklaştırılması için bir yöntem sağlamıştır.
Lignin sülfonat bu işlem sırasında, daha sonra lignin sülfonatlar olarak bilinen sülfonatlı lignin türevlerinin ilk kez istem dışı olarak üretilmesine neden oldu.
Başlangıçta lignin sülfonatlar atık olarak atılıyordu ancak 20. yüzyılın başlarında endüstriler, özellikle beton katkı maddeleri ve sondaj sıvıları gibi uygulamalarda dağıtıcılar, bağlayıcılar ve yüzey aktif maddeler olarak bunların değerini fark etmeye başladı.
Zamanla endüstriyel ihtiyaçlar geliştikçe ve uygun maliyetli, çok işlevli katkı maddelerine olan talep arttıkça, lignin sülfonatların kullanımı tarım, seramik, tekstil, madencilik ve kimyasal işleme alanlarına doğru genişledi.
Son yıllarda, sürdürülebilirlik ve yenilenebilir kaynaklara yönelik küresel vurgu ile birlikte, lignin sülfonat, yalnızca geleneksel bir endüstriyel katkı maddesi olarak değil, aynı zamanda biyo-bazlı kimyasallar, karbon lifleri, reçineler ve biyolojik olarak parçalanabilir ürünler geliştirmek için umut verici bir temel malzeme olarak da yeniden ilgi görmeye başlamıştır.
Günümüzde lignin sülfonat artık sadece bir yan ürün olarak kabul edilmiyor; daha yeşil teknolojilere doğru küresel değişimde giderek artan öneme sahip, değerli, çevre dostu bir endüstriyel kaynak olarak görülüyor.
Lignin Sülfonatın Elleçlenmesi ve Depolanması:
Lignin sülfonat, toz veya buhar birikimini önlemek için iyi havalandırılan alanlarda kullanılmalıdır.
Tozunu solumaktan ve göz, cilt veya giysilerle doğrudan temasından kaçının.
Ürünü kullanırken uygun kişisel koruyucu ekipman (KKE) kullanın.
Kullanılmadığı zamanlarda kaplar sıkıca kapatılmalı ve nemden ve güçlü oksitleyiciler gibi uyumsuz maddelerden uzakta, serin, kuru ve iyi havalandırılan bir alanda saklanmalıdır.
Lignin sülfonat sıvı bir çözelti ise donmaktan koruyunuz.
Isı kaynaklarından ve açık alevden uzak tutunuz.
Lignin Sülfonatın Reaktivitesi ve Stabilitesi:
Lignin sülfonat normal ortam ve öngörülen depolama ve elleçleme koşullarında stabildir.
Lignin sülfonat tehlikeli polimerizasyona eğilimli değildir.
Ancak Lignin sülfonat yüksek sıcaklıklarda (200°C'nin üzerinde) ayrışarak kükürt oksitler (SO₂) ve karbon oksitler (CO, CO₂) açığa çıkarabilir.
Lignin sülfonat, ekzotermik reaksiyonlara neden olabilen güçlü oksitleyici maddelerle (örneğin; peroksitler, kloratlar, nitratlar) uyumsuzdur.
Lignin sülfonat, nötr veya hafif asidik ortamda kimyasal olarak kararlıdır ancak zamanla kuvvetli asidik veya bazik koşullar altında bozunabilir.
Lignin Sülfonat İlk Yardım Önlemleri:
Solunum:
Etkilenen kişiyi derhal temiz havaya çıkarın.
Nefes almada zorluk çekiyorsanız tıbbi yardım alın.
Gerekirse oksijen verin.
Cilt Teması:
Etkilenen bölgeyi sabun ve suyla iyice yıkayın.
Kirlenmiş giysileri çıkarın.
Tahriş devam ederse tıbbi yardım alın.
Göz Teması:
Gözlerinizi bol su ile en az 15 dakika boyunca yıkayın, ara sıra alt ve üst göz kapaklarını kaldırın.
Tahriş devam ederse tıbbi yardım alın.
Yutma:
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bol su için.
Tıbbi personel tarafından aksi belirtilmediği sürece kusturmaya çalışmayın.
Kendinizi iyi hissetmiyorsanız tıbbi yardım alın.
Lignin Sülfonatın Yangınla Mücadele Önlemleri:
Uygun Söndürme Ortamı:
Su spreyi, köpük, karbondioksit (COâ) veya kuru kimyasal toz.
Tehlikeli Yanma Ürünleri:
Yangında ayrışma, karbondioksit (COâ), karbon monoksit (CO) ve kükürt oksitler (SOâ‚“) gibi tahriş edici ve zehirli gazlar üretebilir.
İtfaiyeciler İçin Koruyucu Donanımlar:
İtfaiyeciler bağımsız solunum cihazı (SCBA) ve tam koruyucu ekipman kullanmalıdır.
Özel Yangınla Mücadele Prosedürleri:
Patlamayı önlemek için yangına maruz kalan kapları su spreyi ile soğutun.
Yanma gazlarını solumaktan kaçının.
Lignin Sülfonatın Kazara Salınım Önlemleri:
Kişisel Önlemler:
Tozun solunmasını ve cilt ve gözlerle temasını önlemek için uygun koruyucu ekipman kullanın.
Yeterli havalandırmayı sağlayın.
Çevresel Önlemler:
Ürünün kanalizasyona, su yollarına veya toprağa karışmasını önleyin.
Temizleme Yöntemleri:
Katı döküntülerde, toz oluşturmayacak şekilde dikkatlice süpürün ve bertaraf için uygun kaplara koyun.
Sıvı dökülmelerinde, inert bir madde (örneğin kum, toprak) ile emdirin ve kaplara toplayın.
Dökülen alanı su ile temizleyin.
Lignin Sülfonat Maruziyet Kontrolleri / Kişisel Koruyucu Donanımlar:
Mühendislik Kontrolleri:
Genel havalandırmanın iyi olduğundan emin olun.
Havadaki konsantrasyonları önerilen maruz kalma sınırlarının altında tutmak için gerekirse yerel egzoz havalandırması kullanın.
Kişisel Koruyucu Donanım:
Solunum Koruması:
Toz konsantrasyonları yüksekse toz maskesi veya NIOSH onaylı solunum cihazı.
Göz Koruması:
Yan siperlikleri olan emniyet gözlüğü veya koruyucu gözlük.
Cilt Koruması:
Koruyucu eldivenler (örneğin nitril, PVC) ve uygun koruyucu giysiler.
Hijyen Önlemleri:
Elleçlemeden sonra ellerinizi yıkayın.
Kirlenmiş giysilerinizi tekrar kullanmadan önce çıkarıp yıkayın.
Ürünü kullanırken yemek yemeyin, içecek veya sigara kullanmayın.
Lignin Sülfonat Tanımlayıcıları:
Kimyasal Adı: Lignin sülfonat.
CAS Numarası:
Genel lignin sülfonatlar: 8061-51-6
Sodyum lignin sülfonat: 8061-52-7
Kalsiyum lignin sülfonat: 8061-53-8
EC Numarası: Lignin sülfonat (genel): 617-152-6
Görünüm: Kahverengi ila koyu kahverengi toz veya viskoz sıvı
Çözünürlük: Suda yüksek oranda çözünür
Koku: Hafif, karakteristik organik koku
Lignin Sülfonatın Özellikleri:
Fiziksel Durum: Katı (toz) veya viskoz sıvı (Lignin sülfonat formuna bağlı olarak)
Renk: Kahverengi ila koyu kahverengi
Koku: Hafif, hafif odunsu veya kükürtlü koku
Çözünürlük: Suda yüksek oranda çözünür
pH (%1 çözelti): Genellikle 4,0 ile 7,5 arasındadır (tuz formuna bağlıdır: sodyum, kalsiyum, amonyum)
Yoğunluk:
Kuru toz için: yaklaşık 0,5 - 0,7 g/cm³
Sıvı çözeltiler için (genellikle %50 katı): yaklaşık 1,2 - 1,3 g/cm³
Erime Noktası: Keskin bir erime noktası yoktur (ısıtıldığında ayrışır)
Kaynama Noktası: Uygulanamaz; kaynamadan önce ayrışma meydana gelir
Termal Kararlılık: Ortam sıcaklıklarında kararlıdır
Buhar Basıncı: Önemsiz (standart koşullar altında esasen uçucu değildir)
Lignin Sülfonat Özellikleri:
Ürün Formu: Toz veya sıvı konsantre
Renk: Kahverengi ila koyu kahverengi
Koku: Hafif, karakteristik
Saflık (Aktif Lignin İçeriği):
Sıvı lignosülfonatlar için tipik olarak %50-65
Genellikle kuru toz formları için %88-95
Nem İçeriği:
Sıvı: tipik olarak %35-50 su
Toz: ≤ %10 nem
Sülfonat Grubu İçeriği (-SO₃⠻): %4-8 (sülfonasyon derecesine bağlı olarak)
Kül İçeriği (İnorganik Kalıntılar): ≤ %15 (tipik değerler %5 ile %15 arasında değişir)
Lignin Sülfonat İsimleri:
IUPAC İsimleri:
3-(2-hidroksi-3-metoksifenil)-2-[2-metoksi-4-(3-sülfopropil)fenoksi]propan-1-sülfonik asit
Lignosülfonik asit
Diğer İsimler:
Sülfonatlanmış lignin
lignosülfonik asit tuzları