CC BY
34
Краткие собщения
УДК 634.0.861.16
ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПРОДУКТОВ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО АММОНОЛИЗА ЛИГНОУГЛЕВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
© М.В. Ефанов , Д.В. Дудкин
Алтайский государственный университет, пр. Ленина, 61, Барнаул, 656049 (Россия) e-mail: [email protected]
Изучен элементный состав продуктов окислительного аммонолиза основных компонентов некоторых лигноуглеводных материалов (древесины сосны и подсолнечной лузги) под действием кислорода воздуха в водноаммиачной среде механохимическим способом.
Окислительный аммонолиз лигноуглеводных материалов представляет собой перспективный метод получения азотсодержащих производных на их основе, которые могут найти практическое применение в качестве азотных органических удобрений и сорбентов [1, 2]. Нами разработан способ получения азотсодержащих производных лигноуглеводных материалов под действием на растительное сырье кислородом воздуха в водно-аммиачной среде механохимическим методом [3]. В настоящей работе изучен элементный состав продуктов оксиаммонолиза некоторых лигноуглеводных материалов (древесины сосны и подсолнечной лузги) и их основных компонентов. Элементный анализ на С и Н проводили методом сожжения в токе кислорода, количество кислорода определяли по разности, а содержание N - методом Кьельдаля по методикам, описанным в руководстве [4], данные представлены в таблице.
Элементный состав продуктов оксиаммонолиза древесины сосны, подсолнечной лузги и их компонентов, подвергнутых действию кислорода воздуха в водном растворе аммиака
Образец Содержание элемента, % Содержание
С H N O СООН групп, %
Исходная древесина сосны 51,1 6,3 0,2 42,4 1,2
Продукт оксиаммонолиза древесины сосны 48,9 6,4 3,1 41,9 7,9
Холоцеллюлоза из исходной древесины сосны 42,7 6,1 - 51,2 -
Холоцеллюлоза, выделенная из продукта оксиаммонолиза древесины сосны 33,6 3,7 1,6 61,1 —
Исходная подсолнечная лузга 45,5 5,5 1,2 47,8 1,8
Продукт оксиаммонолиза подсолнечной лузги 42,6 4,0 5,5 47,9 9,5
Диоксанлигнин из исходной подсолнечной лузги 60,1 6,3 0,6 33,0 —
Диоксанлигнин, выделенный из продукта оксиаммонолиза подсолнечной лузги 62,3 5,1 12,0 20,6 —
Холоцеллюлоза, выделенная из продукта оксиаммонолиза подсолнечной лузги 32,6 3,4 2,6 61,4 -
* Автор, с которым следует вести переписку.
бб
М.В. Ефанов, Д.В. Дудкин
Из данных таблицы видно, что в составе продуктов оксиаммонолиза древесины сосны содержится 3,1% связанного азота и меньшее количество углерода в сравнении с исходной древесиной сосны. Судя по уменьшению количества углерода, происходит значительное уменьшение количества С-С-связей, с образованием в местах разрыва С-N и С-O связей, о чем свидетельствует увеличение содержания карбоксильных групп и азота. В ИК-спектре продукта оксиаммонолиза древесины сосны наблюдается увеличение интенсивности полосы в области 1720 см-1, характерной для карбоксильных групп.
Элементный анализ исходной и выделенной из продукта оксиаммонолиза древесины сосны холоцеллюлоз показывает, что холоцеллюлоза аммонизированной древесины сосны содержит 1,б% связанного азота. Повышенное содержание кислорода и пониженное содержание углерода в холоцеллюлозе из полученного продукта свидетельствуют о протекании интенсивных окислительных процессов полисахаридов древесины сосны.
Установлено, что в составе лузги подвергнутой окислительному аммонолизу кислородом воздуха, так же, как и в случае аммонизированной древесины сосны уменьшается количество углерода наряду с введением связанного азота и увеличением содержания карбоксильных групп. При сравнении представленных данных можно отметить одинаковую закономерность в изменении элементного состава аммонизированных лузги подсолнечника и древесины сосны. Причем продукт оксиаммонолиза лузги содержит большее количество карбоксильных групп, чем аммонизированная древесина сосны. Сравнение элементного анализа лигнина и полисахаридов лузги свидетельствует о том, что основная часть азота связывается с лигнином (содержание связанного азота - 12,0%). Полисахариды исследуемых
аммонизированных ЛУМ близки по элементному составу при более высоком содержании связанного азота в холоцеллюлозе подсолнечной лузги. Таким образом, продукты оксиаммонолиза лигноуглеводных материалов содержат органически связанный азот в составе лигнина и полиоз.
Список литературы
1. Ефанов М.В., Дудкин Д.В., Галочкин А.И. Оксиаммонолиз древесины березы // Химия природных соединений. 2003. №1. С. 30-32.
2. Ефанов М.В., Дудкин Д.В., Галочкин А.И. Получение азотсодержащих сорбентов на основе древесных отходов // Журнал прикладной химии. 2002. Т. 75. № 10. С. 1745-174б.
3. Патент РФ № 2215755. Способ получения азотсодержащих производных лигноуглеводных материалов / Ефанов М.В., Галочкин А.И., Дудкин Д.В., Першина Л. А. // Б.И. 2003. №31.
4. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. М., 1975. 224 с.
Поступило в реакцию 29 декабря 2003 г.
После переработки 9 февраля 2004 г.
