CS253708B2 - Process for the quick determination of content of lignine,monoazosacharide and organic acids in the workable solutions and process for boiling sulphite pulp - Google Patents
Process for the quick determination of content of lignine,monoazosacharide and organic acids in the workable solutions and process for boiling sulphite pulp Download PDFInfo
- Publication number
- CS253708B2 CS253708B2 CS837623A CS762383A CS253708B2 CS 253708 B2 CS253708 B2 CS 253708B2 CS 837623 A CS837623 A CS 837623A CS 762383 A CS762383 A CS 762383A CS 253708 B2 CS253708 B2 CS 253708B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- lignin
- separation
- determination
- organic acids
- measurement
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 title claims description 7
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 title claims description 7
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title description 5
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 34
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 6
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims 3
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 5
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000009298 Trigla lyra Species 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical class [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004904 UV filter Substances 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N aldehydo-D-glucuronic acid Chemical compound O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229940097043 glucuronic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfite Chemical compound [Mg+2].[O-]S([O-])=O JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- -1 mononaahai Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/34—Paper
- G01N33/343—Paper pulp
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/96—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Paper (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu rychlého stanovení obsahu ligninu, monosacharidů a organických kyselin ve zpracovatelských roztocích z postupu vaření snU^nové bunOčiny.
Cílem uvedeného vynálezu je navrhnout postup mmření, při kterém by se zjišťovaly informace týkající se obsahu rozpuštěného aulSonovanéan ligninu, monosaahhaidů a organických kyselin, v krátkém časovém intervalu, za účelem sledování průběhu zpracovávání aulfiSové buničiny nebo jnnýha postupů zpracovávání bunnčiny nebo vedlejších produkčních poatupů, a za účelem charakterizace odpadního louhu.
Postup podle uvedeoéan vynálezu je charakterizován tím, že se odděH od l^n^ov^o ma^^álu veškeré oeioniznvrtllné sloučeniny, které ruší absoripci ultrafCanvééao záření (UV-absorpce) a další měření, což se provede frckhinnccí pomocí iontového odddření, přčeemž měření obsahu se provádí s kapalinou odváděnou z oddělovací kolony za pomooi UV-metody při vlnové délce 280 nm nebo 260 nm, nebo metodou zjišťování indexu l^o^mu a/nebo polcrimeltihkou metodou.
Pokud se týče dosavadního stavu techniky, potom je možno uvést, že v pufobikaci Shawa A. C. Determination of sugars in waste sulphite liquor, Can. Pulp Páper Ind., 10 (1957): 11, 49-50, se uvádí, že postup oddělování iontů je možno pouuít při čištění cukrů obsažených v odpadním louhu aulftSvééas zpracovávání bunňčiny před stanovením obsahu redukčních cukrů.
V pozdějším období bylo v některých publikacích upozorňováno na to, že postup oddělování iontů je možno pouužt oddělování ligrιnaulfsoátů a cukrů v laboratorním měřítku (viz: FeU-cetta C. F., Lung M. McMaathy J. L. Spent sulphite liquor -II. Sugar-lignin sulphonate separations using ion exhhcoge resins TAPPI 42 (1959): 6, 496-502).
Tato metoda je ovšem pommlá, oddělování probíhá v rozmezí od jedné hodiny do nёkoSikc hodin, přčeemž účelem tohoto postupu je provést oddělení skupin látek za účelem provedení dalších analýž týkajících se vlastností a identifkaace sloučenin v odpadním louhu ze suufitového zpracovávání bunňčiny.
V publikchíhh podle dosavadního stavu techniky není nikde poukazováno na možnost vyuužtí metody oddělování iontů pro přímé stanovení obsahu látek, přčeemž tento postup je spíše používán jako předběžné zpracovávání před provedením stanovení obsahu látek různými metodami, které se provedou v laboratorním měřítku ručním způsobem.
Nejvýzocmnnjší znak postupu podle uvedeného vynálezu, tzn. eliminování sloučenin, které ruší UV~stanovení ligninu, za pomoci metody oddělení iontů, je rovněž novým znakem.
Podle dosavadního stavu techniky byly rovněž učiněny pokusy získat inoormace o obsahu látek s pouuitím mmtod, které se vyuužvají i postupu podle uvedeného vynálezu, a při kterých se provádí přímá mmě-ení mimo zpracovatelské roztoky. Při postupech podle dosavadního stavu techniky se měření obsahu látek provádělo hlavně vně zpracovatelských louhů.
Původně byl průběh aulftOvéého zpracovávání bunnčiny sledován vizuálně, přččemž se porovnávalo zabarvení varného louhu s barevným standardem. V padesátých a šedesátých letech byla pro mmření zabarvení pouuita kolorimetrická metoda, pomocí které bylo možno pozorovat transparentnost roztoku při určitých vlnových délkách vidieenéého světla (viz: Meindl N., LichtabsorptSoarmessungen co Kochsaúren, im Zuacmrenhaog mit dem Aufachlussgrcd und der technologishen Anwendung in der Suufitzlll8SoffhlratllUung, DDocor^ thesis, Technische HochsshhUll Grajptz, 1961) . .
Na základě metody kolorimetrického zjišťování za^«^rvei^:í varných louhů byl navržen autnrarický systém pro tato stanovení (viz AT patent č. 212 68 7) .
V padesátých letech bylo rovněž navrženo mření ligninu založené na absorpci UV-zááení, což bylo vzato jako základ sledování varného procesu. .
V zásadě je možno uvést, že UV-spektrofotometrické stanovení ligninu je možno provést při extrémních hodnotách UV-spetkra. Těmito hodnotami jsou rnmxirnminí hodnoty v rozmeží od 200 do 205 nm a při 280 nm, přieemž minimilní hodnoty jsou při 260 ·nm.
Rovněž bylo navrženo použití pásu při 230 nm. V puUlikaci: Patterson R. F., Keays J. L., Haat J. S. f Strapp R. K, Luner P. The Spptkruphotomieric determina^ou of lignin in sulphite cookini ligu^, Pulp piper mag. Can. 52 (19511, 105-111, bylo navrženo zjišťování ligninu při 280 nm. V -této pouuiipoupi je ovšem t.řeba pozname^e^t, · že bylo zjištěno, že během varného procesu vznňkají látky, které xbsρublží žltrxfxaUové záření, př^emž tyto látky nejsou odvozeny od ligninu, a tyto látky způsoIdiuí chyby v naměřených hodnotách, a tyto chyby se projevši zvláště v konečné fázi varného procesu.
Dále bylo v publikaci: Kleinert T. N., Joyce C. S, Shoot wavvlenght ultrav^l! absouption of lignin substances and its pracíMa! xppPicxtiun in wood pulping”, TAPPI 40 (1957): 10, 813-821, byl navržen postup měření při 205 nm, při kterém se používá velmi tenkých kyvet společně se zařízením na rozředování roztoku.
V dalších puž)likxcích bylo upozorněno · na to (viz: Schonini A. G, Juhanppun G. The u^ravioU absooption of snuRte waste cookini liquor-Svensk pappeertidn. 62 (1959), 646-648, a dále: Sjoptuδm E., Haglund P. ,,Sρettrophotomitric determination of the dippolžtion of liinin durini pužfitk ^okini TAPPI 47 (1964): 5, 286-291), že přítomnost kysličníku piřičttéhu ruší poptup mměeiai při 205 nm, z čehož vyplývá, že zjišěéné výsledky se tudíž netýkkaí pouze samotného ligninu.
Z výše uvedených důvodů jsou UV-spetkrofutumetrická mměení nepěíznivě ovivYňována hlavně kypličnttem sLř^i^ííttí v počáteční iássi spektra a pěl-tom^osí odváděných produktů · uhlohydrátů, fupfžrakem a 5-hydroxymithylfurfžrxkem, . při vyšších hodnotách UV-vlnových délek, z čehož vyplývá, že tento postup mměení není ppoUehhivt při žádné vlnové délce v oblasti extrémních hodnot UV-spetOrx ligninu.
U tokurimetricktch mmě-eini se rovněž projev^ í uvedené nedoupatky, to znam^i^á, že během varného procesu rovněž vzníkaa! látky, které ^pso^u! v ob^asi viditenné iás>si vlnových délek, př^emž jejichž přítomnost závisí na podmínkách tohoto varného postupu.
Podle dosavadního stavu techniky dosud nebyl navržen žádný postup mměení uhlohydrátů, hlavně moonupχChxidů, získaných za podmínek vaření sulfitové buni.iiny. Přitom eolаrimθtriikl stanovení uhlohydrátů mají důležitý význam z hlediska získávání ííí^oí^íx^jí o průběhu varného procesu, a zvláště v závěrečné fázi tohoto varného postupu.
Přímé mměení mimo zpracovatelský roztok je téměř nem^i^né, vzhledem k tomu, že ].gc^iup^].s fonáty v roztoku způsoobuí to, že je tento roztok netransparentní.
Pro přímá m^ení indexu lomu mimo zpracovatelský roztok byly navrženy měěící přístroje, které byly ponuRy i v postupu vaření buničiny pro stanovení obsahu sušiny. Ovšem tato mměení byla do značné míry znemožňována znečištěním mě^cího zařízení. Postup mměení mimo zpracovatelský roztok za p^oužtí diferenciálního retrakoometru po oddělení vydělených iontů nebylo dosud v dosud známých metodách navrženo jako metoda stanovení.
Velká výhoda postupu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že měření ^Озх^ se ligninu je možno provést tak, že není rušeno žádnými jnnými sloučeninami. Měření týk^aící se ligninu je podle vynálezu usnadněno dále tím, že při oddělování je vzorek značně zředěn, takže k provedení mRení je možno pouužt jakékcMiv běžně používané aparatury vybavené průtokovými kyvetami. Přímá mměení prováděná mimo odpadní louh vždy vyžadi^í ko^mplkávané zředovací fáze. ·
DdXší výhodou postupu podle uvedeného vynálezu je to, že je při ní možno stano^/vt obsah monosacharidů a rovněž i organických kyselin. Tento způsob měření nebyl dosud navržen podle dosavadního stavu techniky jako zdroj informací pro alednvá^:í průběhu různých postupů i přesto, že zjišťování obsahu například mononachhcidů v závěrečné fázi varného postupu probílí jící v kyselém rozmezí hodnot pH je velmi užitečné.
Kromě toho tento nový postup podle uvedeného vynálezu umožňuje výhodným způsobem oddělení čistých frakcí za účelem provedení dalších analýz, které je možno provést jako část kontinuálního postupu nebo mamiuílně.
Podle uvedeného vynálezu se měěení týkařící se ligninu provádí na základě absorpce ultraiCanoééan záření nebo na základě změn indexu lomu. Měření týkaa^í se uhlohydrátů se provádí na základě polarioelrii, to znamená míry stáčení polarzoovaného světla, nebo na základě změn indexu l^omu.
Podstatný znak postupu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že veškeré neionizovcCelné sloučeniny, které ruší postup měěení ligninu za pomoc:! UV-záření nebo pomocí j0nýca prostředků, jsou odděleny již před měřením. Současně se při tomto postupu ^dd^ monnnachacidy, které mohou být stanoveny bez nepříznivého vlivu intenzivního zabarvení ligninu.
OdSStení probíhá za separace iontů chromaografickým způsobem, přčleož se navzájem odáděl inniznvctllné a neinniznvctllné sloučeniny na základě jejich iontové povahy. Tato separace se provádí s pomocc jednoduché kolony naplněné katLOnt^O^c^ý^m^^^í^r^ý^m oaaeriáleo.
V případě, že je kctnonncýýměnoý maatiiál v kctiontocé formě jako vzorek, nemohou být innizncctllné sloučeniny ve vzorku difundovány na částicích pryskyřice vzhledem k elektrícýým odpudivým silám a vzhledem k zachování lllktrnolutiáloían stavu.
Pro neinniznccteloé sloučeniny tato omezení nejpaaí, přilemž za vhodných podmínek mohou být tyto sloučeniny SiUundocáoy na pryskyřici, přilemž jejích průchod je tímto způsobem zpomalen ve srovnání s innizncctelnými sloučeninami, v případě, že je kolona eluována vodou. V případě tulftncvých zpracovávátelských roztoků se tulnonované inoizncctllné lignosulfornáty ^dděř od mononaahhciSů, furfuralu, slabých kyselin, atd., to znamená od dalších neinoizncctelnýca sloučenin.
Typický průběh separace tulftOcvéan odpadního louhu je znázorněn na připolnném obr. 1. Na tomto obrázku a i na dalších obrázcích znamená vztahová značka _L innizncctelné sloučeniny, lignosulfornáty, 2. znamená oeinnizncctllné sloučeniny, hlavně mononaahhaiSy a další sloučeniny rušící stanovení ligninu a 2 znamená.organické kyseliny.
Označení UV znamená UV-gg-aCíanpcC provedenou s pomocí ultraiCancééan detektoru, PD znamená míru optické rotace, která byla zjištёnc řolciioetrίkkýo detektorem, RI znamená změnu indexu lomu, která byla měřena refaakOometeeo nebo RI detektorem, a RD znamená změnu indexu lomu, která byla odřena polciioetrίkýýo detektorem.
Jessiiži se UV-absorpoe, .index lomu a míra stáčení pnlcrZoovanéhn světla u odváděného kapalného proudu oOěí po oddělení iontů v separační koloně, potom obsah ligninu a oonosacharidů je možno ttcoonCt oioo nebo vrcholy knncennrcčoích píků.
Za pomocíi připojených na mO^cí detektory se výsledky týCajíií se koncentrace získaj přímo jako elektrické siiněly. OdSdtování a následné mOřeni zcela odlišuje postup podle uvedeného vynálezu ve srovnání s měřicími postupy podle dosavadního stavu techniky.
Na rozdílí od ostatních složek dřeva absorbuje siinin silně ultacfCanové záření, což vyplývá z aromaa-ické povahy ligninu. Z tohoto důvodu rovněž lic^ni^n rozpuštěný ve varném louhu absorbuje ultrcfCanové záření.
Stanovení ligninu na základě UV-absorpce ligninu se obvykle provádí při vlnových délkách
202 až 205 nm nebo při 280 nm, to znamená při maaimááních hodnotách. OsSatní sloučeniny přítomné v sulfttvéém varném louhu ovšem ruší toto stanovení pomocí UV-absorpce.
V následující tabulce č. 1 jsou uvedeny složky, které ruší stanovení, a maaimminí procentuální chyba způsobená přítomnotSí těchto složek při měěení za pouužtí běžných vlnových délek.
Tabuukal
Složky rušící sulfátového varného louhu a odhadnutá теагтО^! procentuální chyba při různých vlnových délkách. ·
Složky odpadního louhu
Chyba v konečném obsahu ligninu v procentech nx m^n^ožst^rí kaše
202 nm 205 nm 2 80 nm
Organické složky
| Redukční cukry (jako eanozi) | 0,01 | <0,01 | 0,01 |
| Aldonové kyseeiny | 0,6-0,11 | 0,06-0,09 | 0 |
| Glukuronová kyselina | <0,01 | <0,01 | 0 |
| Fuufunl | 0,06-0,14 | 0,04-0,11 | 2,26-8,45 |
| Kyss^m octová | 0,02-0,06 | 0,01-0,05 | 0 |
| Kysslm mravenči | <0,01 | <0,01 | 0 |
| MetryУgl·ytxal | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| ostatní složky | <0,01 | <0,01 | 0 |
| Anorganické složky | |||
| Ssu fát | <0,001 | <0,001 | 0 |
| Thiossufát | 0,01-0,37 | 0,01-0,39 | 0 · |
| Τε^ι^ΐ^^ | <0 . 01-0,19 | <0,01-0,24 | 0 |
| Celkem | 0,17-0,89 | 0,12-0,89 | 2,28-8,47 |
| S02 5 g/1 | 1,07 | 0,66 | 0 |
| i g/1 | 0,21 | 0,13 | 0 |
Z výše uvedené tabulky je patrné, že oOření čistého ligninu je možno dosáhnout při vlnové délce 280 nm v případě, že byly neitniztvxtelné sloučeniny odděleny. Měření provedení při vlnové délce 205 nm není zcela vhodné, neboť při oddělení iontů se vyskytne kysličník siřičitý, který je ’ionizován v roztocích s vodou. Další výhodou provedení postupu při vlnové délce 280 nm je to, že je nižší, což usnadňuje zradování, resp. požadavky na zradování jsou meení.
Novým znakem postupu podle uvedeného vynálezu pokud se týče vlnové délky je ponuití vlnové délky 260 nm, která je minimální hodnotou. Minimální hodnotu je mD^no stejně tik dobře pouužt jako oěěřcí oblaisi, jako moaimááni hodnoty. Při vlnové délce 260 nm je možno dosáhnout sice poněkud nižších hodnot ibnoptivity, ile men>tžSví přiváděné látky může být zvýšeno, přčeeož ťokud se týče stanovení meontsahhardů, je možno dosáhnout dokonce lepších výsledků pokud se týče získaného rozmezí.
Oop-ická ikkiviti, to znamená schopnost stáčet rovinu oscilace ptlirZtovanéht světli, je chalaikeriltikýýo znakem sloučenin, které obsaihuí takzvaný asymetrický uhlíkový atom. V sulfátových varných louzích jsou těmto sloučeninami, kromě jiných sloučenin, eonntsхhaхrdy, х v menší míře i organické kyseeiny.
Polarimetrická stanovení monosacharidú je značně využíváno, neboť tento jev je zcela specifický. Lignin nebo další opticky тШЫ sloučeniny neoolivňují takto získané výsledky v případech, kdy propustnost kyvety je pouze dossaaující pro dané zařízení.
V publikacích dosavadního stavu techniky není navrhována ani popisována žádná metoda rychlého stanovení uhlohydrátú, získaných za podmínek vaření sulfátové bun^č^ny, zejména monnlaahhaidú. Při-oom polarmetrická stanovení uhlohydrátú pobytuúí důležité inf(rm^cht o průběhu varného postupu, zejména v závěrečné fázi vaření. Přímé měření mimo zpracovatelský roztok je většinou nemožné, neboť lignosulfunáty zpйsaOljí, že roztok je netransparentní.
Měření indexu lomu, to znamená Rl-měření, je založeno oc zjišťování rozdílu v indexech lomu meei dvěma odlišnými roztoky. Detektorem oc měření indexu l^omu neboU Rl-detektoeem je běžný detektor používaný pro obdobné případy, neboť všechny sloučeniny mění index lomu roztoku ve kterém jsou rozpuštěny.
Index lomu je závislý oc konccetraci lineárně. Pro přímé měření indexu lomu mimo zpracovatelský louh byly navrženy měřicí aparatury, přčeemž tato zařízení je možno pou^t i v případě vaření luniUitt· Tato mměení jsou ovšem značně rušena znečištěním m^ící aparatury.
Podle dosavadního stavu techniky nebyla navržena žádná mě^cí metoda, · při které by byl měřen zpracovatelský louh za p^t^jii-í diferenciálního rifraktometru po oddělení iontů.
Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu je možno strtonlt knnccttrrci jak ligninu tak i monolaahaaidů za p^L^jíieí Rl-detcktoru. Nedostatkem je to, že všechny sloučeniny, které se сС.^^ současně se sledovanými al^nuUttitrm, jsou zahrnuty v tomto mměení.
Ovšem, většina sušiny v sulfillvém odpadním louhu jt tvořena lignitem, a v kyselých varných louzích jsou kromě toho přílomty íínolaahaaidy, takže koncentrace a zejména jejích změny jt možno snadno zjistit. Rovněž i v tomto zvláštním případě jt možno pouužt metody s oddělením iontů. .
Podstatným znakem postupu podle uvedeného vynálezu jt separace iontů. Za účelem provedení této separace jt v prvé řadě nutné, aby byl vybrán vhodný plnivný maattiál pro uvedenou ' separační kolonu, to znamená vhdnný katlonnvvmměnný maattiál. Kromě toho prožita katilttlvýměnného maattiálu musí být dostatečná k tomu, aby pentozy a hex^y mdly difundovat do vnitřního objemu matecíálu.
Při extrémně nízké použitě jc vyloučena možnost difúze ze sttrických důvodů. U styrcn-divityleincerlnlé pryskyřict, která se používá'v postupu podle uvedeného vynálezu, jt porozita určována stupněm zesstění, to znamená mnolítvím divinylbenzetu. Mnnlžaví dilinyleenzenu rovněž určuje mechhtlihkou pevnost pryskřicc, ktcrá musí být adekvátní tomu, aby vydržela silný průtok.
Z výše uvedeného vyplývá, že při rychlém oddělování iontů jt tutt<n^эouužt pryskyřice zcela zvláštního typu. VeCikost částeček uvedené pryskyřict jt rovněž vtlmi důležitým faktorem. částečky menší velikost zlcpš^í průběh separace, ovšem v tomto případě jt rovněž vyšší taková ztráta, kttinu jt nutno překonávat čerpadlem.
Rovněž jt podstatné, že tlaková ztráta překonávaná protitlatem jt vhodná v případech roztoků dopravovaných pouze čerpadlem. Dalším faktorem, ktcrý ovlivňuje separaci za oddělování iontů podle uvedeného vynálezu, jc délka pobité separační kolony, která ovlivňuje přímým způsobem dobu oddělování, p^temž vhodná délka kolony se pohybuje v inzm^;^:í od 10 do 40 centimetrů.
Průtoková rychlost v separační koloně rovněž ovlivňuje dobu separace přímým způsobem a to v tom smmslu, že čím vyšší jc průtoková rychlost tím, rychleti proběhne separace.
ovšem vetší průtoková rychlost zhoršuje schopnost separace, to znamená rozdělování.
Zvýšená teplota zvyiíuje rychlost difúze, to znamená zlepšuje separaci. Na druhé straně separace, při které dochází k oddělování iontů je spíše indiferentní pokud se týče změn v přiváděném mnnžství, přičemž kritický bod separace leží velmi vysoko, podle povahy separovaných skupin.
Přiváděné m^ožžt^t^í muuí být ovšem takové, aby separace proběhla dostatečně úspěšně a aby všechny detektory pracovaly v přijatllémm rozmezí. Změny v mnnožtví přiváděném k analyzování (menní než 2 % objemu kolony) neovlivňují separaci.
V následuuících příkladech je dále ilustoován postup podle uvedeného vynálezu aniž by jej nějak ome^e^c^x^č^ly.
Příklad 1
Podle tohoto příkladu provedení se do kolony na oddělení iontů, jejíž průměr byl 10 milimetrů a délka byla 30 centimetrů a do které byl vložen iontovýměnný matteiál DOWEX 50W x 4 2+ o velikosti částic 100-200 mesh, což je iontovýměnná pryskyřice v Ca formě, a která byla eluována čistou vodou zbavenou plynu (čímž se míní to, že destioovaná voda nebo voda zpracovaná ionžoýmměnným postupem byla evakuována a vařena) v mnnožtví 2,0 ml/min, přičemž lineární průtok byl 2,55 cWmi_n, při teptata 50 °C přivedl vápenný sul^tový varný louh v mnnžství 50 /ul, získaný v konečné fázi varného postupu. Doba separování byla 10 minut, přičemž lignin byl stanoven během šesti minut.
Při ultraiaaovéém tpektržfožoietrikkém stanovení ligninu bylo jako detektoru použito Knnuerova UV-ffitrfotometru a 0,4milimetrové průtokové kyvety, přičemž mmření bylo provedeno při vlnové délce 280 nm. Při pžltrimetrikkém stanovení moonžtthhridů bylo použito Perkin-Elmerova polarimetru 241 a 1Ocentimetrové průtokové kyvety, přičemž mmření bylo provedeno při vlnové délce 365 nm. Při stanoveních indexu lomu jak ligninu tak mooožSLthhrdiů bylo použito Knnuerova diferenciálního refraktometru.
Získané výsledky byly graficky znázorněny pomocí křivek, které jsou uvedeny na obr. 2.
Příklad 2
V tomto postupu bylo postupováno stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že analyzovaným roztokem byl hořečnatý sulfitový varný louh a použitým ionooýýměnným iateriálei byl
2+
DOWEX 50W x 4 o velikosti částic 100-200 mesh, což je katžonžvvýměooá pryskyřice v Mg formě.
Získané výsledky z těchto mmření jsou ve formě křivek znázorněny na obr. 3.
Příklad 3
V tomto provedení bylo použito stejného postupu jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že analyzovaným louhem byly varné louhy z vícestupňového sodnnosulfitového varného postupu:
A) z konečné fáze sodového stupně,
B) z konečné fáze kyselinového stupně, přičemž ionoovýměnným mmtariáeem byla kationžvýýiěoná pryskyřice DOWEX 50W x 4 o velikosti částic 100-200 mesh v Na+ formě a polarimetr v tamto případě použit. Získané výs^clty z těchto mmření jsou ve formě křivek znázorněny na obr. 4.
Příklad 4
V tomto příkladu provedení bylo použito stejného postupu jako v příkladu 3, s tím .rozdílem, že analyzovaným roztokem byl sodný neutrální sulfižvvoantaahhižonžvý varný louh.
Výýledky získané z těchto mmě-enl jsou ve formě grafů znázorněny na obr. 5.
ц
Příklad 5
V tomto příkladu provedení bylo použito stejného postupu jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že přiváděné množství činilo v tomto případě 73 ,ul, rychlost eluování byla 6,9 jnl/min, což odpovídalo 8,8 cm/min, velikost částic iontovýměnné pryskyřice byla v rozmezí od 200 do 400 mesh a délka kolony byla 20 centrimetrů.
Za těchto podmínek bylo dosaženo velmi rychlé separace. Polarimetr nebyl v tomto postupu použit. Doba separace byla 2,5 minuty, přičemž lignin mohl být stanoven během 1,5 minuty. Získané výsledky z těchto měření jsou ve formě křivek znázorněny na obr. 6.
Claims (3)
1. Způsob rychlého stanovení obsahu ligninu, monosacharidů a organických kyselin ve zpracovatelských roztocích z postupu vaření sulfitové buničiny, vyznačující se tím, že se z ligninového materiálu oddělí všechny neionizovatelné sloučeniny, které ruší UV-absorpci a jiná měření, frakcionací za pomoci metody vydělení iontů, přičemž měření obsahu se provádí s kapalinou odváděnou ze separační kolony za pomoci UV-metody při vlnové délce 280 nm nebo 260 nm, metody měření indexu lomu a/nebo polarimetrické metody.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že koncentrace ligninu a monosacharidů se stanoví v intervalu od asi 1 do 10 minut.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že metoda vydělení iontů se provádí v koloně naplněné kationtovýměnným materiálem, přičemž jako kationtovýměnného materiálu se použije styren-divinylbenzenové pryskyřice, ve které jsou funkčními ionizovatelnými skupinami skupiny kyseliny sulfonové, a velikost částic se pohybuje v rozmezí od 100 do 200 mesh nebo od 200 do 400 mesh, přičemž porozita kationtovýměnného materiálu je dostatečná к difundování monosacharidů z dřevného materiálu, to znamená, že pryskyřice obsahuje 4 až 5 % divinylbenzenu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI823574A FI69132C (fi) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | Foerfarande foer en snabb bestaemning av halten av lignin monosackarider och organiska syror i sulfitcellulosakokningens processloesningar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS762383A2 CS762383A2 (en) | 1987-05-14 |
| CS253708B2 true CS253708B2 (en) | 1987-12-17 |
Family
ID=8516177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS837623A CS253708B2 (en) | 1982-10-19 | 1983-10-18 | Process for the quick determination of content of lignine,monoazosacharide and organic acids in the workable solutions and process for boiling sulphite pulp |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1217651A (cs) |
| CS (1) | CS253708B2 (cs) |
| DE (1) | DE3337833C2 (cs) |
| FI (1) | FI69132C (cs) |
| NO (1) | NO157473C (cs) |
| SE (1) | SE458615B (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718979A (en) * | 1983-10-18 | 1988-01-12 | Oy Advanced Forest Automation Ab | Method for rapid determination of the contents of lignin, monosaccharides and organic acids in the process solutions of sulfite pulping |
| FI67581C (fi) * | 1983-12-30 | 1985-04-10 | Advanced Forest Automation Ab | Foerfarande foer snabb bestaemning av halten av totalsvaveldioxid och lignosulfonat i sulfitcellulosakokets processloesning |
| DE3625859A1 (de) * | 1986-07-31 | 1988-02-11 | Volker Heidger | Verfahren zur bestimmung des gehaltes einer waessrigen loesung an organischen substanzen |
| CN101105444B (zh) * | 2007-04-10 | 2010-05-26 | 新疆农业科学院核技术生物技术研究所 | 一种棉花纤维中木质素含量的检测分析方法 |
| JP6483021B2 (ja) * | 2013-09-11 | 2019-03-13 | 日本製紙株式会社 | 溶解クラフトパルプの製造方法 |
-
1982
- 1982-10-19 FI FI823574A patent/FI69132C/fi not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-05-20 SE SE8302870A patent/SE458615B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-05-20 NO NO831782A patent/NO157473C/no unknown
- 1983-10-18 CS CS837623A patent/CS253708B2/cs unknown
- 1983-10-18 CA CA000439202A patent/CA1217651A/en not_active Expired
- 1983-10-18 DE DE19833337833 patent/DE3337833C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI823574A0 (fi) | 1982-10-19 |
| FI823574L (fi) | 1984-04-20 |
| FI69132B (fi) | 1985-08-30 |
| NO157473B (no) | 1987-12-14 |
| SE8302870L (sv) | 1984-04-20 |
| SE458615B (sv) | 1989-04-17 |
| NO157473C (no) | 1988-03-23 |
| SE8302870D0 (sv) | 1983-05-20 |
| DE3337833C2 (de) | 1985-11-21 |
| CS762383A2 (en) | 1987-05-14 |
| FI69132C (fi) | 1985-12-10 |
| DE3337833A1 (de) | 1984-04-19 |
| NO831782L (no) | 1984-04-24 |
| CA1217651A (en) | 1987-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Martinsen et al. | Methods for determination of sum parameters and characterization of organochlorine compounds in spent bleach liquors from pulp mills and water, sediment and biological samples from receiving waters | |
| Sharma et al. | Amadori product and age formation during nonenzymatic glycosylation of bovine serum albumin in vitro | |
| Brouillard et al. | Chemistry of anthocyanin pigments. 6. Kinetic and thermodynamic study of hydrogen sulfite addition to cyanin. Formation of a highly stable Meisenheimer-type adduct derived from a 2-phenylbenzopyrylium salt | |
| CS253708B2 (en) | Process for the quick determination of content of lignine,monoazosacharide and organic acids in the workable solutions and process for boiling sulphite pulp | |
| Papaefstathiou et al. | Flow-injection/pervaporation coupling for the determination of sulphide in Kraft liquors | |
| US4718979A (en) | Method for rapid determination of the contents of lignin, monosaccharides and organic acids in the process solutions of sulfite pulping | |
| Jeffery et al. | Chromatographic estimation of sugars in wood cellulose hydrolyzates. A routine reflectance method | |
| FI67581C (fi) | Foerfarande foer snabb bestaemning av halten av totalsvaveldioxid och lignosulfonat i sulfitcellulosakokets processloesning | |
| US4842689A (en) | Method for controlling sulphite pulping and hydrolytic processes by means of rapid furfural analyzer | |
| Ichiyanagi et al. | Kinetic comparisons of anthocyanin reactivities towards 2, 2′-azobis (2-amidinopropane)(AAPH) radicals, hydrogen peroxide and tert-buthylhydroperoxide by capillary zone electrophoresis | |
| Konn et al. | Chemical reactions in chemimechanical pulping: material balances of wood components in a CTMP process | |
| Kamal et al. | Application of a solid phase extraction-liquid chromatography method to quantify phenolic compounds in woodwaste leachate | |
| Šafra et al. | Determination of Phenolic Acids in Herba Epilobi by ITP–CE in the Column-Coupling Configuration | |
| Bald et al. | Reversed-phase high-performance liquid chromatographic determination of sulphide in an aqueous matrix using 2-iodo-1-methylpyridinium chloride as a precolumn ultraviolet derivatization reagent | |
| Irwin et al. | Use of the orcinol-sulphuric acid reaction in the positive identification of certain monosaccharides from a salivary mucoid | |
| Matsuhisa et al. | Determination of trace amounts of formaldehyde by ion-exchange resin thin-layer spectrophotometry | |
| Wang et al. | Determination of V (V), Nb (V) and Ta (V) as their 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-diethylaminophenol chelates by reversed-phase HPLC | |
| Yang et al. | Determination of anthraquinone-2-sulfonate in alkaline pulping liquor by spectrophotometry using a Nafion membrane interface | |
| Zhu et al. | The effect of processing medium on the 2H/1H of carbon‐bound hydrogen in α‐cellulose extracted from higher plants | |
| SU580265A1 (ru) | Способ определени лигнина в растворах химической переработки целлюлозосодержащих материалов | |
| Douek et al. | Microscopical studies on the peroxide bleaching of Douglas fir wood | |
| Yaphe | Colorimetric determination of 3, 6-anhydrogalactose with the indolyl-3-acetic acid reagent | |
| Watson | Mathematical modelling and experimental study of the kinetics of the acid sulphite pulping of eucalyptus wood. | |
| Ho | The computer simulation of NZFP no. 2 bleach plant | |
| Holtzapple et al. | Determination of soluble and insoluble glucose oligomers with chromotropic acid |