UA124834U - METHOD OF OBTAINING SORBENT FROM BEET BEEF - Google Patents
METHOD OF OBTAINING SORBENT FROM BEET BEEF Download PDFInfo
- Publication number
- UA124834U UA124834U UAU201710761U UAU201710761U UA124834U UA 124834 U UA124834 U UA 124834U UA U201710761 U UAU201710761 U UA U201710761U UA U201710761 U UAU201710761 U UA U201710761U UA 124834 U UA124834 U UA 124834U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- solution
- minutes
- sorbent
- beet pulp
- obtaining
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 title claims abstract description 15
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 title claims abstract description 15
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 11
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 11
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000007257 deesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- GRVDJDISBSALJP-UHFFFAOYSA-N methyloxidanyl Chemical group [O]C GRVDJDISBSALJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Спосіб отримання сорбенту з бурякового жому, що включає фізико-хімічну обробку сировини, висушування, причому буряковий жом обробляють спочатку розчином кислоти при рН 1,5…2,2 за температури 75…85 °C протягом 60…80 хвилин, потім розчином лугу при рН 10,0…11,0 протягом 15…20 хвилин, потім повторно обробляють розчином кислоти при рН 1,4…1,8 протягом 5…10 хвилин, нейтралізують розчином лугу та промивають водою до рН 6,5…7,5.A method of obtaining a sorbent from beet pulp, including the physical and chemical processing of raw materials, drying, and beet pulp is treated first with a solution of acid at pH 1.5… 2.2 at a temperature of 75… 85 ° C for 60… 80 minutes, then a solution of alkali at pH 10.0… 11.0 for 15… 20 minutes, then re-treated with acid solution at pH 1.4… 1.8 for 5… 10 minutes, neutralized with alkali solution and washed with water to pH 6.5… 7.5.
Description
Корисна модель належить до способів отримання органічних сорбентів, а саме до способів отримання сорбентів із рослинної сировини. Сорбент може бути використаний в харчовій промисловості для очищення води та розчинів від іонів полівалентних металів.The useful model belongs to the methods of obtaining organic sorbents, namely to the methods of obtaining sorbents from vegetable raw materials. The sorbent can be used in the food industry to purify water and solutions from polyvalent metal ions.
Відомий спосіб отримання пектинового сорбенту (ПУ Мо 109345, опуб. 10.08.2015, бюл. Мо 15). Спосіб включає екстрагування у кислому середовищі при рН 1,3...2,2, концентрування екстракту до вмісту пектинових речовин 3,5...5,0 96, омилення при рН 10...11 протягом 15...20 хвилин, осадження пектинового концентрату у вигляді гранул в розчин соляної кислоти при рн 1,2...1,6, промивання водою, етанолом та висушування.There is a known method of obtaining a pectin sorbent (PU Mo 109345, pub. 10.08.2015, Bull. Mo 15). The method includes extraction in an acidic environment at pH 1.3...2.2, concentration of the extract to a pectin content of 3.5...5.0 96, saponification at pH 10...11 for 15...20 minutes , precipitation of pectin concentrate in the form of granules in a solution of hydrochloric acid at pH 1.2...1.6, washing with water, ethanol and drying.
Недоліком способу є складність та тривалість технологічного процесу, висока вартість хімічних реагентів.The disadvantage of the method is the complexity and duration of the technological process, the high cost of chemical reagents.
За технічною суттю до способу найбільш близьким є спосіб отримання сорбенту шляхом просочування пектиновмісної сировини водним розчином фероціаніду заліза або міді з подальшою фізико-хімічною обробкою, промиванням, сушінням та обробкою методом коекструзії (ПУ Мо 22106, опуб. 10.04.07, бюл. Мо 4). Недоліком такого сорбенту є використання дорогих реактивів, невелика сорбційна здатність, застосування його не передбачено для очищення технологічних розчинів.In terms of technical essence, the closest to the method is the method of obtaining a sorbent by impregnating pectin-containing raw materials with an aqueous solution of iron or copper ferrocyanide followed by physical and chemical treatment, washing, drying and coextrusion processing (PU Mo 22106, pub. 10.04.07, Bull. Mo 4 ). The disadvantage of such a sorbent is the use of expensive reagents, low sorption capacity, its use is not provided for cleaning technological solutions.
В основу корисної моделі поставлена задача створення ефективного способу отримання екологічно безпечного сорбенту із бурякового жому однорідного гранулометричного складу з високими сорбційними характеристиками щодо токсичних елементів, що забезпечується шляхом змінення технологічних операцій і режимів їх проведення.The useful model is based on the task of creating an effective method of obtaining an environmentally safe sorbent from beet pulp of uniform granulometric composition with high sorption characteristics in relation to toxic elements, which is ensured by changing technological operations and modes of their implementation.
Поставлена задача вирішується тим, що спосіб отримання сорбенту з бурякового жому включає фізико-хімічну обробку сировини, висушування.The task is solved by the fact that the method of obtaining a sorbent from beet pulp includes physical and chemical processing of raw materials, drying.
Згідно з корисною моделлю, буряковий жом обробляють спочатку розчином кислоти при рн 1,5...2,ж2 за температури 75...85"С протягом 60...80 хвилин, потім розчином лугу при рн 10,0...11,0 протягом 15...20 хв., потім повторно обробляють розчином кислоти при рН 1,4...1,8 протягом 5...10 хвилин, нейтралізують розчином лугу та промивають водою до рн 6,5...1,5.According to a useful model, beet pulp is first treated with an acid solution at a pH of 1.5...2.2 at a temperature of 75...85"C for 60...80 minutes, then with an alkali solution at a pH of 10.0... 11.0 for 15...20 min., then re-treated with an acid solution at pH 1.4...1.8 for 5...10 minutes, neutralized with an alkali solution and washed with water to pH 6.5... 1.5.
Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у наступному.The cause-and-effect relationship between the set of declared signs and the technical result is as follows.
Обробка розчином кислоти призводить до ослаблення та часткового руйнування зв'язківTreatment with an acid solution leads to weakening and partial destruction of bonds
Зо протопектинового комплексу клітинної стінки бурякового жому. Це вивільняє водневі зв'язки структурних компонентів протопектинового комплексу таких як целюлоза, пектин, білкові сполуки, інші. Граничні чисельні показники рН зумовлені властивостями бурякового жому. При значенні рН нижче за 1,5 відбувається глибока деструкція клітинної стінки. Це призводить до мацерації сировини та утворення великих конгломератів при висушуванні, що ускладнює використання отриманого сорбенту із-за поганої фільтруючої здатності. Кислотність при значеннях рН вищих за 2,2 недостатня для гідролітичного розщеплення протопектинового комплексу бурякового жому, що знижує сорбційну здатність кінцевого продукту. Параметри температури та тривалості процесу в заявлених межах забезпечують оптимальний гідроліз жому.From the protopectin complex of the cell wall of beet pulp. This releases hydrogen bonds of structural components of the protopectin complex, such as cellulose, pectin, protein compounds, and others. Limit numerical indicators of pH are determined by the properties of beet pulp. At a pH value below 1.5, a deep destruction of the cell wall occurs. This leads to maceration of raw materials and the formation of large conglomerates during drying, which complicates the use of the obtained sorbent due to poor filtering capacity. Acidity at pH values higher than 2.2 is insufficient for hydrolytic splitting of the protopectin complex of beet pulp, which reduces the sorption capacity of the final product. The parameters of temperature and duration of the process within the declared limits ensure optimal hydrolysis of the pulp.
При подальшому обробленні жому лугом (омиленні) відбувається процес деетерифікації (відщеплення метоксильних груп) пектинових речовин. Вивільнені карбоксильні групи приймають участь у реакціях комплексо- та солеутворення, що посилює сорбційні властивості отриманого продукту. Омилення при значеннях рН нижчих за 10,0 не дозволяє повністю деетерифікувати молекулу пектину, вищих за рН 11,0 призводить до руйнування полімерних ланцюгів пектину та біополімерів - складових клітинної стінки. Тривалість процесу 15...20 хвилин забезпечує оптимальні значення процесу деетерифікації без значної деструкції пектинового ланцюга. Повторне оброблення розчином кислоти при рН 1,4...1,8, зумовлює утворення гелевих структур полігалактуронової кислоти в сітці целюлозних волокон рослинної тканини, які забезпечують процес комплексоутворення з полівалентними металами.When the pulp is further treated with alkali (saponification), the process of de-esterification (removal of methoxyl groups) of pectin substances takes place. The released carboxyl groups take part in the reactions of complexation and salt formation, which enhances the sorption properties of the obtained product. Saponification at pH values lower than 10.0 does not allow the complete de-esterification of the pectin molecule, higher than pH 11.0 leads to the destruction of polymer chains of pectin and biopolymers - components of the cell wall. The duration of the process of 15...20 minutes ensures optimal values of the deesterification process without significant destruction of the pectin chain. Repeated treatment with an acid solution at a pH of 1.4...1.8 leads to the formation of gel structures of polygalacturonic acid in the network of cellulose fibers of plant tissue, which ensure the complexation process with polyvalent metals.
Оброблення при значеннях рН менших за 1,4 призводить до деструкції полімерного ланцюга полігалактуронової кислоти, що зменшує розмір гелевих утворень та їх кількість. При значеннях рН більших за 1,8 процес утворення гелевих структур не проходить повністю, що впливає на сорбційну здатність сорбенту. Подальша нейтралізація та промивання водою проводяться до рівня рН 6,5...7,5 для безпечного використання сорбенту, наприклад, у харчовій промисловості.Treatment at pH values lower than 1.4 leads to the destruction of the polymer chain of polygalacturonic acid, which reduces the size and number of gel formations. At pH values greater than 1.8, the process of formation of gel structures does not take place completely, which affects the sorption capacity of the sorbent. Further neutralization and washing with water are carried out to a pH level of 6.5...7.5 for safe use of the sorbent, for example, in the food industry.
Спосіб здійснюється таким чином.The method is carried out as follows.
Промитий та відпресований буряковий жом просочують розчином хлоридної або нітратної кислоти при рН 1,5...2,2 та температурі 75...85 "С протягом 60...80 хвилин. Для омилення пектинових речовин жому додають розчин гідроксиду натрію гідроксиду натрію гідроксиду натрію та витримують при рН 10,0...11,0 протягом 15...20 хвилин, потім повторно обробляють бо розчином хлоридної кислоти при рН 1,4...1,8 протягом 5...10 хвилин, потім нейтралізують лужним розчином до рН 6,5...7,5, промивають водою та висушують до рівноважної вологості 12 95.Washed and pressed beet pulp is impregnated with a solution of hydrochloric or nitric acid at a pH of 1.5...2.2 and a temperature of 75...85 "C for 60...80 minutes. To saponify pectin substances, a solution of sodium hydroxide is added to the pulp of sodium hydroxide and kept at pH 10.0...11.0 for 15...20 minutes, then re-treated with a solution of hydrochloric acid at pH 1.4...1.8 for 5...10 minutes, then neutralized with an alkaline solution to pH 6.5...7.5, washed with water and dried to an equilibrium humidity of 12 95.
Приклади здійснення способу.Examples of the implementation of the method.
Приклад 1. Буряковий жом промивають водою протягом 30 хвилин, відділяють воду та відпресовують. Буряковий жом просочують розчином хлоридної або нітратної кислоти при рн 1,5 та температурі 75 "С протягом 70 хв. Для омилення пектинових речовин жому додають розчин гідроксиду натрію та витримують при рН 10 протягом 15 хвилин, потім обробляють соляною кислотою при рН 1,5 протягом 10 хвилин Потім нейтралізують лужним розчином з подальшим промиванням водою до рН б,5 та висушують до рівноважної вологості 12 95.Example 1. Beet pulp is washed with water for 30 minutes, the water is separated and pressed. Beet pulp is impregnated with a solution of hydrochloric or nitric acid at a pH of 1.5 and a temperature of 75 "C for 70 minutes. To saponify pectin substances, a solution of sodium hydroxide is added to the pulp and kept at a pH of 10 for 15 minutes, then treated with hydrochloric acid at a pH of 1.5 for 10 minutes. Then neutralize with an alkaline solution followed by washing with water to pH b.5 and dry to an equilibrium humidity of 12 95.
Сорбційна здатність одержаного сорбенту щодо іонів свинцю становить 98,8 мгРре-/г.The sorption capacity of the obtained sorbent for lead ions is 98.8 mgPre-/g.
Інші приклади наведені в таблиці.Other examples are given in the table.
ТаблицяTable
Обробка Обробка Сорбційна розчином розчином :Processing Processing Sorption solution solution:
Моз/п здатність мг Висновки кислоти рН лугу РН РБ2/ЗMoz/p capacity mg Conclusions acid pH alkali pH RB2/Z
Сорбент темно-сірого кольору, має 1 11,31 72 |) 55 15 92 неоднорідну структуру з включенням конгломератів.The sorbent is dark gray in color and has a heterogeneous structure with the inclusion of conglomerates.
Сорбент світло-сірого кольору, має 2 11,68 751| 10,0 15 105 розсипчасту структуру та високу сорбційну здатністьThe sorbent is light gray in color and has 2 11.68 751| 10.0 15 105 friable structure and high sorption capacity
Сорбент світло-сірого кольору, маєThe sorbent is light gray in color, has
З 2,01 85 | 75) 11,0 15 розсипчасту структуру та достатньо високу сорбційну здатністьFrom 2.01 85 | 75) 11.0 15 friable structure and sufficiently high sorption capacity
Сорбент сірий з коричневим відтінком, має 4 124 85 | 11,5 15 87 розсипчасту структуру з включенням агломератів та невисоку сорбційну здатністьThe sorbent is gray with a brown tint, has 4 124 85 | 11.5 15 87 loose structure with inclusion of agglomerates and low sorption capacity
Технічний результат полягає в створенні ефективного способу отримання екологічно безпечного сорбенту із бурякового жому однорідного гранулометричного складу з високими сорбційними характеристиками щодо токсичних елементів.The technical result consists in the creation of an effective method of obtaining an environmentally safe sorbent from beet pulp of a homogeneous granulometric composition with high sorption characteristics in relation to toxic elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201710761U UA124834U (en) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | METHOD OF OBTAINING SORBENT FROM BEET BEEF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201710761U UA124834U (en) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | METHOD OF OBTAINING SORBENT FROM BEET BEEF |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA124834U true UA124834U (en) | 2018-04-25 |
Family
ID=62027482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201710761U UA124834U (en) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | METHOD OF OBTAINING SORBENT FROM BEET BEEF |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA124834U (en) |
-
2017
- 2017-11-06 UA UAU201710761U patent/UA124834U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ali | Removal of Mn (II) from water using chemically modified banana peels as efficient adsorbent | |
| Shaha et al. | Optimized extraction condition and characterization of pectin from kaffir lime (Citrus hystrix) | |
| Pejic et al. | Biosorption of heavy metal ions from aqueous solutions by short hemp fibers: Effect of chemical composition | |
| Gentilini et al. | Pectins from Aloe Vera: Extraction and production of gels for regenerative medicine | |
| CN102000552B (en) | Novel heavy metal adsorbent mainly prepared from shrimp shells and preparation method thereof | |
| CN106267300A (en) | A kind of multifunctional material having bactericidal haemostatic and biochemical war agent protective concurrently and preparation method thereof | |
| CN102643357B (en) | Method for preparing sodium carboxymethylcellulose by abandoned cotton fabrics | |
| CN105013447A (en) | Preparation method of modified cellulose heavy metal adsorbent | |
| CN101934223B (en) | Preparation method for composite crosslinked adsorbent for waste water treatment | |
| CN104475063A (en) | Method for preparing heavy metal adsorbent | |
| Xu et al. | Crosslinking chitosan into H3PO4/HNO3–NANO2 oxidized cellulose fabrics as antibacterial-finished material | |
| CN103055722A (en) | Nanofiber membrane with heavy metal absorption function and preparation method thereof | |
| CN104326471A (en) | Method for preparing active carbon from licorice waste residue | |
| CN105413648A (en) | Folium ginkgo adsorbing material and preparation method thereof | |
| Premasudha et al. | Extraction and characterization of chitosan from crustacean waste: A constructive waste management approach | |
| CN102908998B (en) | Preparation method of xanthate macro-pore dextrangel adsorbent | |
| Kadry et al. | Cellulosic-based hydrogel from biomass material for removal of metals from waste water | |
| RU2495830C1 (en) | Method of extracting ions of heavy metals from aqueous solutions | |
| UA124834U (en) | METHOD OF OBTAINING SORBENT FROM BEET BEEF | |
| CN104226264A (en) | Bitter gourd vine adsorption material and preparation method thereof | |
| UA119923C2 (en) | METHOD OF OBTAINING BEET PULP SORBENT | |
| RU2717777C1 (en) | Method of extracting heavy metals from aqueous solutions | |
| CN103665187A (en) | Preparation method for chitosan | |
| Mulyani et al. | Adsorption of carbon black using chitosan in the deinking process | |
| CN108069423A (en) | A kind of method that marine biomass prepares porous carbon |