Lingnina. Structura. Rol chimic

Lingnina. Structura. Rol chimicAutor:Grupa:Pascal Marina IVD 17711

Introducere

Ce este lignina?Lignina (din latina lignum, - lemn) este o componenta principala a structurii lemnului din plantele lemnoase.Ea este depozitata n peretii celulelor vegetale, precum si n spatiile intercelulare. Plantele inferioare, cum ar fi: algele, lichenii, muschii si ciupercile nu contin aceast substanta.

Lignina actioneaza ca un liant sau adeziv care imbina celelalte componente mpreun.

Valori maxime n ordine descrescatoare ale continutului de lignin la unele specii lemnoase

Nr. Crt. Specia lemnoasa Continutul de lignina, % 1 Brad 33.3 2 Molid 33.25 3 Pin 28.66 4 Salcie 27.64 5 Ulm 28.56 6 Paltin 27.38 7 Salcam 27.13 8 Stejar 27.08 9 Fag 24.75 10 Plop 23.75 11 Mesteacan 22.71 12 Carpen 21.13 13 Tei 20.67

Structura chimicaPrin denumirea de lignina se intelege un polimer cu structura aromatica, format din macromolecule tridimensionale reticulate.Macromolecula de lignina s-a dovedit a fi constituita din monomeri de tip fenilpropanic, cu un continut variabil de grupe functionale caracteristice.

Prin cercetarea produsilor de degradare a ligninei s-a stabilit ca unitatea structural de baza a acesteia este gruparea fenilpropanic, C6-C3.

Unitatea structurala fenilpropanica

Unitatea structurala fenilpropanica a ligninei are nucleul benzenic si o serie de grupe functionale caracteristice: grupa metoxil, grupa hidroxil, grupa carbonil.

Grupa metoxil (OCH3) Este cea mai caracteristica grupare functionala a ligninei. Coninutul de grupe metoxil depinde atat de metoda folosita la extragerea ligninei, cat si de specia lemnoasa din care aceasta provine. Ligninele speciilor de foioase au un continut mai mare de grupe metoxil decat ligninele speciilor de conifere. Cele mai probabile valori pentru continutul de grupe metoxil n ligninele extrase din lemnul coniferelor sunt cuprinse intre 14-16% si 17-22 % n cazul ligninei de foioase.

Grupa hidroxil (OH)In unitatea fenilpropanica din lignina se disting doua tipuri de grupe hidroxil i anume: - grupe hidroxil de natura alcoolica; - grupe hidroxil de natura fenolica. Cele de natura alcoolica care la randul lor pot fi primare, secundare sau tertiare, sunt prezente numai in catena lateral propanica. Proportia lor se considera de cca. 80-90% din numarul total de grupe hidroxil. Cele de natura fenolica reprezinta, respective 10-20 %.

Grupa carbonil (>C=O) Existena ei n lignin se bazeaz pe cercetarile spectrale in IR care au evidentiat benzile caracteristice ale grupei carbonil i pe unele reactii chimice specifice pentru grupele aldehidice sau cetonice: - lignina d reactii de condensare cu hidroxilamina, hidrazina si fenilhidrazina; - da reactii de culoare specifice, care se datoreaza grupei de tip aldehida din aldehida coniferilica.

Nucleul aromatic Reprezinta o alta grupa functionala caracteristica unitatii fenilpropanice din lignina, care confera acesteia un caracter aromatic pronuntat. Prezenta lui si respectiv natura aromatica a ligninei este confirmata prin indicele mare de refractie, spectrele de absorbie n IR i UV, precum si natura produselor care rezulta n urma reactiilor de topire alcalina, metilare, oxidare sau de distilare uscata.

Proprietati fizico-chimiceaspect: substan friabil, de obicei pudrculoare: maroniesolubilitate: solubil n soluii apoase alcaline, amine i amestecuri organice oxigenatepunct de topire: 225 0Cdensitatea:1,25-1,45g/cm3

Utilizarile lignineiLignina comerciala este curent produsa ca si co-produs n industria hartiei, separata din copaci printr-un proces chimic al pastei de lemn. Dupa extragerea zaharurilor din lemn ramane o cantitate de lignina de 30-40% fata de lemnul absolut uscat. Lignina alcalinizata, prin fierbere cu o solutie de hidroxid de sodiu, este elastica si poate fi folosit ca adaos la fabricarea latexului de cauciuc. Adaosul de lignina activa duce la marirea duratei de rulare la anvelopele mari.Prin condensarea ligninei amestecate cu fenol, cu formaldehida se obtin rasini de tip rezol sau novolac n forma lichida sau solida.

Datorita raportului foarte bun intre carbon si hidrogen se poate obtine combustibili neconvectionali, biocombustibili prin modificarea termica(piroliza) a ligninei si a materialelor lignocelulozice.

ConcluziiStructura chimica a ligninei s-a dovedit a fi foarte complicata, de multe ori ea fiind comparata cu cea a materialelor plastice fenolformaldehidice. Lignina actioneaza ca un liant sau adeziv care imbina celelalte componente impreuna.Lignina, component aromatic principal al biomasei vegetale, provenita din deseurile de la fabricarea celulozei si hartiei si de la prelucrarea materialelor lignocelulozice, poate fi considerata o materie prima alternativa a resurselor fosile.

Biblografiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lignin%C4%83http://www.icmpp.ro/lignomat/obiective.htmlhttp://art-zone.ro/editorial/Lignina.htmlhttp://library.utm.md/lucrari/Tipografia/2008/47/Lignina_componenta_principala_a_lemnului_DS.pdf