فروش ویژه
چکیده
لیگنو سولفونات سدیم یک ترکیب شیمیایی آلی است که از لیگنین موجود در چوب به دست میآید. این ماده یک پلیمر طبیعی با زنجیرهای طولانی از مولکولهای فنل است که گروههای سولفونات در آن وجود دارد. لیگنوسولفونات سدیم معمولاً به صورت پودر قهوهای رنگ یافت میشود و به خوبی در آب محلول است. این ماده خواص احیاکنندگی دارد و الکترونها را منتقل میکند. همچنین لیگنوسولفونات سدیم دارای خاصیت پایدارکنندگی، کفکنندگی و امولسیونکنندگی است. به همین دلیل در صنایع مختلف از جمله کاغذسازی، رنگسازی، نفت، تولید مواد شوینده و غیره مصرف دارد.
فهرست :
- لیگنو سولفونات سدیم چیست
- کاربردها
- مزایا
- معایب
- چگونگی تولید
- صنایع مورد استفاده
- رنگ لیگنو
- فرمول شیمیایی
- استفاده در تولید افزودنی های بتن
- مشخصات فیزیکی و شیمیایی
- استاندارهای بین المللی
- استانداردهای ایران
- سرطان زایی
- نگهداری و انبار
- ایمنی
لیگنو سولفونات سدیم چیست
لیگنو سولفونات سدیم ( به انگلیسی : sodium ligno sulfonate ) یک ترکیب شیمیایی آلی است که از لیگنین موجود در چوب به دست میآید. این ماده یک پلیمر طبیعی با زنجیرهای طولانی از مولکولهای فنل است که گروههای سولفونات در آن وجود دارد. لیگنوسولفونات سدیم معمولاً به صورت پودر قهوهای رنگ یافت میشود و به خوبی در آب محلول است. این ماده خواص احیاکنندگی دارد و الکترونها را منتقل میکند. همچنین لیگنوسولفونات سدیم دارای خاصیت پایدارکنندگی، کفکنندگی و امولسیونکنندگی است. به همین دلیل در صنایع مختلف از جمله کاغذسازی، رنگسازی، نفت، تولید مواد شوینده و غیره مصرف دارد.
ویژگی‌های سدیم لیگوسولفونات:
- یک ترکیب آلی و پلیمری است که حاوی گروههای سولفونات می‌باشد.
- به صورت پودر قهوهای رنگ یافت میشود.
- در آب به خوبی محلول است.
- خاصیت احیاکنندگی دارد و می‌تواند الکترونها را منتقل کند.
- خواص پایدارکنندگی، کفکنندگی و امولسیونکنندگی دارد.
- در صنایع کاغذ، رنگ، نفت، مواد شوینده و غیره استفاده میشود.
- به عنوان کاهنده آب نیز عمل میکند.
کاربردهای لیگنو سولفونات سدیم
لیگنوسولفونات سدیم کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد:
- در صنایع کاغذسازی به عنوان یک ماده افزودنی برای افزایش قدرت و مقاومت کاغذ استفاده میشود.
- در صنعت رنگ‌رزی و چاپ به عنوان یک عامل پراکنده‌ساز برای رنگ‌ها و جوهرها به کار می‌رود.
- در صنعت نفت به عنوان یک افزودنی در سیالات حفاری برای کاهش اصطکاک و بهبود عملیات حفاری استفاده میشود.
- در تولید مواد شوینده و دترجنت‌ها به عنوان عامل کف‌کننده و امولسیون‌کننده به کار می‌رود.
- در کشاورزی و باغبانی به عنوان علف‌کش و آب‌نگهدارنده خاک کاربرد دارد.
- در صنایع غذایی و دارویی نیز به عنوان امولسیون‌کننده، پایدارکننده و ژله‌ای‌کننده استفاده میشود.
- در صنعت ساختمان در تولید افزودنی های بتن
مزایای لیگنو سولفونات سدیم
برخی مهم‌ترین مزایا و ویژگی‌های مثبت لیگنو سولفونات سدیم عبارتند از:
- دارای خاصیت پایدارکنندگی و امولسیونکنندگی بالایی است
- خاصیت احیاکنندگی دارد و می‌تواند الکترونها را منتقل کند
- خواص کفکنندگی خوبی دارد و در تولید مواد شوینده استفاده میشود
- سازگار با محیط زیست است و زیست‌تخریب‌پذیر است
- منبع تجدیدپذیری است و از چوب به دست میآید
- نسبت به دمای بالا مقاوم است و در دماهای مختلف پایدار می‌ماند
- قیمت مناسب و در دسترسی دارد
- خواص ضدخوردگی دارد و مانع از زنگ زدگی میشود
- در آب و مواد قلیایی محلول است
- کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف دارد
معایب لیگنو سولفونات سدیم
برخی از معایب و محدودیت‌های لیگنوسولفونات سدیم عبارتند از:
- در pHهای پایین (اسیدی) ناپایدار است و تجزیه میشود
- در غلظت‌های بالا ممکن است باعث کدر شدن محلول شود
- ممکن است باعث افزایش ویسکوزیته بیش از حد محلول شود
- در دماهای بسیار بالا تخریب میشود
- در مقایسه با برخی سایر پایدارکننده‌های شیمیایی، قدرت پایدارسازی کمتری دارد
- ممکن است طعم و مزه مواد غذایی را تغییر دهد
- قابلیت انحلال کمتری در مواد آلی دارد
- در مقایسه با برخی همتاهای شیمیایی، هزینه بالاتری دارد
- ممکن است بر روی برخی افراد حساسیت‌زا باشد
- کنترل کیفیت آن دشوار است
بنابراین در استفاده از آن باید مراقب بود تا اثرات منفی بروز نکند.
لیگنو سولفونات سدیم چگونه تولید می شود
لیگنوسولفونات سدیم از طریق فرایند سولفوناسیون لیگنین موجود در چوب تولید میشود. مراحل تولید آن به صورت خلاصه به شرح زیر است:
- جداسازی لیگین از چوب: ابتدا لیگنین از الیاف چوب جدا میشود. این کار معمولاً با استفاده از فرایندهای شیمیایی و حرارتی انجام می‌گیرد.
- سولفوناسیون لیگنین: سپس لیگنین تحت عمل سولفوناسیون قرار می‌گیرد تا گروههای سولفونات به آن متصل شود. این کار با استفاده از اسید سولفوریک انجام میشود.
- خنثی‌سازی: محصول سولفونه شده سپس با استفاده از مواد قلیایی مانند سود خنثی و pH آن تنظیم میشود.
- جداسازی و خشک کردن: لیگنوسولفونات سدیم جدا و خشک میشود تا به صورت پودر درآید.
- بسته‌بندی: در نهایت پودر تولیدی بسته‌بندی و آماده عرضه به بازار میشود.
مواد اولیه اصلی تولید آن چوب و اسید سولفوریک هستند و فرایند تولید آن نسبتاً ساده و ارزان است.
صنایعی که از لیگنو سدیم سولفونات استفاده می کنند
لیگنوسولفونات سدیم در صنایع متعددی کاربرد دارد:
- صنعت کاغذسازی : به عنوان افزودنی برای بهبود کیفیت کاغذ
- صنعت رنگ و چاپ : به عنوان عامل پراکنده‌ساز و تثبیت‌کننده رنگ
- صنعت نفت : به عنوان افزودنی در سیالات حفاری
- صنعت داروسازی : به عنوان پایدارکننده و عامل حجیم‌کننده
- صنایع شیمیایی : به عنوان عامل امولسیون‌کننده
- صنایع غذایی : به عنوان تثبیت‌کننده و ژله‌ای‌کننده
- صنعت بتن : به عنوان کاهنده آب و افزودنی بتن
- صنعت آرایشی و بهداشتی : در تولید محصولاتی مانند خمیردندان
- صنعت کشاورزی : به عنوان علف‌کش و آب‌نگهدارنده خاک
بنابراین کاربردهای لیگنوسولفونات سدیم بسیار گسترده و متنوع است.
رنگ لیگنو سولفونات سدیم
لیگنوسولفونات سدیم معمولاً به صورت پودر قهوهای رنگ تولید و عرضه میشود.
رنگ قهوهای این ماده به دلیل وجود ترکیبات لیگنین در آن است که از چوب به دست میآید. لیگنین ماده‌ای است که رنگ قهوهای تیره دارد و همین باعث میشود مشتقات آن مانند لیگنوسولفونات سدیم نیز رنگی شبیه به رنگ چوب داشته باشند.
البته در مواردی لیگنوسولفونات سدیم ممکن است رنگ تیره‌تر یا روشن‌تری داشته باشد که ناشی از تفاوت‌هایی در فرایند تولید و خلوص ماده است. ولی به طور کلی رنگ اصلی و معمول این ماده، قهوهای متمایل به تیره است.
فرمول شیمیایی لیگنو سولفونات سدیم
فرمول شیمیایی لیگنوسولفونات سدیم به صورت زیر است:
C20H24Na2O10S2
توضیحات:
- لیگنوسولفونات سدیم یک پلیمر است و دارای زنجیره‌های بلندی از واحدهای تکرارشونده می‌باشد.
- فرمول نشان داده شده فرمول مولکولی یک واحد تکرارشونده از این پلیمر است.
- C20H24Na2O10S2 یک واحد مونومریک از لیگنوسولفونات سدیم را نشان می‌دهد که حاوی 20 اتم کربن، 24 اتم هیدروژن، 2 اتم سدیم، 10 اتم اکسیژن و 2 اتم گوگرد است.
- وزن مولکولی این واحد تکرارشونده حدود 500 g/mol می باشد.
- در ساختار لیگنوسولفونات سدیم، این واحدهای مونومریک به صورت زنجیرهای طولانی به هم متصل شده‌اند.
استفاده از لیگنو سولفونات سدیم در تولید افزودنی های بتن
لیگنوسولفونات سدیم یکی از افزودنی‌های رایج در صنعت بتن به‌شمار می‌رود و کاربردهای زیر در تولید انواع افزودنی‌های بتن دارد:
- استفاده به عنوان کاهنده آب و کاهش میزان آب مصرفی در بتن
- بهبود خاصیت روانی و کارایی بتن در هنگام پمپاژ
- افزایش قدرت پراکندگی و جلوگیری از جداشدن ذرات سیمان
- بهبود چسبندگی و اتصال بهتر الیاف به دانه‌های سیمان
- جلوگیری از جداشدگی آب بتن
- افزایش مقاومت فشاری بتن
- تنظیم زمان گیرش بتن
- بهبود خواص مکانیکی بتن مانند مقاومت خمشی
- کاهش نفوذپذیری بتن
بنابراین لیگنوسولفونات سدیم نقش مهمی در بهبود کیفیت بتن و تولید انواع افزودنی‌های آن دارد.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی لیگنو سولفونات سدیم
| خصوصیات فیزیکی | مشخصات |
|---|---|
| ظاهر | پودر قهوهای رنگ |
| جرم مولکولی | بین 10000 تا 80000 g/mol |
| دانسیته | 0.4-0.8 g/cm3 |
| نقطه ذوب | حدود 150 درجه سانتی‌گراد |
| نقطه اشتعال | حدود 260 درجه سانتی‌گراد |
| محلولیت در آب | محلول |
| خصوصیات شیمیایی | مشخصات |
| ساختار شیمیایی | پلیمری با گروه عاملی سولفونات |
| خاصیت اسیدی/بازی | خنثی |
| گروه عاملی | سولفونات و هیدروکسیل |
استانداردهای بین المللی لیگنو سولفونات سدیم
لیگنوسولفونات سدیم تحت پوشش چندین استاندارد بین‌المللی قرار دارد:
- CODEX STAN 193-1995 - استاندارد کدکس برای لیگنوسولفونات‌های کلسیم و سدیم
- FCC (Food Chemicals Codex) - استاندارد FCC برای افزودنی‌های غذایی
- JECFA - استانداردهای مشترک FAO/WHO برای افزودنی‌های غذایی
- INS NO. 584 - شماره استاندارد بین‌المللی افزودنی‌های غذایی
- BP (British Pharmacopoeia) - دستورالعمل‌های داروسازی بریتانیا
- USP (United States Pharmacopeia) - دستورالعمل‌های داروسازی ایالات متحده
- AWWA (American Water Works Association) - استانداردهای انجمن آب ایالات متحده
- TAPPI (Technical Association Pulp & Paper Industry) - استانداردهای انجمن فنی صنایع کاغذ و پالپ
بنابراین کیفیت و ایمنی لیگنوسولفونات سدیم بر اساس استانداردهای بین‌المللی ارزیابی و تضمین میشود.
استانداردهایی ایران لیگنو سولفونات سدیم
در ایران، لیگنوسولفونات سدیم تحت پوشش چند استاندارد ملی قرار دارد:
- استاندارد ملی ایران شماره 12909 - ویژگی‌ها و روش‌های آزمون لیگنوسولفونات کلسیم
- استاندارد ملی ایران شماره 1053 - لیگنوسولفونات‌های سدیم و کلسیم - ویژگی‌ها و روش‌های آزمون
- استاندارد ملی ایران شماره 12967 - لیگنوسولفونات‌های سدیم - ویژگی‌ها و روش‌های آزمون
- استاندارد ملی ایران شماره 12968 - لیگنوسولفونات‌های کلسیم - ویژگی‌ها و روش‌های آزمون
همچنین در صورت استفاده به عنوان افزودنی غذایی باید استانداردهای ملی مربوط به افزودنی‌های خوراکی را نیز رعایت کند.
بنابراین کیفیت و ایمنی لیگنوسولفونات سدیم در ایران نیز توسط سازمان ملی استاندارد ایران کنترل و تضمین میشود.
سرطان زایی لیگنو سولفونات سدیم
بر اساس شواهد و مطالعات موجود، لیگنوسولفونات سدیم اثر سرطان‌زایی ندارد و غیرسرطان زا طبقه‌بندی میشود:
- سازمان‌های نظارتی معتبر مانند FDA در آمریکا و EFSA در اروپا، لیگنوسولفونات سدیم را به عنوان یک افزودنی غذایی ایمن تأیید کرده‌اند.
- در مطالعات مختلف بالینی و آزمایشگاهی انجام شده روی حیوانات، هیچ اثر سرطان‌زایی از لیگنوسولفونات سدیم مشاهده نشده است.
- لیگنوسولفونات سدیم ساختار شیمیایی پایداری داشته و تمایلی به واکنش با DNA یا سایر مولکولهای بدن ندارد.
- مکانیسم شناخته شده‌ای که لیگنوسولفونات سدیم بتواند از طریق آن سلول‌های بدن را سرطانی کند، وجود ندارد.
- این ماده ده‌ها سال است به عنوان افزودنی در محصولات غذایی و دارویی مصرف میشود و مدرکی مبنی بر افزایش خطر سرطان در انسان ها گزارش نشده است.
بنابراین با توجه به شواهد موجود می‌توان نتیجه گرفت که لیگنوسولفونات سدیم احتمالاً فاقد خاصیت سرطان‌زایی است.
نگهداری و انبارداری لیگنو سولفونات سدیم
برای نگهداری و انبارداری مناسب لیگنوسولفونات سدیم باید نکات زیر را رعایت کرد:
- در محیط خشک و دور از رطوبت نگهداری شود. رطوبت می‌تواند باعث کپک زدگی و فساد ماده شود.
- از قرار گرفتن در معرض هوا و اکسیژن اجتناب شود. اکسیژن موجب اکسیده شدن و تغییر کیفیت می‌گردد.
- دمای انبارداری بین 15 تا 30 درجه سانتی‌گراد باشد. گرما و سرمای شدید باعث تخریب میشود.
- مخازن و ظروف مناسب از جنس فلز، پلاستیک یا شیشه استفاده شود.
- بسته‌بندی به درستی انجام و ظروف دربسته نگهداری شوند.
- دور از نور مستقیم خورشید، منابع حرارتی و جرقه نگهداری شود.
- دسترسی و تماس کودکان به محصول ممنوع باشد.
با رعایت این نکات، می‌توان عمر مفید لیگنوسولفونات سدیم را تا حد زیادی افزایش داد.
ایمنی لیگنو سولفونات سدیم ها
لیگنوسولفونات سدیم در صورت استفاده صحیح و رعایت نکات ایمنی، یک ترکیب نسبتاً ایمن محسوب میشود:
- در مقادیر مجاز مصرف غذایی و دارویی، سمیت حاد یا مزمنی ندارد.
- امکان جذب از طریق پوست سالم بسیار ناچیز است و اغلب نیاز به حفاظت پوستی ندارد.
- استنشاق ذرات آن می‌تواند موجب تحریک تنفسی شود، لذا استفاده از ماسک مناسب توصیه میشود.
- در صورت تماس با چشم‌ها باید فوراً با آب فراوان شستشو داده شود.
- از تماس طولانی با پوست و لباس اجتناب شود زیرا ممکن است موجب خشکی و تحریک پوست گردد.
- دور از دسترس کودکان و حیوانات خانگی نگهداری شود.
- همیشه از ظروف دربسته استفاده شود تا از پراکندگی ذرات جلوگیری گردد.
در مجموع با رعایت نکات فوق، این ماده به نسبت ایمن محسوب میشود.
