Lignosulfonates
લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સ (એલ. એસ.) એ પાણીમાં દ્રાવ્ય એનાયોનિક પોલિલેક્ટ્રોલાઇટ પોલિમર છેઃ તેઓ સલ્ફાઇટ પલ્પિંગનો ઉપયોગ કરીને લાકડાના પલ્પના ઉત્પાદનમાંથી ઉપઉત્પાદનો છે. સલ્ફાઇટ પલ્પિંગમાં મોટાભાગના ડીલિગ્નિફિકેશનમાં ઈથર બોન્ડ્સના એસિડિક ક્લેવેજનો સમાવેશ થાય છે, જે લિગ્નિનના ઘણા ઘટકોને જોડે છે. સલ્ફોનેટેડ લિગ્નિન (એસ. એલ.) એ લિગ્નિન બાય-પ્રોડક્ટના અન્ય સ્વરૂપોનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમ કે વધુ લોકપ્રિય ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયામાંથી મેળવેલ, જેને સલ્ફોનિક એસિડ જૂથો ઉમેરવા માટે પ્રક્રિયા કરવામાં આવી છે. બંનેના સમાન ઉપયોગો છે અને સામાન્ય રીતે એકબીજા સાથે મૂંઝવણમાં છે, જેમાં એસ. એલ. ઘણી સસ્તી છે. એલ. એસ. અને એસ. એલ. બંને મુક્ત વહેતા પાવડર તરીકે દેખાય છે; પહેલું આછા બદામી રંગનું હોય છે જ્યારે બીજું ઘેરા બદામી રંગનું હોય છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટમાં મોલેક્યુલર માસની ખૂબ જ વ્યાપક શ્રેણી હોય છે (તે ખૂબ જ પોલીડિસ્પર્સ હોય છે). સોફ્ટવુડ લિગ્નોસલ્ફોનેટ માટે 1,000 થી 140,000 ડી. એ. ની શ્રેણી નોંધવામાં આવી છે, જેમાં હાર્ડવુડ માટે નીચા મૂલ્યો નોંધવામાં આવ્યા છે. સલ્ફોનેટેડ ક્રાફ્ટ લિગ્નિનમાં 2,000-3,000 Da પર નાના અણુઓ હોય છે. એસએલ અને એલએસ બિન-ઝેરી, બિન-સડો કરતા અને બાયોડિગ્રેડેબલ છે. એલ. એસ. અને એસ. એલ. પર વધુ ફેરફારોની શ્રેણી લાગુ કરી શકાય છે, જેમાં ઓક્સિડેશન, હાઇડ્રોક્સિમેથાઇલેશન, સલ્ફોમેથાઇલેશન અને તેના સંયોજનનો સમાવેશ થાય છે. તૈયારી લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સ લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સ સલ્ફાઇટ પલ્પિંગમાંથી વપરાયેલા પલ્પિંગ પ્રવાહી (લાલ અથવા બદામી દારૂ) માંથી પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશનનો ઉપયોગ વપરાયેલ પલ્પિંગ પ્રવાહીમાંથી લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સને અલગ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટના વિવિધ ધાતુના ક્ષાર માટે CAS સંખ્યાઓની યાદી ઉપલબ્ધ છે. ઈથર ક્લેવેજ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બોકેશન બાયસલ્ફાઇટ આયનો (એચ. એસ. ઓ. 3−) સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સલ્ફોનેટ આપે છે. આર-ઓ-આર '+ એચ + + આર + + આર-ઓએચ આર + + એચ. એસ. ઓ. 3 − → આર-એસ. ઓ. 3. ઈથર ક્લેવેજ માટેનું પ્રાથમિક સ્થળ પ્રોપાઇલ (રેખીય ત્રણ કાર્બન) બાજુની સાંકળનું α-કાર્બન (સુગંધિત વીંટી સાથે જોડાયેલ કાર્બન અણુ) છે. નીચેની રચનાઓ માળખાને સ્પષ્ટ કરતી નથી કારણ કે લિગ્નિન અને તેના વ્યુત્પન્ન જટિલ મિશ્રણ છેઃ તેનો હેતુ લિગ્નોસલ્ફોનેટની રચનાનો સામાન્ય ખ્યાલ આપવાનો છે. આર1 અને આર2 જૂથો લિગ્નિનની રચનામાં જોવા મળતા વિવિધ પ્રકારના જૂથો હોઈ શકે છે. સલ્ફોનેશન બાજુની સાંકળો પર થાય છે, પી-ટોલ્યુએનસલ્ફોનિક એસિડની જેમ સુગંધિત વીંટી પર નહીં. કાળા દારૂમાંથી સલ્ફોનેટેડ ક્રાફ્ટ લિગ્નિન, જે ઘણી વધારે માત્રામાં ઉત્પન્ન થાય છે, તેને સલ્ફોનેટેડ લિગ્નિનમાં પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. લિગ્નિનને પહેલા આલ્કોહોલને એસિડિફાઈ કરીને પછી ધોઈને અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે (અલગ કરવા માટેની અન્ય પદ્ધતિઓ અસ્તિત્વમાં છે). સોડિયમ સલ્ફાઇટ અથવા સોડિયમ બાયસલ્ફાઇટ અને મૂળભૂત વાતાવરણ હેઠળ એલ્ડિહાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયા સલ્ફોનેશન પૂર્ણ કરે છે. અહીં સલ્ફોનિક એસિડ જૂથો એલિફેટિક સાઇડચેનને બદલે એરોમેટિક રિંગ પર સમાપ્ત થાય છે. ઉપયોગો એલ. એસ. અને એસ. એલ. માં વિવિધ પ્રકારની એપ્લિકેશનો છે. તેનો ઉપયોગ જંતુનાશકો, રંગો, કાર્બન બ્લેક અને અન્ય અદ્રાવ્ય ઘન પદાર્થો અને પ્રવાહીને સ્થિર રીતે પાણીમાં ફેલાવવા માટે થાય છે. એક બંધનકર્તા તરીકે તે પાકા રસ્તાઓ પરની ધૂળને દબાવી દે છે. તે હ્યુમેક્ટન્ટ અને ઇન વોટર ટ્રીટમેન્ટ પણ છે. રાસાયણિક રીતે, તેનો ઉપયોગ ચામડાની ચામડીના ઉત્પાદન માટે ટેનિન તરીકે અને વિવિધ ઉત્પાદનો માટે ફીડસ્ટોક તરીકે થઈ શકે છે. વિખેરણ લિગ્નોસલ્ફોનેટનો એકમાત્ર સૌથી મોટો ઉપયોગ કોંક્રિટ બનાવવા માટે પ્લાસ્ટિસાઈઝર તરીકે થાય છે, જ્યાં તેઓ કોંક્રિટને ઓછા પાણીથી બનાવવાની મંજૂરી આપે છે (મજબૂત કોંક્રિટ આપે છે) જ્યારે કોંક્રિટની વહેવાની ક્ષમતા જાળવી રાખે છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટનો ઉપયોગ સિમેન્ટના ઉત્પાદન દરમિયાન પણ થાય છે, જ્યાં તેઓ સિમેન્ટ મિલમાં ગ્રાઇન્ડીંગ એઇડ્સ તરીકે અને રૉમિક્સ સ્લરી ડિફ્લોક્ક્યુલન્ટ (જે સ્લરીની સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે) તરીકે કામ કરે છે. પ્લાસ્ટરબોર્ડના ઉત્પાદન માટે પણ લિગ્નોસલ્ફોનેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જેથી સાગોળનો પ્રવાહ બનાવવા અને કાગળની બે શીટ્સ વચ્ચેનું સ્તર બનાવવા માટે જરૂરી પાણીની માત્રા ઘટાડી શકાય. પાણીની માત્રામાં ઘટાડો ભઠ્ઠીના નીચા તાપમાનને પ્લાસ્ટરબોર્ડને સૂકવવાની મંજૂરી આપે છે, જેનાથી ઊર્જાની બચત થાય છે. ખનિજ સ્લરી (ડિફ્લોક્કુલેશન) ની સ્નિગ્ધતા ઘટાડવા માટે લિગ્નોસલ્ફોનેટની ક્ષમતાનો ઉપયોગ ઓઇલ ડ્રિલિંગ કાદવમાં લાભ માટે થાય છે, જ્યાં તે ક્વેબ્રાચો (એક ઉષ્ણકટિબંધીય વૃક્ષ) માંથી ટેનિક એસિડને બદલે છે. વધુમાં, લિગ્નોસલ્ફેટ્સ પર સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે જેનો ઉપયોગ ઉન્નત તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ (ઇ. ઓ. આર.) માં કરવામાં આવે છે, કારણ કે તેઓ ફીણમાં આંતરમુખ તણાવ ઘટાડવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જેનાથી સફાઈની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે અને તેથી પુનઃપ્રાપ્તિ પરિબળમાં વધારો થાય છે. બાઈન્ડર ડિસ્પર્સન્ટ તરીકે તેમના ઉપયોગ ઉપરાંત લિગ્નોસલ્ફોનેટ પણ સારા બાઈન્ડર છે. તેનો ઉપયોગ વેલ-પેપર, પાર્ટિકલ બોર્ડ, લિનોલિયમ ફ્લોરિંગ, કોલસાની બ્રિક્વેટ્સ અને રસ્તાઓમાં બાઈન્ડર તરીકે થાય છે. તેઓ લીડ-એસિડ બેટરીમાં લીડ-એન્ટિમોની-કેલ્શિયમ અથવા લીડ-એન્ટિમોની-સેલેનિયમ ગ્રીડને ઢાંકવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પેસ્ટનો એક ઘટક પણ બનાવે છે. જલીય લિગ્નોસલ્ફોનેટ દ્રાવણનો ઉપયોગ રસ્તા પરની નકામા સપાટીઓ માટે બિન-ઝેરી ધૂળ દમન એજન્ટ તરીકે પણ થાય છે, જ્યાં તેને લોકપ્રિય રીતે, જો ભૂલથી હોય તો, "વૃક્ષનો રસ" કહેવામાં આવે છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સ સાથે સારવાર કરાયેલ રસ્તાઓ કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ સાથે સારવાર કરાયેલ રસ્તાઓથી રંગ દ્વારા અલગ કરી શકાય છેઃ લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સ રસ્તાની સપાટીને ઘેરા ભૂખરા રંગ આપે છે, જ્યારે કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ રસ્તાની સપાટીને વિશિષ્ટ રાતા અથવા ભૂરા રંગ આપે છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સ તેમના બંધનકર્તા ગુણધર્મો પૂરા પાડવા માટે પાણી પર આધાર રાખતા નથી, તેથી તેઓ શુષ્ક સ્થળોએ વધુ ઉપયોગી હોય છે. તેનો ઉપયોગ માટી સ્થિર કરનાર તરીકે થાય છે. સોફ્ટવુડ વૃક્ષોમાંથી લિગ્નોસલ્ફોનેટના રાસાયણિક ફીડસ્ટોક ઓક્સિડેશનથી વેનીલીન (કૃત્રિમ વેનીલા સ્વાદ) ઉત્પન્ન થાય છે. ડાઇમિથાઇલ સલ્ફાઇડ અને ડાઇમિથાઇલ સલ્ફોક્સાઇડ (એક મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક દ્રાવક) લિગ્નોસલ્ફોનેટમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રથમ તબક્કામાં ડાઇમિથાઇલ સલ્ફાઇડનું ઉત્પાદન કરવા માટે સલ્ફાઇડ્સ અથવા તાત્વિક સલ્ફર સાથે લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સને ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. મિથાઈલ જૂથો લિગ્નિનમાં હાજર મિથાઈલ ઇથર્સમાંથી આવે છે. નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ સાથે ડાઇમિથાઇલ સલ્ફાઇડનું ઓક્સિડેશન ડાઇમિથાઇલ સલ્ફોક્સાઇડ (DMSO) ઉત્પન્ન કરે છે. અન્ય ઉપયોગો લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સની એન્ટી-ઓક્સિડન્ટ અસરનો ઉપયોગ ફીડ્સ, એન્સિલેજ અને ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ્સમાં થાય છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટ્સના યુવી શોષણનો ઉપયોગ સનસ્ક્રીન અને બાયો-જંતુનાશકોમાં થાય છે. લિગ્નોસલ્ફોનેટનો ઉપયોગ કૃષિમાં હ્યુમિક પદાર્થોના એનાલોગ તરીકે થાય છે. માટીના કંડિશનર તરીકે, તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ખાતરો અને અન્ય પોષક તત્ત્વોના શોષણ અને જાળવણીને વધારવા માટે થાય છે. તે બાયો-ડિગ્રેડેબલ રહીને ખનિજોને ચીલેટ કરવામાં સક્ષમ છે, જે EDTA ની સરખામણીમાં સુધારો છે. વધુ હાઇડ્રોલિસિસ અને ઓક્સિડેશન હ્યુમસ જેવું જ ઉત્પાદન ઉત્પન્ન કરે છે, જેને "લિગ્નોહુમેટ" તરીકે વેચવામાં આવે છે. સંદર્ભો પણ જુઓ સોડિયમ લિગ્નોસલ્ફોનેટ પેપરમેકિંગ પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદન ઓર્ગેનિક પોલિમર પોલિલેક્ટ્રોલાઇટ્સ કોંક્રિટ મિશ્રણ