Lignosulfonates
लिग्नोसल्फोनेट (एल. एस.) जल-घुलनशील आयनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट पॉलिमर हैंः वे सल्फाइट पल्पिंग का उपयोग करके लकड़ी के गूदे के उत्पादन से उपोत्पाद हैं। सल्फाइट पल्पिंग में अधिकांश विलवणीकरण में ईथर बॉन्ड का अम्लीय दरार शामिल होता है, जो लिग्निन के कई घटकों को जोड़ता है। सल्फोनेटेड लिग्निन (एस. एल.) लिग्निन उप-उत्पाद के अन्य रूपों को संदर्भित करता है, जैसे कि बहुत अधिक लोकप्रिय क्राफ्ट प्रक्रिया से प्राप्त, जिन्हें सल्फोनिक एसिड समूहों को जोड़ने के लिए संसाधित किया गया है। दोनों के समान उपयोग हैं और आमतौर पर एक दूसरे के साथ भ्रमित होते हैं, जिसमें एस. एल. बहुत सस्ता होता है। एलएस और एसएल दोनों मुक्त-प्रवाहित पाउडर के रूप में दिखाई देते हैं; पहला हल्का भूरा होता है जबकि दूसरा गहरा भूरा होता है। लिग्नोसल्फोनेट में आणविक द्रव्यमान की बहुत व्यापक श्रृंखला होती है (वे बहुत पॉलीडिस्पर्स होते हैं)। दृढ़ लकड़ी के लिए कम मूल्यों के साथ नरम लकड़ी के लिग्नोसल्फोनेट के लिए 1,000 से 140,000 डी. ए. की सीमा बताई गई है। सल्फोनेटेड क्राफ्ट लिग्निन में 2,000-3,000 Da पर छोटे अणु होते हैं। एस. एल. और एल. एस. गैर-विषाक्त, गैर-संक्षारक और जैव-अपघटनीय हैं। एल. एस. और एस. एल. में कई और संशोधन लागू किए जा सकते हैं, जिनमें ऑक्सीकरण, हाइड्रॉक्सीमीथाइलेशन, सल्फोमेथाइलेशन और उनके संयोजन शामिल हैं। तैयारी लिग्नोसल्फोनेट्स लिग्नोसल्फोनेट्स को सल्फाइट पल्पिंग से खर्च किए गए पल्पिंग तरल पदार्थ (लाल या भूरे रंग की शराब) से बरामद किया जाता है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग लिग्नोसल्फोनेट को खर्च किए गए पल्पिंग तरल से अलग करने के लिए भी किया जा सकता है। लिग्नोसल्फोनेट के विभिन्न धातु लवणों के लिए सीएएस संख्याओं की एक सूची उपलब्ध है। ईथर दरार के दौरान उत्पादित इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोकैटायन सल्फोनेट देने के लिए बाइसल्फाइट आयनों (एचएसओ3−) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। ईथर दरार के लिए प्राथमिक स्थल प्रोपाइल (रैखिक तीन कार्बन) पार्श्व श्रृंखला का α-कार्बन (सुगंधित वलय से जुड़ा कार्बन परमाणु) है। निम्नलिखित संरचनाएँ संरचना को निर्दिष्ट नहीं करती हैं क्योंकि लिग्निन और इसके व्युत्पन्न जटिल मिश्रण हैंः इसका उद्देश्य लिग्नोसल्फोनेट की संरचना का एक सामान्य विचार देना है। समूह आर1 और आर2 लिग्निन की संरचना में पाए जाने वाले समूहों की एक विस्तृत विविधता हो सकते हैं। सल्फोनेशन साइड चेन पर होता है, न कि पी-टोलुएनसल्फोनिक एसिड की तरह सुगंधित वलय पर। काली शराब से सल्फोनेटेड क्राफ्ट लिग्निन, जो बहुत अधिक मात्रा में उत्पादित होता है, को सल्फोनेटेड लिग्निन में संसाधित किया जा सकता है। लिग्निन को पहले शराब को अम्लीकृत करके और फिर धो कर अवक्षेपित किया जाता है (अलगाव के लिए अन्य तरीके मौजूद हैं)। एक बुनियादी वातावरण में सोडियम सल्फाइट या सोडियम बाइसल्फाइट और एक एल्डिहाइड के साथ प्रतिक्रिया सल्फोनेशन को पूरा करती है। यहाँ सल्फोनिक एसिड समूह एलिफैटिक साइडचेन के बजाय सुगंधित वलय पर समाप्त होते हैं। उपयोग एल. एस. और एस. एल. में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं। इनका उपयोग कीटनाशकों, रंगों, कार्बन ब्लैक और अन्य अघुलनशील ठोस पदार्थों और तरल पदार्थों को पानी में स्थिर रूप से फैलाने के लिए किया जाता है। एक बंधनक के रूप में यह कच्ची सड़कों पर धूल को दबा देता है। यह एक ह्यूमेक्टेंट और इन वाटर ट्रीटमेंट भी है। रासायनिक रूप से, इसका उपयोग चमड़े को चमड़ा बनाने के लिए टैनिन के रूप में और विभिन्न उत्पादों के लिए फीडस्टॉक के रूप में किया जा सकता है। फैलाव लिग्नोसल्फोनेट के लिए सबसे बड़ा उपयोग कंक्रीट बनाने में प्लास्टिसाइज़र के रूप में होता है, जहां वे कंक्रीट की प्रवाह क्षमता को बनाए रखते हुए कम पानी (मजबूत कंक्रीट देते हुए) के साथ कंक्रीट बनाने की अनुमति देते हैं। लिग्नोसल्फोनेट का उपयोग सीमेंट के उत्पादन के दौरान भी किया जाता है, जहां वे सीमेंट मिल में पीसने में सहायक के रूप में और एक रॉमिक्स स्लरी डिफ्लोक्यूलैंट (जो स्लरी की चिपचिपाहट को कम करता है) के रूप में कार्य करते हैं। प्लास्टरबोर्ड के उत्पादन के लिए भी लिग्नोसल्फोनेट का उपयोग किया जाता है ताकि प्लास्टरबोर्ड को प्रवाहित करने और कागज की दो चादरों के बीच परत बनाने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा को कम किया जा सके। पानी की मात्रा में कमी से कम भट्टे के तापमान से प्लास्टरबोर्ड को सुखाया जा सकता है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है। खनिज स्लरी (डिफ्लोक्कुलेशन) की चिपचिपाहट को कम करने के लिए लिग्नोसल्फोनेट्स की क्षमता का उपयोग तेल ड्रिलिंग मिट्टी में लाभ के लिए किया जाता है, जहां यह क्यूब्राचो (एक उष्णकटिबंधीय पेड़) से टैनिक एसिड को प्रतिस्थापित करता है। इसके अलावा, फोम में अंतरमुख तनाव को कम करने की उनकी क्षमता के कारण लिग्नोसल्फेट्स पर उन्नत तेल पुनर्प्राप्ति (ईओआर) में उपयोग के लिए शोध किया जा रहा है, जिससे बेहतर स्वीप दक्षता की अनुमति मिलती है, और इसलिए पुनर्प्राप्ति कारक में वृद्धि होती है। बाइंडर फैलावकों के रूप में उनके उपयोग के अलावा लिग्नोसल्फोनेट भी अच्छे बाइंडर हैं। इनका उपयोग वेल-पेपर, पार्टिकल बोर्ड, लिनोलियम फर्श, कोयले की ब्रिकेट और सड़कों में बांधने के लिए किया जाता है। वे लेड-एसिड बैटरी में लेड-एंटीमनी-कैल्शियम या लेड-एंटीमनी-सेलेनियम ग्रिड को कोट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पेस्ट का एक घटक भी बनाते हैं। जलीय लिग्नोसल्फोनेट घोल का व्यापक रूप से कच्ची सड़क की सतहों के लिए एक गैर-विषैले धूल दमन एजेंट के रूप में भी उपयोग किया जाता है, जहां इसे लोकप्रिय रूप से, यदि गलती से, "ट्री सैप" कहा जाता है। लिग्नोसल्फोनेट से उपचारित सड़कों को रंग द्वारा कैल्शियम क्लोराइड से उपचारित सड़कों से अलग किया जा सकता हैः लिग्नोसल्फोनेट सड़क की सतह को गहरा भूरा रंग देते हैं, जबकि कैल्शियम क्लोराइड सड़क की सतह को एक विशिष्ट टैन या भूरा रंग देता है। चूँकि लिग्नोसल्फोनेट अपने बंधन गुण प्रदान करने के लिए पानी पर निर्भर नहीं होते हैं, वे शुष्क स्थानों में अधिक उपयोगी होते हैं। इसका उपयोग मृदा स्थिरीकारक के रूप में किया जाता है। रासायनिक फीडस्टॉक नरम लकड़ी के पेड़ों से लिग्नोसल्फोनेट के ऑक्सीकरण ने वैनिलीन (कृत्रिम वेनिला स्वाद) का उत्पादन किया। डाइमिथाइल सल्फाइड और डाइमिथाइल सल्फॉक्साइड (एक महत्वपूर्ण कार्बनिक विलायक) लिग्नोसल्फोनेट से उत्पादित होते हैं। पहले चरण में डाइमिथाइल सल्फाइड का उत्पादन करने के लिए सल्फाइड या तात्विक सल्फर के साथ लिग्नोसल्फोनेट को गर्म करना शामिल है। मिथाइल समूह लिग्निन में मौजूद मिथाइल ईथर्स से आते हैं। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के साथ डाइमिथाइल सल्फाइड के ऑक्सीकरण से डाइमिथाइल सल्फॉक्साइड (डी. एम. एस. ओ.) उत्पन्न होता है। अन्य उपयोग लिग्नोसल्फोनेट्स के एंटी-ऑक्सीडेंट प्रभाव का उपयोग फीड, एनसिलेज और ज्वाला मंदकों में किया जाता है। लिग्नोसल्फोनेट्स के यूवी अवशोषण का उपयोग सन स्क्रीन और जैव-कीटनाशकों में किया जाता है। लिग्नोसल्फोनेट का उपयोग कृषि में ह्यूमिक पदार्थों के अनुरूप के रूप में किया जाता है। मिट्टी के कंडीशनर के रूप में, इसका उपयोग मुख्य रूप से उर्वरकों और अन्य पोषक तत्वों के अवशोषण और प्रतिधारण को बढ़ाने के लिए किया जाता है। यह जैव-अपघटनीय रहते हुए खनिजों को चीलेट करने में सक्षम है, ईडीटीए की तुलना में एक सुधार है। आगे हाइड्रोलिसिस और ऑक्सीकरण ह्यूमस के समान एक उत्पाद का उत्पादन करता है, जिसे "लिग्नोहुमेट" के रूप में विपणन किया जाता है। संदर्भ सोडियम लिग्नोसल्फोनेट पेपरमेकिंग पेट्रोलियम उत्पादन कार्बनिक पॉलिमर पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स कंक्रीट मिश्रण भी देखें।