СИНЕРГИЗМ В КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ПЕРУКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ

Авторы
Файлы

Пен В.Р. Каретникова Н.В. Шапиро И.Л. Леонова М.О. Статья в формате PDF 114 KB

Окисление лигнина древесины в среде «пероксид водорода - уксусная кислота - вода» значительно ускоряется в присутствии каталитических количеств серной кислоты, которая под действием пероксида водорода превращается в пероксомоносерную кислоту - сильный окислитель. Аналогичным каталитическим действием обладают некоторые соединения переходных металлов, в частности, молибденовая и вольфрамовая кислоты и их соли. Их каталитическое действие обусловлено быстрым образованием промежуточных пероксокомплексов, содержащих активный кислород в синглетной форме. Этот кислород затем медленно выделяется, окисляя уксусную кислоту с образованием перуксусной кислоты и регенерацией катализатора. В подобных системах нередко наблюдаются явления синергизма. Имеются сообщения о промотировании активности катализаторов веществами, которые не проявляют каталитических свойств. Так, в слабокислой среде сульфат меди не катализирует распад пероксида водорода, а молибдат натрия дает слабый эффект. Их совместное применение повышает скорость реакции. В реакционной смеси появляется несколько промежуточных продуктов: молибдат образует пероксосоединения; сульфат меди дает не менее двух промежуточных продуктов. Кроме того, образуются общие промежуточные продукты, представляющие собой пероксиды и состоящие из смешанных молибденово-медных пероксосоединений.

В экспериментах сосновые опилки с размером частиц 0,5...2,0 мм обpaбатывали смесью равных (по объему) количеств «ледяной» уксусной кислоты и 30 %-ного водного раствора пероксида водорода в присутствии катализаторов. Постоянные условия делигнификации: жидкостный модуль 20; температура 80 °С; продолжительность 60 мин; суммарный расход каталитических добавок 5 % от массы древесины (концентрация в растворе 0,25 %). В качестве каталитических добавок использовали вольфрамат натрия, молибдат натрия, фосфорновольфрамовую кислоту, серную кислоту, сульфат меди и их смеси в разных соотношениях, но при неизменном суммарном расходе. Результаты оценивали тремя выходными параметрами - степенями конверсии лигнина _L, углеводов _C и пероксида водорода _Н2О2. Параметр _L вычисляли как отношение _L= (L₀ - L)/L₀(где L₀ - исходное количество лигнина в образце; L - количество лигнина в твердом остатке после окончания реакции). Параметры _C и _Н2О2 определяли аналогично.

Все рассмотренные катализаторы оказывают существенное положительное влияние на степень конверсии лигнина - во всех случаях использования индивидуальных катализаторов _L > 0,70 против _L = 0,58 при проведении реакций без добавок. Этот вывод не распространяется на результаты варок с добавками сульфата меди, который не является катализатором процесса окисления. Не оправдались надежды на возможное промотирование сульфатом меди активности катализаторов в отношении делигнификации. Наоборот, добавки сульфата меди сильно ингибируют делигнификацию. По делигнифицирующей эффективности добавки ранжируются в следующий ряд:

H₃PW₁₂O₄₀ > Н₂SO₄> Na₂WO₄> Na₂MoO₄ > без добавок > СuSO₄

Значительных синергетических эффектов при совместном действии разных катализаторов не обнаружено. Двойные системы катализаторов Na₂WO₄-Н₂SO₄, Na₂WO₄-H₃PW₁₂O₄₀ и Na₂MoO₄-Н₂SO₄ более эффективны, чем каждый из этих катализаторов в отдельности, однако величина положительного эффекта не очень велика.

Степень конверсии углеводов в большинстве опытов близка к нулю. Наибольшей селективностью делигнификации отличается действие пероксокомплексов молибдена и вольфрама. Добавки сульфата меди во всех случаях резко усиливают разрушение углеводов. По величине _C добавки располагаются в следующий ряд:

СuSO₄>H₃PW₁₂O₄₀ > Н₂SO₄> Na₂WO₄> Na₂MoO₄ > без добавок

Синергетических и антагонистических эффектов ни в одной из систем не выявлено.

Довольно сильное влияние оказывает вид добавки на разложение пероксида водорода. По величинам _H2O2 добавки ранжируются в следующий ряд:

СuSO₄>H₃PW₁₂O₄₀ > Н₂SO₄> Na₂WO₄> Na₂MoO₄ > без добавок

Можно отметить синергизм почти во всех двойных и тройных системах, в состав которых входит сульфат меди. Между степенью конверсии лигнина и пероксида водорода существует отрицательная связь, хаpaктеризуемая умеренным по величине коэффициентом линейной корреляции r(_L,_H2O2) = - 0.71.

Связь между _Lи _H2O2слабая: r(_С,_H2O2) = 0,25. Следовательно, дальнейшего улучшения селективности процесса делигнификации древесины можно ожидать от использования систем, снижающих скорость разложения пероксида водорода.

ЭТИОПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ШКОЛЬНЫХ ТРУДНОСТЕЙ У ПЕРВОКЛАССНИКОВ

Статья в формате PDF 122 KB...

28 04 2024 8:55:52

ЭКОЛОГИЯ СИБИРСКОГО РЕГИОНА: К ИСТОРИИ ПРОБЛЕМЫ

Статья в формате PDF 179 KB...

27 04 2024 23:52:14

ОСОБЕННОСТИ МИГРАЦИИ ДОМИНАНТНОГО ПЕЙСМЕКЕРНОГО РЕГИОНА В СИНУСНО-ПРЕДСЕРДНОМ УЗЛЕ СЕРДЦА КРЫСЫ IN VITRO

Статья в формате PDF 112 KB...

26 04 2024 9:16:59

ПРОБЛЕМЫ (ОСОБЕННОСТИ) ЭТНОПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ КУРСАНТОВ И ОФИЦЕРОВ ВОЕННЫХ ВУЗОВ

Статья в формате PDF 141 KB...

25 04 2024 5:26:15

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Статья в формате PDF 198 KB...

24 04 2024 0:59:44

Особенности фосфорно-кальциевого обмена у больных эпилепсией

Статья в формате PDF 102 KB...

23 04 2024 7:22:47

Технонаука и общество знания: особенности взаимодействия

Статья в формате PDF 267 KB...

22 04 2024 0:51:48

СОЧЕТАННЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ВАРИКОЗНОМ РАСШИРЕНИИ ВЕН ПИЩЕВОДА И ЖЕЛУДКА

Статья в формате PDF 111 KB...

21 04 2024 1:24:51

АКТИВАЦИЯ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ – ТИПОВОЙ ПРОЦЕСС ДЕСТАБИЛИЗАЦИИ КЛЕТОК УСЛОВИЯХ ПАТОЛОГИИ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 298 KB...

20 04 2024 19:59:55

ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СФЕРЕ СОЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РЕГИОНА

Статья в формате PDF 133 KB...

19 04 2024 15:12:56

РАННЕЕ ИЗУЧЕНИЕ ХИМИИ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ ПУТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА У ОДАРЕННЫХ ДЕТЕЙ

Ранее изучение химии способствует формированию у школьников целостного представления о природе, её материальном единстве, взаимосвязи живого и неживого, взаимообусловленности природных процессов. Приведены результаты 12-летнего эксперимента авторов по преподаванию химии с 7-ого класса, анонсированы программа и учебник «Волшебная химия. 7 класс», который создается в соавторстве с Заслуженным учителем России О.С. Гарбиеляном. ...

18 04 2024 0:40:19

КЛЕТОЧНО-ЦИТОКИНОВЫЙ КОМПЛЕКС В АПОПТОТИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ КОРОНАРНЫМ СИНДРОМОМ

Статья в формате PDF 124 KB...

17 04 2024 23:39:59

КОРРЕКЦИЯ ФУНКЦИИ ТРОМБОЦИТОВ У НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ С ДИСПЕПСИЕЙ С ПОМОЩЬЮ «ФОСФОПАГА»

Статья в формате PDF 110 KB...

16 04 2024 17:30:15

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДЕКСТРАНОВ С РАЗЛИЧНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССОЙ, ОКИСЛЕННЫХ ХИМИЧЕСКИМ И РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ, НА ПЕРИТОНЕАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ IN VITRO

Статья в формате PDF 109 KB...

15 04 2024 19:19:43

ПОСЛЕДСТВИЯ РАЗЛИВА НЕФТИ В МЕКСИКАНСКОМ ЗАЛИВЕ В 2010 ГОДУ

Статья в формате PDF 262 KB...

14 04 2024 9:15:57

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 114 KB...

13 04 2024 8:57:19

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛЕЙ α У БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ РУССКОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 145 KB...

12 04 2024 1:37:26

ПТИЦЫУДОБНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ БИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОСФЕРЫ

Статья в формате PDF 92 KB...

11 04 2024 22:52:56

РАСЧЕТ И КОМПЕНСАЦИЯ МАГНИТНОЙ ДЕВИАЦИИ

Статья в формате PDF 157 KB...

10 04 2024 5:45:54

МУЛЬТИДИСЦИПЛИНАРНОСТЬ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Статья в формате PDF 153 KB...

09 04 2024 21:27:40

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРУДА ЗАКЛЮЧЕННЫХ ФИЛИАЛОВ ГУЛАГа ДЛЯ РАЗВИТИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА В 30-40-е ГОДЫ ХХ ВЕКА

Проведен анализ результатов научных исследований об использований труда заключенных филиалов ГУЛАГа в Казахстане для развития народного хозяйства Центрального Казахстана в 30–40-е годы ХХ века. На основе архивных данных были сделаны выводы о том, что заключенные филиалов ГУЛАГа, несмотря на тяжелое социально-экономическое, политически бесправное положение, испытывая все невзгоды, работали на промышленных предприятиях, сельском хозяйстве, на строительстве железных дорог, в голод и холод создавали экономическую базу для укрепления социалистического строя. Из основной категории заключенных выделялись женщины – жены так называемых «изменников Родины». Условия труда и содержание их в лагерях было намного тяжелее, чем у мужчин. Несмотря на это они занимались физическим трудом наравне со всеми заключенными, выполняли норму выработки, повышали производительность труда, не получая за это никаких ослаблении в труде. ...

08 04 2024 20:21:34

ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СОТРУДНИКОВ ПРАВООХРАНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ К ДЕЙСТВИЯМ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

Статья в формате PDF 207 KB...

07 04 2024 4:18:19

ОЦЕНКА КОНСТРУКТИВНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБЩЕСТВЕННО ВАЖНЫХ ЗДАНИЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Статья в формате PDF 300 KB...

06 04 2024 0:47:17

ЭПИСТЕМОЛОГИЧЕСКИЙ ПОВОРОТ В НАУКЕ И ПРОБЛЕМА РОСТА ЗНАНИЯ

Статья в формате PDF 133 KB...

05 04 2024 4:17:54

Особенности измерений и моделирования динамики расхода мелкого водотока родника «Хрустальная ель»

Летом 2012 года был проведен мониторинг расхода воды на малом водотоке. Мерный сосуд был принят в виде ковша емкостью один литр. Все измерения проводились вечером с 17-00 часов. Поэтому текущее время берется целыми сутками. Модель динамики имеет две составляющие: первая составляющая является законом экспоненциального роста, а вторая волновым возмущением с переменными амплитудой и частотой колебания. Показана методика моделирования с процеДypaми: 1) выявление постоянного члeна; 2) по остаткам от постоянного члeна, последовательно усложняя конструкцию, идентифицируется волновая функция; 3) постоянный члeн совмещается с волновой функцией; 4) усложняется конструкция тренда до устойчивого не волнового закона. ...

04 04 2024 11:22:10

КУЛЬТУРНО-ЯЗЫКОВОЕ ВОЗРОЖДЕНИЕ ПОНЯТИЯ БОГ В РУССКОМ СОЗНАНИИ

Статья в формате PDF 142 KB...

03 04 2024 18:26:35

СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 253 KB...

02 04 2024 18:53:31

АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ НАГРУЖЕНИЯ СИСТЕМЫ «ПОДУШКА-СТАНИНА» В КЛЕТЯХ ТОНКОЛИСТОВЫХ СТАНОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Статья в формате PDF 319 KB...

01 04 2024 20:30:51

ФОРМА ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ У ПЛОДОВ ЧЕЛОВЕКА. ПЕРСИСТИРОВАНИЕ РАННИХ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

Закладка двенадцатиперстной кишки имеет форму короткой дуги, она преобразуется в полукольцо при поперечном положении на рубеже 6-й – 7-й недель эмбриогенеза человека. У плодов эти состояния встречаются редко. ...