Перекись водорода это щелочь: Перекись водорода (Hydrogen peroxide) — его особые свойства и применение. Косметические ингредиенты на Haircolor.org.ua

Содержание

ВОДОРОДА ПЕРОКСИД | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ВОДОРОДА ПЕРОКСИД (старое название – перекись водорода), соединение водорода и кислорода Н2О2, содержащее рекордное количество кислорода – 94% по массе. В молекулах Н2О2 содержатся пероксидные группы –О–О– (см. ПЕРОКСИДЫ), которые во многом определяют свойства этого соединения.

Впервые пероксид водорода получил в 1818 французский химик Луи Жак Тенар (1777 – 1857), действуя сильно охлажденной соляной кислотой на пероксид бария:

BaO2 + 2HCl ® BaCl2 + H2O2. Пероксид бария, в свою очередь, получали сжиганием металлического бария. Для выделения из раствора Н2О2 Тенар удалил из него образовавшийся хлорид бария: BaCl2 + Ag2SO4 ® 2AgCl + BaSO4. Чтобы не использовать дорогую соль серебра в последующем для получения Н2О2 использовали серную кислоту: BaO2 + H2SO4 ® BaSO4 + H2O2, поскольку при этом сульфат бария остается в осадке.

Иногда применяли другой способ: пропускали углекислый газ во взвесь ВаО2 в воде: BaO2 + H2O + CO2 ® BaCO3 + H2O2, поскольку карбонат бария также нерастворим. Этот способ предложил французский химик Антуан Жером Балар (1802–1876), прославившийся открытием нового химического элемента брома (1826). Применяли и более экзотические методы, например, действие электрического разряда на смесь 97% кислорода и 3% водорода при температуре жидкого воздуха (около –190° С), так был получен 87%-ный раствор Н2О2.

Концентрировали Н2О2 путем осторожного упаривания очень чистых растворов на водяной бане при температуре не выше 70–75° С; так можно получить примерно 50%-ный раствор. Сильнее нагревать нельзя – происходит разложение Н

2, поэтому отгонку воды проводили при пониженном давлении, используя сильное различие в давлении паров (и, следовательно, в температуре кипения) Н2О и Н2О2. Так, при давлении 15 мм рт.ст. сначала отгоняется в основном вода, а при 28 мм рт.ст. и температуре 69,7° С, отгоняется чистый пероксид водорода. Другой способ концентрирования – вымораживание, так как при замерзании слабых растворов лед почти не содержит Н2О2. Окончательно можно обезводить поглощением паров воды серной кислотой на холоде под стеклянным колоколом.

Многие исследователи 19 в., получавшие чистый пероксид водорода, отмечали опасность этого соединения. Так, когда пытались отделить Н

2 от воды путем экстракции из разбавленных растворов диэтиловым эфиром с последующей отгонкой летучего эфира, полученное вещество иногда без видимых причин взрывалось. В одном из таких опытов немецкий химик Ю.В.Брюль получил безводный Н2О2, который обладал запахом озона и взорвался от прикосновения неоплавленной стеклянной палочки. Несмотря на малые количества Н2О2 (всего 1–2 мл) взрыв был такой силы, что пробил круглую дыру в доске стола, разрушил содержимое его ящика, а также стоящие на столе и поблизости склянки и приборы.

Физические свойства.

Чистый пероксид водорода очень сильно отличается от знакомого всем 3%-ного раствора Н

2, который стоит в домашней аптечке. Прежде всего, он почти в полтора раза тяжелее воды (плотность при 20° С равна 1,45 г/см3). Замерзает Н2О2 при температурой немного меньшей, чем температура замерзания воды – при минус 0,41° С, но если быстро охладить чистую жидкость, она обычно не замерзает, а переохлаждается, превращаясь в прозрачную стеклообразную массу. Растворы Н2О2 замерзают при значительно более низкой температуре: 30%-ный раствор – при минус 30° С, а 60%-ный – при минус 53° С. Кипит Н2О2 при температуре более высокой, чем обычная вода, – при 150,2° С. Смачивает стекло Н2О2 хуже, чем вода, и это приводит к интересному явлению при медленной перегонке водных растворов: пока из раствора отгоняется вода, она, как обычно, поступает из холодильника в приемник в виде капель; когда же начинает перегоняться Н
2
О2, жидкость выходит из холодильника в виде непрерывной тоненькой струйки. На коже чистый пероксид водорода и его концентрированные растворы оставляют белые пятна и вызывают ощущение жгучей боли из-за сильного химического ожога.

В статье, посвященной получению пероксида водорода, Тенар не очень удачно сравнил это вещество с сиропом, возможно, он имел в виду, что чистый Н2О2, как и сахарный сироп, сильно преломляет свет. Действительно, коэффициент преломления безводного Н2О2 (1,41) намного больше, чем у воды (1,33). Однако то ли в результате неверного толкования, то ли из-за плохого перевода с французского, практически во всех учебниках до сих пор пишут, что чистый пероксид водорода – «густая сиропообразная жидкость», и даже объясняют это теоретически – образованием водородных связей. Но ведь вода тоже образует водородные связи. На самом деле вязкость у Н

2 такая же, как и у чуть охлажденной (примерно до 13° С) воды, но нельзя сказать, что прохладная вода густая, как сироп.

Реакция разложения.

Чистый пероксид водорода – вещество очень опасное, так как при некоторых условиях возможно его взрывное разложение: Н2О2 ® Н2О + 1/2 О2 с выделением 98 кДж на моль Н2О2 (34 г). Это очень большая энергия: она больше, чем та, которая выделяется при образовании 1 моля HCl при взрыве смеси водорода и хлора; ее достаточно, чтобы полностью испарить в 2,5 раза больше воды, чем образуется в этой реакции. Опасны и концентрированные водные растворы Н

2, в их присутствии легко самовоспламеняются многие органические соединения, а при ударе такие смеси могут взрываться. Для хранения концентрированных растворов используют сосуды из особо чистого алюминия или парафинированные стеклянные сосуды.

Чаще приходится встречаться с менее концентрированным 30%-ным раствором Н2О2, который называется пергидролем, но и такой раствор опасен: вызывает ожоги на коже (при его действии кожа сразу же белеет из-за обесцвечивания красящих веществ), при попадании примесей возможно взрывное вскипание. Разложение Н2О2 и его растворов, в том числе и взрывное, вызывают многие вещества, например, ионы тяжелых металлов, которые при этом играют роль катализатора, и даже пылинки.

Взрывы Н2О2 объясняются сильной экзотермичностью реакции, цепным характером процесса и значительным снижением энергии активации разложения Н2О2 в присутствии различных веществ, о чем можно судить по следующим данным:

Катализатор Энергия активации, кДж/моль Относительная скорость реакции при 25° С
Без катализатора 73 1
Ионы I 56 1,1·103
Платина 48 2,3·104
Ионы Fe2+ 42 2,5·105
Каталаза 7 3·1011

Фермент каталаза содержится в крови; именно благодаря ей «вскипает» от выделения кислорода аптечная «перекись водорода», когда ее используют для дезинфекции порезанного пальца. Реакцию разложения концентрированного раствора Н2О2 под действием каталазы использует не только человек; именно эта реакция помогает жуку-бомбардиру бороться с врагами, выпуская в них горячую струю (см. ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА). Другой фермент – пероксидаза действует иначе: он не разлагает Н2О2, но в его присутствии происходит окисление других веществ пероксидом водорода.

Ферменты, влияющие на реакции пероксида водорода, играют большую роль в жизнедеятельности клетки. Энергию организму поставляют реакции окисления с участием поступающего из легких кислорода. В этих реакциях промежуточно образуется Н

2, который вреден для клетки, так как вызывает необратимое повреждение различных биомолекул. Каталаза и пероксидаза совместно превращают Н2О2 в воду и кислород.

Реакция разложения Н2О2 часто протекает по радикально-цепному механизму (см. ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ), при этом роль катализатора заключается в инициировании свободных радикалов. Так, в смеси водных растворов Н2О2 и Fe2+ (так называемый реактив Фентона) идет реакция переноса электрона с иона Fe2+ на молекулу H2O2 с образованием иона Fe3+ и очень неустойчивого анион-радикала [H2O2

]. –, который сразу же распадается на анион ОН и свободный гидроксильный радикал ОН. (см. СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ). Радикал ОН. очень активен. Если в системе есть органические соединения, то возможны их разнообразные реакции с гидроксильными радикалами. Так, ароматические соединения и оксикислоты окисляются (бензол, например, превращается в фенол), непредельные соединения могут присоединить гидроксильные группы по двойной связи: СН2=СН–СН2ОН + 2ОН. ® НОСН2–СН(ОН)–СН2–ОН, а могут вступить в реакцию полимеризации. В отсутствие же подходящих реагентов ОН. реагирует с Н2
О2 с образованием менее активного радикала НО2., который способен восстанавливать ионы Fe2+, что замыкает каталитический цикл:

H2O2 + Fe2+ ® Fe3+ + OH. + OH

ОН. + Н2О2 ® H2O + HO2.

HO2. + Fe3+ ® Fe2+ + O2 + H+

H+ + OH ® H2O.

При определенных условиях возможно цепное разложение Н2О2, упрощенный механизм которого можно представить схемой

ОН. + Н2О2 ® H2O + HO2.2.

+ H2O2 ® H2O + O2 + OH. и т.д.

Реакции разложения Н2О2 идут в присутствии различных металлов переменной валентности. Связанные в комплексные соединения, они часто значительно усиливают свою активность. Например, ионы меди менее активны, чем ионы железа, но связанные в аммиачные комплексы [Cu(NH3)4]2+, они вызывают быстрое разложение Н2О2. Аналогичное действие оказывают ионы Mn2+ связанные в комплексы с некоторыми органическими соединениями. В присутствии этих ионов удалось измерить длину цепи реакции. Для этого сначала измерили скорость реакции по скорости выделения из раствора кислорода. Затем в раствор ввели в очень малой концентрации (около 10–5 моль/л) ингибитор – вещество, эффективно реагирующее со свободными радикалами и обрывающее таким образом цепь. Выделение кислорода сразу же прекратилось, но примерно через 10 минут, когда весь ингибитор израсходовался, снова возобновилось с прежней скоростью. Зная скорость реакции и скорость обрыва цепей, нетрудно рассчитать длину цепи, которая оказалась равной 103 звеньев. Большая длина цепи обусловливает высокую эффективность разложения Н2О2 в присутствии наиболее эффективных катализаторов, которые с высокой скоростью генерируют свободные радикалы. При указанной длине цепи скорость разложения Н2О2 фактически увеличивается в тысячу раз.

Иногда заметное разложение Н2О2 вызывают даже следы примесей, которые почти не обнаруживаются аналитически. Так, одним из самых эффективных катализаторов оказался золь металлического осмия: сильное каталитическое действие его наблюдалось даже при разведении 1:109, т.е. 1 г Os на 1000 т воды. Активными катализаторами являются коллоидные растворы палладия, платины, иридия, золота, серебра, а также твердые оксиды некоторых металлов – MnO2, Co2O3, PbO2 и др., которые сами при этом не изменяются. Разложение может идти очень бурно. Так, если маленькую щепотку MnO2 бросить в пробирку с 30%-ным раствором Н2О2, из пробирки вырывается столб пара с брызгами жидкости. С более концентрированными растворами происходит взрыв. Более спокойно протекает разложение на поверхности платины. При этом на скорость реакции сильное влияние оказывает состояние поверхности. Немецкий химик Вальтер Шпринг провел в конце 19 в. такой опыт. В тщательно очищенной и отполированной платиновой чашке реакция разложения 38%-ного раствора Н2О2 не шла даже при нагревании до 60° С. Если же сделать иглой на дне чашки еле заметную царапину, то уже холодный (при 12° С) раствор начинает выделять на месте царапины пузырьки кислорода, а при нагревании разложение вдоль этого места заметно усиливается. Если же в такой раствор ввести губчатую платину, обладающую очень большой поверхностью, то возможно взрывное разложение.

Быстрое разложение Н2О2 можно использовать для эффектного лекционного опыта, если до внесения катализатора добавить к раствору поверхностно-активное вещество (мыло, шампунь). Выделяющийся кислород создает обильную белую пену, которую назвали «зубной пастой для слона».

Некоторые катализаторы инициируют нецепное разложение Н2О2, например:

H2O2 + 2I + 2H+ ® 2H2O + I2

I2 + H2O2 ® 2I + 2H+ + O2.

Нецепная реакция идет и в случае окисления ионов Fe2+ в кислых растворах: 2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + 2H2O.

Поскольку в водных растворах почти всегда есть следы различных катализаторов (катализировать разложение могут и ионы металлов, содержащихся в стекле), к растворам Н2О2, даже разбавленным, при их длительном хранении добавляют ингибиторы и стабилизаторы, связывающие ионы металлов. При этом растворы слегка подкисляют, так как при действии чистой воды на стекло получается слабощелочной раствор, что способствует разложению Н2О2.

Все эти особенности разложения Н2О2 позволяют разрешить противоречие. Для получения чистого Н2О2 необходимо проводить перегонку при пониженном давлении, поскольку вещество разлагается при нагревании выше 70° С и даже, хотя очень медленно, при комнатной температуре (как сказано в Химической энциклопедии, со скоростью 0,5% в год). В таком случае, как же получена фигурирующая в той же энциклопедии температура кипения при атмосферном давлении, равная 150,2° С? Обычно в таких случаях используют физико-химическую закономерность: логарифм давления пара жидкости линейно зависит от обратной температуры (по шкале Кельвина), поэтому если точно измерить давление пара Н2О2 при нескольких (невысоких) температурах, то легко можно рассчитать, при какой температуре это давление достигнет 760 мм рт.ст. А это и есть температура кипения при обычных условиях.

Теоретически радикалы ОН. могут образоваться и в отсутствие инициаторов, в результате разрыва более слабой связи О–О, но для этого нужна довольно высокая температура. Несмотря на относительно небольшую энергию разрыва этой связи в молекуле Н2О2 (она равна 214 кДж/моль, что в 2,3 раза меньше, чем для связи Н–ОН в молекуле воды), связь О–О все же достаточно прочная, чтобы пероксид водорода был абсолютно устойчив при комнатной температуре. И даже при температуре кипения (150° С) он должен разлагаться очень медленно. Расчет показывает, что при этой температуре разложение на 0,5% должно происходить тоже достаточно медленно, даже если длина цепи равна 1000 звеньев. Несоответствие расчетов и опытных данных объясняется каталитическим разложением, вызванным и мельчайшими примесями в жидкости и стенками реакционного сосуда. Поэтому измеренная многими авторами энергия активации разложения Н2О2 всегда значительно меньше, чем 214 кДж/моль даже «в отсутствие катализатора». На самом деле катализатор разложения всегда есть – и в виде ничтожных примесей в растворе, и в виде стенок сосуда, именно поэтому нагревание безводного Н2О2 до кипения при атмосферном давлении неоднократно вызывало взрывы.

В некоторых условиях разложение Н2О2 происходит очень необычно, например, если нагреть подкисленный серной кислотой раствор Н2О2 в присутствии иодата калия KIO3, то при определенных концентрациях реагентов наблюдается колебательная реакция, при этом выделение кислорода периодически прекращается, а потом возобновляется с периодом от 40 до 800 секунд.

Химические свойства Н2О2.

Пероксид водорода – кислота, но очень слабая. Константа диссоциации H2O2H+ + HO2 при 25° С равна 2,4·10–12, что на 5 порядков меньше, чем для H2S. Средние соли Н2О2 щелочных и щелочноземельных металлов обычно называют пероксидами (см. ПЕРОКСИДЫ). При растворении в воде они почти полностью гидролизуются: Na2O2 + 2H2O ® 2NaOH + H2O2. Гидролизу способствует подкисление растворов. Как кислота Н2О2 образует и кислые соли, например, Ва(НО2)2, NaHO2 и др. Кислые соли менее подвержены гидролизу, но легко разлагаются при нагревании с выделением кислорода: 2NaHO2 ® 2NaOH + O2. Выделяющаяся щелочь, как и в случае Н2О2, способствует разложению.

Растворы Н2О2, особенно концентрированные, обладают сильным окислительным действием. Так, при действии 65%-ного раствора Н2О2 на бумагу, опилки и другие горючие вещества они воспламеняются. Менее концентрированные растворы обесцвечивают многие органические соединения, например, индиго. Необычно идет окисление формальдегида: Н2О2 восстанавливается не до воды (как обычно), а до свободного водорода: 2НСНО + Н2О2 ® 2НСООН + Н2. Если взять 30%-ный раствор Н2О2 и 40%-ный раствор НСНО, то после небольшого подогрева начинается бурная реакция, жидкость вскипает и пенится. Окислительное действие разбавленных растворов Н2О2 больше всего проявляется в кислой среде, например, H2O2 + H2C2O4 ® 2H2O + 2CO2, но возможно окисление и в щелочной среде:

Na[Sn(OH)3] + H2O2 + NaOH ® Na2[Sn(OH)6]; 2K3[Cr(OH)6] + 3H2O2 ® 2KCrO4 + 2KOH + 8H2O.

Окисление черного сульфида свинца до белого сульфата PbS + 4H2O2 ® PbSO4 + 4H2O можно использовать для восстановления потемневших свинцовых белил на старых картинах. Под действием света идет окисление и соляной кислоты:

H2O2 + 2HCl ® 2H2O + Cl2. Добавление Н2О2 к кислотам сильно увеличивает их действие на металлы. Так, в смеси H2O2 и разбавленной H2SO4 растворяются медь, серебро и ртуть; иод в кислой среде окисляется до иодной кислоты HIO3, сернистый газ – до серной кислоты и т.д.

Необычно происходит окисление калий-натриевой соли винной кислоты (сегнетовой соли) в присутствии хлорида кобальта в качестве катализатора. В ходе реакции KOOC(CHOH)2COONa + 5H2O2 ® KHCO3 + NaHCO3 + 6H2O + 2CO2 розовый CoCl2 изменяет цвет на зеленый из-за образования комплексного соединения с тартратом – анионом винной кислоты. По мере протекания реакции и окисления тартрата комплекс разрушается и катализатор снова розовеет. Если вместо хлорида кобальта использовать в качестве катализатора медный купорос, то промежуточное соединение, в зависимости от соотношения исходных реагентов, будет окрашено в оранжевый или зеленый цвет. После окончания реакции восстанавливается синий цвет медного купороса.

Совершенно иначе реагирует пероксид водорода в присутствии сильных окислителей, а также веществ, легко отдающих кислород. В таких случаях Н2О2 может выступать и как восстановитель с одновременным выделением кислорода (так называемый восстановительный распад Н2О2), например:

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 ® K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O;

Ag2O + H2O2 ® 2Ag + H2O + O2;

О3 + Н2О2 ® H2O + 2O2;

NaOCl + H2O2 ® NaCl + H2O + O2.

Последняя реакция интересна тем, что в ней образуются возбужденные молекулы кислорода, которые испускают оранжевую флуоресценцию (см. ХЛОР АКТИВНЫЙ). Аналогично из растворов солей золота выделяется металлическое золото, из оксида ртути получается металлическая ртуть и т.д. Такое необычное свойство Н2О2 позволяет, например, провести окисление гексацианоферрата(II) калия, а затем, изменив условия, восстановить продукт реакции в исходное соединение с помощью того же реактива. Первая реакция идет в кислой среде, вторая – в щелочной:

2K4[Fe(CN)6] + H2O2 + H2SO4 ® 2K3[Fe(CN)6] + K2SO4 + 2H2O;

2K3[Fe(CN)6] + H2O2 + 2KOH ® 2K4[Fe(CN)6] + 2H2O + O2.

(«Двойственный характер» Н2О2 позволил одному преподавателю химии сравнить пероксид водорода с героем повести известного английского писателя Стивенсона Странная история доктора Джекила и мистера Хайда, под влиянием придуманного им состава он мог резко изменять свой характер, превращаясь из добропорядочного джентльмена в кровожадного маньяка. )

Получение Н2О2.

Молекулы Н2О2 всегда получаются в небольших количествах при горении и окислении различных соединений. При горении Н2О2 образуется либо при отрыве атомов водорода от исходных соединений промежуточными гидропероксидными радикалами, например: HO2. + CH4 ® H2O2 + CH3., либо в результате рекомбинации активных свободных радикалов: 2ОН. ® Н2О2, Н. + НО2. ® Н2О2. Например, если кислородно-водородное пламя направить на кусок льда, то растаявшая вода будет содержать в заметных количествах Н2О2, образовавшийся в результате рекомбинации свободных радикалов (в пламени молекулы Н2О2 немедленно распадаются). Аналогичный результат получается и при горении других газов. Образование Н2О2 может происходить и при невысокой температуре в результате различных окислительно-восстановительных процессов.

В промышленности пероксид водорода уже давно не получают способом Тенара – из пероксида бария, а используют более современные методы. Один из них – электролиз растворов серной кислоты. При этом на аноде сульфат-ионы окисляются до надсульфат-ионов: 2SO42– – 2e ® S2O82–. Надсерная кислота затем гидролизуется:

H2S2O8 + 2H2O ® H2O2 + 2H2SO4.

На катоде, как обычно, идет выделение водорода, так что суммарная реакция описывается уравнением 2H2O ® H2O2 + H2. Но основной современный способ (свыше 80% мирового производства) – окисление некоторых органических соединений, например, этилантрагидрохинона, кислородом воздуха в органическом растворителе, при этом из антрагидрохинона образуются Н2О2 и соответствующий антрахинон, который потом снова восстанавливают водородом на катализаторе в антрагидрохинон. Пероксид водорода извлекают из смеси водой и концентрируют перегонкой. Аналогичная реакция протекает и при использовании изопропилового спирта (она идет с промежуточным образованием гидропероксида): (СН3)2СНОН + О2 ® (СН3)2С(ООН)ОН ® (СН3)2СО + Н2О2. При необходимости образовавшийся ацетон также можно восстановить до изопропилового спирта.

Применение Н2О2.

Пероксид водорода находит широкое применение, а его мировое производство исчисляется сотнями тысяч тонн в год. Его используют для получения неорганических пероксидов, как окислитель ракетных топлив, в органических синтезах, для отбеливания масел, жиров, тканей, бумаги, для очистки полупроводниковых материалов, для извлечения из руд ценных металлов (например, урана путем перевода его нерастворимой формы в растворимую), для обезвреживания сточных вод. В медицине растворы Н2О2 применяют для полоскания и смазывания при воспалительных заболеваниях слизистых оболочек (стоматиты, ангина), для лечения гнойных ран. В пеналах для хранения контактных линз в крышку иногда помещают очень небольшое количество платинового катализатора. Линзы для их дезинфекции заливают в пенале 3%-ным раствором Н2О2, но так как этот раствор вреден для глаз, пенал через некоторое время переворачивают. При этом катализатор в крышке быстро разлагает Н2О2 на чистую воду и кислород.

Когда-то модно было обесцвечивать волосы «перекисью», сейчас для окраски волос существуют более безопасные составы.

В присутствии некоторых солей пероксид водорода образует как бы твердый «концентрат», который удобнее перевозить и использовать. Так, если к сильно охлажденному насыщенному раствору борнокислого натрия (буры) добавить Н2О2 в присутствии, постепенно образуются большие прозрачные кристаллы пероксобората натрия Na2[(BO2)2(OH)4]. Это вещество широко используется для отбеливания тканей и как компонент моющих средств. Молекулы Н2О2, как и молекулы воды, способны внедряться в кристаллическую структуру солей, образуя подобие кристаллогидратов – пероксогидраты, например, К2СО3·3Н2О2, Na2CO3·1,5H2O; последнее соединение широко известное под названием «персоль». Так называемый «гидроперит» CO(NH2)2·H2O2 представляет собой клатрат – соединение включения молекул Н2О2 в пустоты кристаллической решетки мочевины.

В аналитической химии с помощью пероксида водорода можно определять некоторые металлы. Например, если к раствору соли титана(IV) – сульфата титанила добавить пероксид водорода, раствор приобретает ярко-оранжевый цвет вследствие образования надтитановой кислоты:

TiOSO4 + H2SO4 + H2O2 ® H2[TiO2(SO4)2] + H2O. Бесцветный молибдат-ион MoO42– окисляется Н2О2 в интенсивно окрашенный в оранжевый цвет пероксидный анион. Подкисленный раствор дихромата калия в присутствии Н2О2 образует надхромовую кислоту: K2Cr2O7 + H2SO4 + 5H2O2 ® H2Cr2O12 + K2SO4 + 5H2O, которая довольно быстро разлагается: H2Cr2O12 + 3H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + 4H2O + 4O2. Если сложить эти два уравнения, получится реакция восстановления пероксидом водорода дихромата калия:

K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 5H2O2 ® Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 9H2O + 4O2.

Надхромовую кислоту можно извлечь из водного раствора эфиром (в растворе эфира она значительно более устойчива, чем в воде). Эфирный слой при этом окрашивается в интенсивный синий цвет.

Илья Леенсон

Перекись водорода – отличный антисептик

Перекись водорода и ее применение

Перекись водорода (H2O2) является самым простым пероксидом. Ее структура представлена в виде соединения водорода и кислорода. Данный химический реактив содержит практически максимальное количество кислорода – 94 % по массе. Это нестойкое соединение, которое хорошо растворяется в воде и разлагается при соприкосновении с воздухом. Кроме того, одним из основных ее плюсов являются окислительные свойства. Впервые в 1818 году пероксид водорода был получен химиком Луи Жак Тенаром. Описанный химический реактив производят и живые организмы в качестве побочного продукта окислительного метаболизма.

Сфера применения

Пероксид водорода представляет собой химический реактив в виде прозрачной жидкости без запаха, уровень вязкости которой немного выше, чем у воды. Благодаря этой уникальной характеристике (прозрачности), перекись водорода часто используют при производстве бытовой химии: отбеливателей или моющих и чистящих средств. Концентрированную перекись водорода используют в качестве пропеллента в ракетной технике. С таким концентрированным химическим реактивом нужно работать с особой осторожностью. Работу проводить строго в резинотехнических изделиях (перчатках нитриловых или перчатках смотровых, а также в защитной маске). Все химические исследования с данным химическим реактивом следуют проводить в специальной лабораторной посуде или лабораторной посуде из стекла.

Пероксид водорода также применяется в косметологии – для обесцвечивания волос и стоматологии – для отбеливания зубов. Однако результат в обоих случаях вызван окислением, а, следовательно, приводит к повреждению тканей. Поэтому специалисты не рекомендуют частое использование данного химического реактива в таких целях. Перекись водорода широко применяется в фармакологии и медицине как одно из наилучших средств дезинфекции и стерилизации, широко используется в быту и в промышленной сфере (в текстильном и целлюлозно-бумажном производстве). Первая помощь при травмах, царапинах, укусах, порезах не обходится без промывания раствором перекиси водорода, поэтому — это обязательный лекарственный препарат в каждой домашней аптечке.

«Активатор» для клеток тела

Перекись водорода как химический реактив не только знаком нашему организму, но и полезен ему. Согласно исследованиям ученых из Университета Южной Калифорнии перекись водорода является метрономом нашего организма, а также приводит в действие клетки тела, заставляет их биться в едином ритме.

Исследователи пришли к выводу, что пероксид водорода вырабатывается во всех живых клетках организма и служит так называемым «переключателем» между фазами активности и отдыха. Данное химическое соединение играет значимую роль в определении дневной фазы биоритма и состояния активности. Всем давно знакомо понятие внутренних биологических часов, которым подчиняются фазы бодрствования и сна. Помимо этого у некоторых внутренних органов имеются свои режимы или биоритмы, которые взаимодействуют между собой. По словам исследователя Джона Тауэра, профессора молекулярной биологии, пероксид водорода в живых организмах «работает» как системный сигнал, функцией которого является урегулирование взаиморитма внутри клеток.

Формы выпуска перекиси водорода

Одной из известных и распространенных форм продажи перекиси водорода является  флакон с 3 % раствором, на котором обязательно указана концентрация. Как правило, именно 3 % раствор используется в медицине в качестве антисептика. Для больше стабилизации раствора в него добавляют бензоат натрия. При лечении раствор перекиси разбавляется водой. Иногда в этот химический реактив в очень малых количествах добавляют соединения свинца и цинка, которые не оказывают негативного влияния на организм человека.

Пергидроль – это концентрированный раствор перекиси водорода, содержащий до 35 % перекиси. В лечебных целях такой вид раствора необходимо разбавить с водой в соотношении 1:10. Хотя во многих западных странах, в отличие от стран СНГ, применим именно концентрированный раствор.

Кроме жидкого состояния перекись водорода продается и в сухом виде в виде таблеток (гидропирит). Содержание перекиси в 1 таблетке составляет около 35 %, следовательно, чтобы приготовить 3 % раствор, необходимо растворить ее в воде до нужной концентрации.

Где купить перекись водорода?

«Prime Chemicals Group» – это современный магазин химических реактивов Москва розница, в котором можно найти практически все, что нужно для работы в современной лаборатории: лабораторное оборудование и приборы, химические реактивы, резинотехнические изделия, лабораторное стекло.

Перекись водорода купить в нашем интернет-магазине легко и удобно!

Перекись водорода 50 %, а также 37 % перекись водорода купить можно под заказ.

«Прайм Кемикасл Групп» – компания, которая работает для Вас!

ВСЕ, ЧТО ВЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ О СМЕШИВАНИИ КРАСИТЕЛЕЙ

На первый взгляд, разведение красителя — процедура простая и быстрая, однако у разных типов красителей есть свои особенности, которые нужно учитывать.

Выбор продукта для окрашивания волос необходимо осуществлять после анализа исходных данных клиента, на основании ваших выводов. Например, нанесение одного и того же красителя на тонкие и на толстые волосы даст различный результат. Если краситель, предназначенный для нормальных волос, будет нанесен на тонкие волосы, конечный результат будет иметь более темный оттенок, поскольку то же число пигментов будет сконцентрировано на меньшей плоскости.

Также необходимо принимать во внимание другие индивидуальные особенности клиента, такие как пористость волос, процентное содержание седины, и, конечно, его ожидания относительно конечного цвета! Безусловно, подготовка красителя зависит от специфики используемого бренда, однако имеются общие правила использования, применимые для большинства продуктов.

Когда перекись водорода и щелочь (обычно это аммиак) смешиваются в процессе приготовления красителя, происходит оксидативная реакция, во время которой перманентные и деми-перманентные составы формируют пигментные молекулы. Этот процесс является конечным по времени, следовательно, важно нанести смешанный краситель как можно скорее. В противном случае, это приведет к недостаточному осветлению существующих в волосах пигментов и ограничит количество новых пигментов, которые проникнут и закрепятся в структуре волоса.

Растительные красители
Хну и другие растительные ингредиенты необходимо смешать с горячей водой до получения густой пасты, затем нанести и оставить на волосах на срок до одного часа, в зависимости от типа волос. Часто в хну добавляют различные компоненты для изменения оттенка, например, ромашку, грецкий орех, индиго, красное вино или чай.

Семи-перманентные красители

Они уже готовы к прямому нанесению. Тем не менее, возможно смешение оттенков, для получения промежуточных. Время воздействия гибкое, так как отсутствует окислительный процесс.

Деми-перманентные красители
Деми-перманентные красители находятся по своим характеристикам между перманентными и семи-перманентными красителями. Деми-перманентные составы содержат оба типа пигментов – и прямые (мета-красители), и оксидативные (пара-красители). Оксидативные пигменты нуждаются в воздействии кислорода для того, чтобы начать проявляться. Поэтому деми-перманентные красители необходимо смешивать со слабым раствором перекиси водорода.

Поскольку в этих продуктах используются пара-красители, необходимо проводить предварительный тест на коже.

Перманентные красители
Перманентные (оксидативные) красители всегда состоят из двух фаз: перед нанесением на волосы крем смешивается с перекисью водорода.

Обычно оксидативные красители смешиваются с перекисью в равных частях. Смесь всегда необходимо готовить в неметаллической емкости, поскольку металл вступает в реакцию с перекисью. Смешивать состав необходимо пластиковой кистью или венчиком, это позволяет сохранять смесь в стабильном состоянии.

Рекомендуется использование весов, лучше электронной модели, – это позволяет пользователю для удобства сбрасывать результат перед добавлением следующего компонента. Обесцвечивающие препараты смешиваются подобным же образом, вне зависимости от того, крем это или порошок.

Тюбики с красителем часто маркируются делениями, для контроля выдавленного объема при отсутствии измерительных инструментов. Выбор пероксидного лосьона варьируется, позволяя контролировать степень осветления и интенсивность цвета на волосах. Концентрация перекиси водорода измеряется в процентах или в объеме; например 3% эквивалентно 10 частям в данном объеме (Vol.).

Перекись водорода

Перекись водорода или пероксид водорода (Н-О-О-Н) — прозрачная, бесцветная жидкость. Используется только в водных растворах, и смешивающаяся с водой в любых соотношениях. При низких концентрациях перекись водорода не имеет запаха, при высоких концентрациях — имеет несколько резкий запах. Молекулярный вес перекиси водорода 34,02.

Перекись водорода — негорючая, пожаровзрывоопасная жидкость, является сильным окислителем, энергично вступающим в реакции со многими веществами. Она способна самопроизвольно разлагаться на воду и кислород, это свойство особенно важно из-за возрастающей в последнее время озабоченности состоянием окружающей среды.

Области применения перекиси водорода

Перекись водорода обладает сильными окисляющими свойствами. Она мало ядовита и проста в работа. Продукты распада, вода и кислород, не опасны. Всё это преимущества вызвали расширение областей применения. Тому, что перекись водорода стала очень важным промышленным химикатом способствовала, не в последнюю очередь, всё возрастающая в последние десятилетия озабоченность состоянием окружающей среды.

Самой большой областью применения перекиси водорода в качестве отбеливающего вещества является целлюлозно-бумажная промышленность. Химикат используется, как при отбелке химической массы (сульфатной и сульфитной), так при отбелке различных типов механической массы, также для регенерации макулатуры. Перекись водорода используется в текстильной промышленности, как эффективное отбеливающее средство для хлопка, текстиля, шерсти, мехов, различных искусственных и синтетических волокон.

Незаменима перекись водорода в области защиты окружающей среды, являясь универсальным агентом для обезвреживания различных токсичных веществ в промышленных и бытовых сточных водах, в газовых выбросах; с ее помощью могут обезвреживаться сульфиты и сульфиды, гипохлориды, нитриты, нитрилы, цианиды, альдегиды, фенолы, гидразины, эфиры и др. Применяя перекись водорода, можно эффективно очищать различные отходящие газы от двуокиси серы, оксиды азота, сероводорода, хлора, синильной кислоты.

Благодаря высокому содержанию активного кислорода и ряду уникальных свойств этот продукт используют, как окисляющий, гидроксилирующий и эпоксидирующий агент в химической промышленности. Примером является получение пероксидных соединений, например в органических пероксидах, перборатах и перкарбонатах. Другим примером является использование её в качестве инициатора полимеризации.

Перекись водорода нашла свое применение в металлообрабатывающей промышленности, где она используется для травления, полирования и очистки и травления металлов и сплавов, а так же для удаления так называемых азотистых газов при травлении.

Перекись водорода активно используется в горнодобывающей промышленности при добыче золота, урана, кобальта. А так же в нефтедобыче для повышения извлечения нефти из скважины.

В медицине растворы перекись водорода применяются, как антисептическое средство. При контакте с поврежденной кожей и слизистыми, перекись водорода под влиянием фермента каталазы распадается с выделением кислорода, что способствует сворачиванию крови и создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. К тому же перекись водорода обладает выраженной бактерицидной, туберкулоцидной, вирулицидной, фунгицидной и спороцидной активностью. Другими словами, перекись водорода эффективно применяется для дезинфекции при особо опасных инфекциях, таких как сибирская язва, чума, сап, мелиоидоз, холера, туляремия, а так же туберкулез.

На основании выше изложенных свойств перекись водорода нашла свое применение и в сельском хозяйстве для обработки семян, картофеля, капусты и силоса. Набирает свою популярность использование перекиси водорода в рыбохозяйственных комплексах для профилактики и лечения заболеваний рыб в условиях интенсивного выращивания, а так же в аквариумистике для борьбы с низшими водорослями.

В пищевой промышленности растворы перекиси водорода применяются для дезинфекции технологических поверхностей оборудования, непосредственно соприкасающихся с продукцией. Кроме того, на предприятиях по производству молочной продукции, соков, вина и других пищевых продуктов растворы перекиси водорода используются для стерилизации упаковки методом распыления и погружения на разливочных машинах Тетра Пак и Комби Блок.

Особо чистые марки перекиси водорода широко используются в электронной промышленности при производстве полупроводниковых чипов.

Высококонцентрированная перекись водорода используется в ракетно-космической технике в качестве окислителя в жидком двухкомпонентном ракетном топливе.

Опасность применения

Несмотря на то, что перекись водорода не токсичнa, ее концентрированные растворы при попадании на кожу, слизистые оболочки и в дыхательные пути вызывают ожоги. В больших концентрациях перекись водорода может быть взрывоопасна.

Безопасное применение перекиси водорода

Для обеспечения безопасности работы с перекисью водорода необходимо строго следовать всем предписанным требованиям безопасности:

  • Персонал, принятый на работу в производство перекиси водорода, должен быть инструктирован и обучен правилам безопасной работы
  • Так как перекись водорода — пожаро-взрывоопасная жидкость и является сильным окислителем, она способна самопроизвольно разлагаться на воду и кислород и при розливе может вызывать воспламенение горючих материалов. Средством для тушения пожара и остановки разложения перекиси водорода является обильная струя воды.
  • Не допускается контакт перекиси водорода с железом, хромом, свинцом, серебром, марганцем и их солями, так как эти металлы являются катализаторами разложения перекиси водорода. Во избежание разложения перекиси водорода не допускается загрязнение ее растворов посторонними примесями.
  • Перекись водорода по параметру острой токсичности при введении в желудок относится к 3 классу опасности. Растворы перекиси водорода могут вызывать ожоги кожи и глаз, пары перекиси водорода — раздражение слизистых оболочек.
  • Первая помощь при ожогах кожи или слизистых оболочек — обильное промывание пораженных участков струей воды, при поражении глаз — обратиться к врачу-специалисту.
  • При работе с перекисью водорода обслуживающий персонал должен быть обеспечен специальной одеждой, специальной обувью и индивидуальными средствами защиты по действующим нормам: хлопчатобумажным халатом, прорезиненным или пластиковым фартуком, а также сапогами. Для защиты глаз применяют защитные очки или маску из органического стекла, для защиты кожи рук — резиновые перчатки. Помещения для работы с перекисью водорода должны быть оборудованы вентиляцией.

Перекись водорода медицинская 37 %, канистра 12 кг

Описание Перекись водорода медицинская 37 % / канистра 12 кг:

СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ: Акушерские стационары, ЛПУ, Клинические лаборатории, Станции переливания крови, Бактериологические лаборатории, Детские учреждения (детсады, школы и т.п.), Пенитенциарные учреждения, Инфекционные очаги, Предприятия общественного питания, Предприятия продовольственной торговли, Потребительские рынки, Коммунальные объекты (бани, бассейны, гостиницы, общественные туалеты и т.п.), Учреждения соцобеспечения, Парикмахерские, Косметические и (или) массажные салоны, Прачечные, Санитарный транспорт, Отделения неонатологии.

ОБЪЕКТЫ ОБРАБОТКИ: Анестезиологическое оборудование, Белье нательное, Белье постельное, Выделения больного (моча, фекалии, мокрота), Гибкие эндоскопы, Жесткая мебель, Жесткие эндоскопы, Игрушки, ИМН одноразовые перед утилизацией, Инструменты к эндоскопам, Кровь, Кувезы, Лабораторная посуда, Мед. отходы из текстильных материалов (ватные и марлевые тампоны, марля, бинты), Мокрота, Моча, Мягкая мебель, Напольные покрытия, Наркозно-дыхательная аппаратура, Обувь из пластика, резины, Одноразовая посуда, Плевательницы, Поверхности в помещениях, Поверхности приборов и аппаратов, Предметы для мытья посуды, Предметы личной гигиены, Предметы обстановки, Предметы ухода за больными, Приспособления к кювезам, Рвотные массы, Резиновые и полипропиленовые коврики, Санитарно-техническое оборудование, Санитарный транспорт, Слюноотсосы, Стоматологические материалы (оттиски из альгината, силикона, полиэфирной смолы, зубопротезные заготовки, артикуляторы), Уборочный инвентарь, Обеззараживание воды в т.ч. в бассейнах.
____________________________________________________________________________________
Производство: Россия

Назначение:

средство предназначено: — для дезинфекции поверхностей в помещениях, жесткой мебели, санитарно-технического оборудования, белья, посуды, игрушек, предметов ухода за больными, уборочного материала при инфекциях бактериальной (включая ту­беркулез и особо опасные инфекции: сибирская язва, чума, сап, мелиоидоз, холера, туляремия), вирусной этиологии и дерматофитиях в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ), в том числе клинических, микробио­логических и др. лабораториях;

-дезинфекции санитарного транспорта;

-дезинфекции кувезов для недоношенных детей;

-дезинфекции изделий медицинского назначения (включая коррозионно-стойкие хирургические, стоматологические инструменты, стоматологические оттиски силиконовые) в ЛПУ;

-стерилизации изделий медицинского назначения (включая корозионно-стойкие хирургические, стоматологические инструменты, жесткие и гибкие эндо­скопы) в ЛПУ;

-предстерилизационной очистки (при применении в сочетании с моющими средствами) ручным и механизиро­ванным (в том числе с применением ультразвука) способами указанных выше из­делий, а также инструментов к гибким эндоскопам в ЛПУ


Действующие вещества: Перекись водорода (ПВ) 30-40%

Консистенция: Прозрачная бесцветная жидкость

Свойства: Антимикробные свойства средства сохраняются в присутствии моющих средств, добавляемых с целью придания рабочим растворам «Водорода перекиси медицинской» моющих свойств.
Средство оказывает коррозирующее действие на металлы.

Микробиология : Обладает бактерицидной, туберкулоцидной, вирулицидной, фунгицидной и спороцидной активностью.

Токсичность: при введении в желудок — 3; при нанесении на кожу — 3; рабочего раствора — 3


Применение: при приготовлении рабочих растворов средства «Водорода перекись медицинская» соблюдают следующий порядок: в питьевую воду (не менее, чем в 500 мл) добавляют необходимое количество средства и доводят питьевой водой до 1 л. В зависимости от необходимой температуры рабочего раствора используют питьевую воду либо комнатной температуры (не менее 18°С), либо нагретую до 55°С. При приготовлении растворов средства в сочетании с моющим средством в питьевую воду сначала добавляют моющее средство, тщательно перемешивают до растворения последнего, затем добавляют «Водорода перекись медицинскую» и доводят до 1 л питьевой водой. При приготовлении рабочих растворов для предстерилизационной очист­ки, содержащих 0,14% ингибитора коррозии (олеат натрия), последний в количе­стве 1,4 г растворяют вместе с моющим средством


Примерный алгоритм очистки воды в бассейнах:

  1. Стенки и дно бассейна обрабатываются бытовыми моющими средствами («Белизна», «Доместос» и т. д.).
  2. Вода подается через фильтр, при этом на фильтре оседают соли железа и другие грубые примеси.
  3. Вода в бассейне, как правило, имеет зеленоватый цвет за счет примесей органики, в т.ч. патогенной. В неё выливается 30-40-процентный пергидроль из примерного расчета 2 литра на 12 кубометров воды.
  4. Через несколько часов пероксид распадается на свободный кислород и воду. За это время вода в бассейне очищается от органики, приобретает прозрачность и голубой цвет.
  5. Обработку пергидролем следует повторять по мере загрязнения/помутнения воды.
Срок хранения: 6 месяцев, рабочих раство­ров — 1 сутки.

Примечания:
— Необходимо избегать попадания концентрата на кожу и в глаза.
— При приготовлении рабочих растворов необходимо использовать за­щитные очки и перчатки из поливинилхлорида или неопрена.
— При использовании растворов с концентрацией более 3% (по ПВ) об­работку способами протирания и орошения проводить с защитой органов дыхания (универсальными респираторами типа РПГ-67 или РУ-60М с патроном марки В), глаз (герметичными очками), кожи рук (перчатками из поливинилхлорида или неопрена).
— При обработке изделий медицинского назначения, белья, посуды ем­кости с растворами должны быть закрыты.
— Под влиянием прямого солнечного света и тепла происходит распад средства с выделением кислорода. Для хранения должна быть использована специальная тара с выпускающим клапаном. Следует избегать опрокидывания тары и ее резкого наклона. Средство следует хранить в темном прохладном месте, не доступном детям, отдельно от лекарственных препаратов.

ГБОУ «ЦОИС «Москва-98» Москомспорта, Москва

В пятницу, 4 декабря, в ЦО был проведён общешкольный урок на тему: «Профилактика детского травматизма и оказание первой помощи». Лекцию читал Дубровский В.П., РСП по безопасности, ОТ, ГОЧС.

ПАМЯТКА №1

при оказании первой помощи.

1. Ожоги нельзя смазывать маслом. Масло на ране создаёт плёнку, получается «парниковый эффект»: нет доступа кислорода к ожогу, в итоге рана не заживает, а боль усиливается.

Необходимо охладить обожжённое место. Много зависит от величины и серьёзности ожога.

— При небольшом ожоге достаточно подставить ранку под струю холодной воды.

— При мелком «кухонном» ожоге надо смазать ранку хозяйственным мылом. Мыло – это щёлочь, а ожог – это кислотная реакция. Щёлочь гасит кислоту, боль утихает, пузырь, возможно, не надуется.

— При ожоге с большим повреждением кожи необходимо обработать рану холодной водой, наложить стерильную повязку (но не вату!) и обратиться в травмпункт.

Применяемый от ожогов ПАНТЕНОЛ надо использовать только в виде пены (для обеспечения доступа кислорода), а не в виде мази и крема.

2. Окрытые ранки не поливают йодом или зелёнкой, т. к. они изготовлены на спиртовой основе, а любой спиртовой состав на ранке создаст глубокий химический ожог, который будет долго заживать и может оставить рубец.

Правильно будет для дезинфекции ранки использовать перекись водорода, хлоргексидин, а сверху накладывают стерильную марлевую повязку.

3. Обмороженные участки тела растирать запрещается! От переохлаждения происходит спазм сосудов, кровоток в этой зоне ухудшается, а затем и вовсе останавливается. Сосуды становятся «ломкими» и, растирая замёрзшие участки кожи, мы наносим коже микротравмы, ломаем, повреждаем. В худшем случае замёрзшие участки кожи можем довести даже до омертвения.

При обморожении надо уйти с холода в тёплое помещение и отогреваться постепенно, как бы оттаивая. Изнутри обязательно согреться горячим сладким чаем. Но не алкоголем.

4. Если знобит или поднялась температура, то не кутайтесь! Когда поднимается температура – нарушается терморегуляция. И горячему телу становится холодно, т.к. разница температур тела и помещения увеличивается. Появляется ощущение озноба. Кажется, что человек мёрзнет. Сразу хочется укрыться 2-мя одеялами. Если в этот момент мы будем усилено согреваться, то у разгорячённого тела не будет возможности охладиться и сбить температуру.

Правильно, вопреки ощущениям холода, раскрыться, приложить мокрый прохладный платок (полотенце) ко лбу и, по совету врача, принимать жаропонижающие препараты.

5. Если человек подавился. В этом случае хлопать по спине запрещено!

Способ похлопывания противоречит логике и может серьёзно ухудшить ситуацию, т.к. предмет или кусочек пищи только проскользнёт ещё глубже в дыхательные пути.

При вдыхании какого-то постороннего предмета или кусочка пищи самое правильное решение – это кашель! Надо с помощью кашля и резких выдохов выталкивать предмет наружу. Поэтому, если поперхнулся, необходимо слегка наклониться вперёд и сделать несколько сильных выдохов. Вдыхать же надо осторожно и медленно.

— Если человек подавился и не может дышать (т.е. предмет закупорил дыхательные пути), то необходимасрочная помощь! Пострадавшего надо сильно наклонить вперёд (можно через колено или спинку стула) и сделать несколько резких скользящих движений по направлению к шее, как бы выбивая посторонний предмет.

6. Если заложен носне греть его!

При заложенном носе не следует применять «бабушкин» способ: прикладывать тепло к переносице – тёплое круто сваренное яйцо, мешочек с разогретой гречкой и т.п. Такое нагревание опасно! При сильном насморке сосуды расширены. В носу начался отёк, а тепло этот отёк только усилит. Нагревание может привести к нарушению оттока слизи, в околоносовых пазухах разовьётся воспаление, что может, в худшем случае, привести к менингиту (менингит – это опасное заболевание – воспаление оболочек спинного и головного мозга).

Надо сузить сосуды, что замечательно выполняют капли от насморка, а также антигистаминные препараты ТАВЕГИЛ и СУПРАСТИН, применяемые по совету врача.

7. В случае травмированияникакого тепла к травмам!

Растяжение, ушиб, вывих – все эти травмы сопровождаются отёком тканей. Прикладываемое тепло только усилит отёк и боль.

При травмах надо максимально ограничить движение, приложить лёд (например, кусок мяса из морозильной камеры холодильника) и поскорее добраться в ближайший травмпункт. Ближайшие к нашему ЦО: детский – ул. Б.Полянка,20;

взрослый – Мичуринский проспект,16, кор.1(при поликлинике №8).

8. При носовом кровотечении нельзя запрокидывать голову!

При наклоне назад мы только изменим направление кровотечения: кровь пойдёт в носоглотку, в желудок, что может вызвать кровавую рвоту. При обильном кровоизлиянии в желудок доктор не определит, сколько крови потерял пострадавший.

— Правильно поступить надо так: сесть прямо, слегка наклонившись вперёд. Положить в ноздрю (или ноздри) тампон, смоченный в перекиси водорода, приложить холод на переносицу.

9. Марганцовкаопасное лекарство! (Сейчас её изъяли из аптечек).

Нас в детстве при отравлениях спасали марганцовкой (бледно-розовым раствором), чтоб убить заразу изнутри. Однако надо помнить, что марганцовка — это скопление микрокристалликов. Именно они, растворяясь в воде, придают ей розовый цвет. Чем больше кристалликов, тем насыщеннее и темнее раствор. Проблема в том, что кристаллики растворяются в воде не полностью (до конца – только при кипячении). После полного растворения надо пропускать раствор марганцовки через хороший фильтр, например, через несколько слоёв марли. Иначе, попадая на слизистую оболочку желудка, кристаллик вызовет сильный химический ожог.

10. Алкогольне наркоз!

Спирт – это действительно народный «анестетик». Он снижает чувствительность. А в случае травмы это крайне опасно! От действия алкоголя человек не чувствует боли так явно, он пытается активно двигаться, часто усугубляя при этом полученные травмы. Да и врачу с пьяным пациентом трудно – пострадавший не может точно описать своё состояние и свои ощущения. Кроме того, многие обезболивающие препараты и другие лекарства не совместимы с алкоголем.

Перекись водорода-DF 3% 50 мл спрей наружн.

УТВЕРЖДЕНА

Приказом председателя

Комитета контроля медицинской и  фармацевтической деятельности

Министерства здравоохранения

Республики Казахстан

от «____»____________20__г.

№ ___________________

Инструкция по медицинскому применению

лекарственного средства

Водорода перекись — DF

Торговое название

Водорода перекись — DF

Международное непатентованное название    

Нет

    

Лекарственная форма

Спрей для наружного применения   3%

Состав

100 мл препарата содержат                                              

активное вещество – перекись водорода концентрированная  (содержание водорода пероксида в исходной субстанции от 27% до 40%) — от 7,5 до 11,11 г

вспомогательные вещества: натрия бензоат, вода очищенная  

Описание

Бесцветная прозрачная жидкость без запаха или со слабым своеобразным запахом, со слабокислой реакцией

Фармакотерапевтическая группа

Прочие антисептики и дезинфицирующие препараты.

Код АТХ D08AX01

Фармакологические свойства  

Фармакокинетика

Водорода перекись быстро разлагается под действием света, при нагревании, при контакте со щелочами, окисляющими и восстанавливающими веществами, выделяя кислород.

Фармакодинамика

Антисептическое средство из группы оксидантов. Обладает дезинфицирующим, дезодорирующим, а также гемостатическим эффектом. При контакте перекиси водорода с поврежденной кожей и слизистыми оболочками, фермент, содержащийся в крови – пероксидаза, разлагает перекись водорода с образованием воды и активного кислорода. При этом образуется пена, с помощью которой происходит механическое очищение и инактивация органических веществ (протеины, кровь, гной).

Антисептическое действие препарата не является стерилизующим, при его применении происходит лишь временное уменьшение количества микроорганизмов.

Показания к применению

— небольшие поверхностные раны, язвы

— мелкие капиллярные кровотечения из поверхностных ран

— носовые кровотечения

Способ применения и дозы  

У взрослых и детей любого возраста применяют в качестве дезинфицирующего и дезодорирующего средства.

Для обработки кожных покровов, ран и язв спрей распыляют на пораженные участки в количестве, достаточном для их тщательного увлажнения или смачивают им тампон.

Применяют препарат до полного заживления и рубцевания ран.  

Побочные действия  

— возможно: ощущение жжения в момент обработки раны

— в отдельных случаях: аллергические реакции

Противопоказания  

— повышенная чувствительность к компонентам препарата.

Лекарственные взаимодействия

Препарат нестабилен в щелочной среде, в присутствии солей металлов, сложных радикалов некоторых оксидантов.

Особые указания  

Не применяют для орошения полостей.

Препарат нестабилен  на свету и в тепле.

Беременность и период лактации

Противопоказаний для применения препарата в период беременности и кормления грудью нет.

Особенности влияния лекарственного средства на способность управлять транспортным средством или потенциально опасными механизмами

Препарат не влияет на способность управлять транспортным средством или потенциально опасными механизмами.

Передозировка

Не выявлена

Форма выпуска и упаковка  

По 30 мл, 50 мл, 100 мл, 200 мл в полиэтиленовые флаконы с распылительной насадкой  и защитным колпачком. Флаконы вместе с инструкциями по медицинскому применению на государственном и русском языках помещают в групповую тару. Или по 1 флакону вместе с инструкцией по медицинскому применению на государственном и русском языках помещают в пачки картонные.

Условия хранения

Хранить в защищенном от света месте, при температуре не выше 25 °С.

Хранить в недоступном для детей месте!

Срок хранения

2 года

Не применять по истечении срока годности.

Условия отпуска

Без рецепта

Производитель

ТОО «DOSFARM», Казахстан, г. Алматы, ул. Чаплыгина, 3, тел.: (727) 253-03-88.

Владелец регистрационного удостоверения

ТОО «DOSFARM», 050034, Казахстан, г. Алматы, ул. Чаплыгина, 3

Адрес организации, принимающей на территории Республики Казахстан претензии от потребителей по качеству продукции
ТОО «DOSFARM», Республика Казахстан, г. Алматы, ул. Чаплыгина, 3, тел./факс: (727) 253-03-88, эл. адрес: [email protected]

Структурная характеристика трав, предварительно обработанных щелочной перекисью водорода, демонстрирующих различные фенотипы лигнина | Биотехнология для производства биотоплива

  • 1.

    Химмель М.Э., Динг С.И., Джонсон Д.К., Адни В.С., Нимлос М.Р., Брэди Дж.В., Фуст Т.Д.: Устойчивость к биомассе: инженерные растения и ферменты для производства биотоплива. Наука 2007, 315: 804-807.

    CAS Статья Google ученый

  • 2.

    Wyman CE, Balan V, Dale BE, Elander RT, Falls M, Hames B, Holtzapple MT, Ladisch MR, Lee YY, Mosier N, et al. .: Сравнительные данные о влиянии ведущих предварительных обработок, загрузок и составов ферментов на урожайность сахара из различных источников проса. Biores Technol 2011, 102: 11052-11062.

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Chen F, Dixon RA: Модификация лигнина улучшает выход сбраживаемого сахара для производства биотоплива. Nat Biotechnol 2007, 25: 759-761.

    CAS Статья Google ученый

  • 4.

    Studer MH, DeMartini JD, Davis MF, Sykes RW, Davison B, Keller M, Tuskan GA, Wyman CE: Содержание лигнина в природных вариантах Populus влияет на высвобождение сахара. Proc Nat Acad Sci USA 2011, 108: 6300-6305.

    CAS Статья Google ученый

  • 6.

    Yang B, Wyman CE: Влияние удаления ксилана и лигнина с помощью периодической и проточной предварительной обработки на ферментативную перевариваемость целлюлозы кукурузной соломы. Biotechnol Bioeng 2004, 86: 88-98.

    CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Nakagame S, Chandra RP, Kadla JF, Saddler JN: Повышение ферментативного гидролиза лигноцеллюлозной биомассы за счет увеличения содержания карбоновой кислоты в связанном лигнине. Biotechnol Bioeng 2011, 108: 538-548.

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    Адлер E: Химия лигнина — прошлое, настоящее и будущее. Wood Sci Technol 1977, 11: 169-218.

    CAS Статья Google ученый

  • 10.

    Бонавиц Н.Д., глава C: Генетика биосинтеза лигнина: связь генотипа с фенотипом. Annu Rev Gen 2010, 44: 337-363.

    CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Ralph J, Lundquist K, Brunow G, Lu F, Kim H, Schatz PF, Marita JM, Hatfield RD, Ralph SA, Christensen JH, Boerjan W: Лигнины: природные полимеры от окислительного связывания 4- гидроксифенилпропаноиды. Phytochem Ред. 2004, 3: 29-60.

    CAS Статья Google ученый

  • 13.

    Иияма К., Лам ТБТ, Стоун Б.А.: Феноловая кислота связывает полисахариды и лигнин в междоузлиях пшеницы. Phytochem 1990, 29: 733-737.

    CAS Статья Google ученый

  • 15.

    Terashima N, Nakashima J, Takabe K: Предлагаемая структура протолигнина в клеточных стенках растений. Лигнин и биосинтез лигнана, Американское химическое общество 1998, 697: 180-193.

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Grabber JH, Ralph J, Lapierre C, Barrière Y: Генетические и молекулярные основы разлагаемости клеточной стенки травы. I. Взаимодействие лигнина с матриксом клеточной стенки. С Р Биол 2004, 327: 455-465.

    CAS Статья Google ученый

  • 17.

    Lapierre C, Jouin D, Monties B: О молекулярном происхождении щелочной растворимости лигнинов злаковых. Phytochem 1989, 28: 1401-1403.

    CAS Статья Google ученый

  • 18.

    Froass PM, Ragauskas AJ, Jiang J-E: Исследования ядерного магнитного резонанса. 4. Анализ остаточного лигнина после крафт-варки. Ind Eng Chem Res 1998, 37: 3388-3394.

    CAS Статья Google ученый

  • 20.

    Carpita NC: Структура и биогенез клеточных стенок трав. Annu Rev Plant Physiol Plant Molec Biol 1996, 47: 445-476.

    CAS Статья Google ученый

  • 21.

    Hatfield RD, Ralph J, Grabber JH: Сшивание клеточной стенки ферулатами и диферулятами в травах. J Sci Food Agric 1999, 79: 403-407.

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    Saulnier L, Crépeau MJ, Lahaye M., Thibault JF, Garcia-Conesa MT, Kroon PA, Williamson G: Выделение и структурное определение двух 5,5′-диферулоилолигосахаридов указывает на то, что гетероксиланы кукурузы ковалентно перекрещиваются -связанные окислительно-связанными ферулатами. Carb Res 1999, 320: 82-92.

    CAS Статья Google ученый

  • 23.

    Bunzel M: Химия и встречаемость гидроксициннаматных олигомеров. Phytochem Ред. 2010, 9: 47-64.

    CAS Статья Google ученый

  • 24.

    Mechin V, Argillier O, Rocher F, Hebert Y, Mila I, Pollet B, Barriere Y, Lapierre C: В поисках идеотипа кукурузы для ферментативной деградации клеточной стенки с использованием гистологической и биохимической характеристики лигнина. J Agric Food Chem 2005, 53: 5872-5881.

    CAS Статья Google ученый

  • 25.

    Higuchi T, Ito Y, Kawamura I: п-гидроксифенилпропановый компонент лигнина травы и роль тирозин-аммиачной лиазы в его образовании. Phytochem 1967, 6: 875-881.

    CAS Статья Google ученый

  • 26.

    Hartley RD: Деградация клеточных стенок кормов путем последовательной обработки гидроксидом натрия и коммерческим препаратом целлюлазы. J Sci Food Agric 1983, 34: 29-36.

    CAS Статья Google ученый

  • 27.

    Vermerris W, Sherman DM, McIntyre LM: Фенотипическая пластичность клеточных стенок мутантов коричневой средней жилки кукурузы ограничена составом лигнина. J Exp Bot 2010, 61: 2479-2490.

    CAS Статья Google ученый

  • 28.

    Findley W: Отчет о конференции по улучшению кукурузы в северном центральном регионе . Бюро растениеводства Министерства сельского хозяйства США, Чикаго, Иллинойс; 1953.

    Google ученый

  • 29.

    Lam TBT, Iiyama K, Stone BA: Лигнин и гидроксикоричные кислоты в стенках мутантов коричневой средней жилки стеблей сорго, жемчужного проса и кукурузы. J Sci Food Agric 1996, 71: 174-178.

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Barrière Y, Ralph J, Méchin V, Guillaumie S, Grabber JH, Argillier O, Chabbert B, Lapierre C: Генетические и молекулярные основы биосинтеза и разлагаемости клеточной стенки травы.II. Уроки мутантов коричневой средней жилки. C R Biol 2004, 327: 847-860.

    Артикул Google ученый

  • 32.

    Марита Дж. М., Вермеррис В., Ральф Дж., Хэтфилд RD: Вариации клеточной стенки Состав мутантов коричневой средней жилки кукурузы. J Agric Food Chem 2003, 51: 1313-1321.

    CAS Статья Google ученый

  • 33.

    Saha BC, Cotta MA: Производство этанола из ферментативно осахаренной соломы пшеницы, предварительно обработанной щелочной перекисью. Biotechnol Prog 2006, 22: 449-453.

    CAS Статья Google ученый

  • 34.

    Sun R, Lawther JM, Banks WB: Влияние предварительной обработки щелочью на компоненты клеточной стенки пшеничной соломы. Ind Crop Prod 1995, 4: 127-145.

    CAS Статья Google ученый

  • 35.

    Banerjee G, Car S, Scott-Craig J, Hodge D, Walton J: Предварительная обработка кукурузной соломы щелочной перекисью: влияние загрузки биомассы, пероксида и ферментов и состава на выход глюкозы и ксилозы. Biotechnol Biofuels 2011, 4: 16.

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    Gould JM: Повышенное извлечение полисахаридов из сельскохозяйственных остатков и многолетних трав, обработанных щелочной перекисью водорода. Biotechnol Bioeng 1985, 27: 893-896.

    CAS Статья Google ученый

  • 37.

    Ян Б., Буссаид А., Мэнсфилд С.Д., Грегг Д.Д., Сэддлер Дж.Н.: Быстрая и эффективная щелочная обработка перекисью водорода для повышения ферментативной перевариваемости субстратов из мягкой древесины, взорванных паром. Biotechnol Bioeng 2002, 77: 678-684.

    CAS Статья Google ученый

  • 39.

    Ральф Дж., Хэтфилд RD: Пиролиз-ГХ-МС определение характеристик кормовых материалов. J Agric Food Chem 1991, 39: 1426-1437.

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    Calvo AM, Terrón MC, Fidalgo ML, Pelayo JM, Galletti GC, González AE: Пиролизно-газовая хроматография-масс-спектрометрическая характеристика стоков, образующихся при щелочной варке соломы пшеницы, после биологической обработки грибами Phanerochaete chrysosporma австраль. Anal Chim Acta 1995, 309: 145-152.

    CAS Статья Google ученый

  • 41.

    Camarero S, Bocchini P, Galletti GC, Martínez AT: Пиролизно-газовая хроматография / Масс-спектрометрический анализ фенольных и этерифицированных звеньев в природных и промышленных лигнинах. Rap Com Mass Spectrom 1999, 13: 630-636.

    CAS Статья Google ученый

  • 42.

    del Río JC, Gutiérrez A, Rodríguez IM, Ibarra D, Martínez ÁT: Состав недревесных лигнинов растений и коричных кислот с помощью Py-GC / MS, Py / TMAH и FT-IR. J Anal Appl Pyrolysis 2007, 79: 39-46.

    Артикул Google ученый

  • 44.

    Сайкс Р., Юнг М., Новаес Э., Кирст М., Питер Дж., Дэвис М: Высокопроизводительный скрининг состава клеточной стенки растений с использованием пиролизной молекулярно-лучевой масс-спектроскопии. В томе 2009, 581: 169-183.

    CAS Google ученый

  • 45.

    Camarero S, Bocchini P, Galletti GC, Martínez MJ, Martínez AT: Изменения в составе лигнина пшеницы под действием пероксидазы грибов, проанализированные с помощью пиролиз-ГХ-МС. J Anal Appl Pyrolysis 2001, 58–59: 413-423.

    Артикул Google ученый

  • 46.

    Hatfield RD, Chaptman AK: Сравнение типов кукурузы для различий в характеристиках клеточной стенки и p-кумароилировании лигнина. J Agric Food Chem 2009, 57: 4243-4249.

    CAS Статья Google ученый

  • 47.

    Camarero S, Galletti GC, Martínez AT: Предпочтительное разложение фенольных звеньев лигнина двумя грибами белой гнили. Appl Environ Microbiol 1994, 60: 4509-4516.

    CAS Google ученый

  • 48.

    Фидальго М.Л., Террон М.К., Мартинес А.Т., Гонсалес А.Е., Гонсалес-Вила Ф.Дж., Галлетти GC: Сравнительное исследование фракций щелочной экстракции пшеничной соломы с помощью химического разложения, аналитического пиролиза и спектроскопических методов. J Agric Food Chem 1993, 41: 1621-1626.

    CAS Статья Google ученый

  • 49.

    Zhang Y, Culhaoglu T, Pollet B, Melin C, Denoue D, Barrière Y, Baumberger Sp, Méchin Vr: Влияние структуры лигнина и ретикуляции клеточной стенки на деградацию клеточной стенки кукурузы. J Agric Food Chem 2011, 59: 10129-10135.

    CAS Статья Google ученый

  • 50.

    Alves A, Schwanninger M, Pereira H, Rodrigues J: Аналитический пиролиз как прямой метод определения содержания лигнина в древесине. J Anal Appl Pyrolysis 2006, 76: 209-213.

    CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Робинсон А.Р., Мэнсфилд SD: Быстрый анализ состава мономера лигнина тополя с помощью оптимизированной процедуры тиоацидолиза и прогнозного моделирования на основе отражения в ближней инфракрасной области. Завод J 2009, 58: 706-714.

    CAS Статья Google ученый

  • 52.

    Лу Ф., Ральф Дж .: Глава 6 — Лигнин, зерновая солома как ресурс для устойчивых биоматериалов и биотоплива . Эльзевир, Амстердам; 2010: 169-207.

    Google ученый

  • 53.

    Grabber JH, Quideau S, Ralph J: п-кумароилированных сирингильных звеньев в лигнине кукурузы: последствия для расщепления β-эфира тиоацидолизом. Phytochem 1996, 43: 1189-1194.

    CAS Статья Google ученый

  • 54.

    Ибарра Д., Чавес М.И., Ренкорет Дж., Дель Рио Дж. К., Гутьеррес А., Ромеро Дж., Камареро С., Мартинес М. Дж., Хименес-Барберо Дж., Мартинес AT: Модификация лигнина во время процесса Eucalyptus globulus, за которым следует глобулированная пульпа Eucalyptus Kraft. Отбеливание без хлора: двумерный ядерный магнитный резонанс, инфракрасное излучение с преобразованием Фурье и пиролиз — исследование газовой хроматографии / масс-спектрометрии. J Agric Food Chem 2007, 55: 3477-3490.

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Barriere Y, Emile J, Traineau R, Surault F, Briand M, Gallais A: Генетическая изменчивость органических веществ и перевариваемости клеточных стенок кукурузы на силос. Уроки 34-летнего эксперимента с овцами в ящиках для переваривания. MYDCAH 2004, 49: 115-126.

    Google ученый

  • 57.

    Мартин-Сампедро Р., Капанема Э.А., Хогер И., Вильяр Дж. К., Рохас О.Дж .: Изменения лигнина после парового взрыва и обработки щепы эвкалипта с помощью лакказы-медиатора. J Agric Food Chem 2011, 59: 8761-8769.

    CAS Статья Google ученый

  • 58.

    Martin H: Обзор: преобразование лигнина пероксидазой марганца (MnP). Enz Microb Technol 2002, 30: 454-466.

    Артикул Google ученый

  • 59.

    Lu F, Marita JM, Lapierre C, Jouanin L, Morreel K, Boerjan W., Ralph J: Секвенирование производных 5-гидроксикониферилового спирта единиц в лигнинах тополя с дефицитом O-метилтрансферазы кофейной кислоты. Plant Physiol 2010, 153: 569-579.

    CAS Статья Google ученый

  • 60.

    Lapierre C, Pilate G, Pollet B, Mila I, Leplé J-C, Jouanin L, Kim H, Ralph J: Признаки дефицита дегидрогеназы циннамилового спирта в лигнинах тополя. Phytochem 2004, 65: 313-321.

    CAS Статья Google ученый

  • 61.

    Kim H, Ralph J: 2D ЯМР в растворе гелей растительных клеточных стенок, измельченных в шаровой мельнице, в ДМСО-d6 / пиридин-d5. Org Biomol Chem 2010, 8: 576-591.

    CAS Статья Google ученый

  • 62.

    Samuel R, Foston M, Jaing N, Cao S, Allison L, Studer M, Wyman C, Ragauskas AJ: HSQC (гетероядерная одноквантовая когерентность) 13 C – 1H корреляционные спектры всей биомассы в пердейтерированном пиридинии Система хлорид – ДМСО: эффективный инструмент для оценки предварительной обработки. Топливо 2011, 90: 2836-2842.

    CAS Статья Google ученый

  • 63.

    Rencoret J, Gutiérrez A, Nieto L, Jiménez-Barbero J, Faulds CB, Kim H, Ralph J, Martínez AT, del Río JC: Состав и структура лигнина у молодых и взрослых растений Eucalyptus globulus. Plant Physiol 2010, 155: 667-682.

    Артикул Google ученый

  • 64.

    Rencoret J, Marques G, Gutiérrez A, Ibarra D, Li J, Gellerstedt G, Santos JI, Jiménez-Barbero J, Martínez ÁT, del Río JC: Структурная характеристика измельченных древесных лигнинов из различных пород эвкалипта. Holzforschung 2008, 62: 514-526.

    CAS Статья Google ученый

  • 65.

    Davison BH, Drescher SR, Tuskan GA, Davis MF, Nghiem NP: Вариация соотношения S / G и содержания лигнина в семействе Populus влияет на высвобождение ксилозы путем гидролиза разбавленной кислотой. Appl Biochem Biotechnol 2006, 130: 427-435.

    Артикул Google ученый

  • 66.

    Иияма К., Лам TBT: Структурные характеристики клеточных стенок кормовых трав: их оценка питательности для жвачных животных. Asian-Aust J Anim Sci 2001, 14: 862-879.

    CAS Статья Google ученый

  • 67.

    Hartley RD, Jones EC: Фенольные компоненты и способность к разложению клеточных стенок мутанта коричневой средней жилы, bm3, Zea mays. J Sci Food Agric 1978, 29: 777-782.

    CAS Статья Google ученый

  • 68.

    Юнг Х.Г., Фогель КП: Влияние лигнина на перевариваемость материала клеточных стенок кормов. J Anim Sci 1986, 62: 1703-1712.

    CAS Google ученый

  • 69.

    Дарси Б.К., Белье Р.Л .: Влияние делигнификации на переваривание кормовых целлюлоз in vitro. J Anim Sci 1980, 51: 798-803.

    CAS Google ученый

  • 70.

    Li X, Ximenes E, Kim Y, Slininger M, Meilan R, Ladisch M, Chapple C: Состав мономера лигнина влияет на разлагаемость клеточной стенки Arabidopsis после предварительной обработки жидкой горячей водой. Biotechnol Biofuels 2010, 3: 1-7.

    Артикул Google ученый

  • 71.

    Glasser WG, Barnett CA, Muller PC, Sarkanen KV: Химия нескольких новых лигнинов биоконверсии. J Agric Food Chem 1983, 31: 921-930.

    CAS Статья Google ученый

  • 72.

    Кадла Джон Ф., Чанг Хм: Реакции пероксидов с лигнином и модельными соединениями лигнина. Химия окислительной делигнификации, Американское химическое общество 2001, 785: 108-129.

    Артикул Google ученый

  • 73.

    Gellerstedt G, Zhang L: Химия отбеливания TCF кислородом и перекисью водорода. Химия окислительной делигнификации, Американское химическое общество 2001, 785: 61-72.

    CAS Статья Google ученый

  • 74.

    Gierer J: Образование и участие супероксидных (O2- / HO2 ·) и гидроксильных (OH ·) радикалов в процессах отбеливания TCF: обзор. Holzforschung 1997, 51: 34-46.

    CAS Статья Google ученый

  • 75.

    Норти Роберт A: Обзор реакций соединения модели лигнина в условиях кислородного отбеливания. Химия окислительной делигнификации, Американское химическое общество 2001, 785: 44-60.

    Артикул Google ученый

  • 76.

    Yelle DJ, Wei D, Ralph J, Hammel KE: Многомерный анализ ЯМР показывает усеченные структуры лигнина в древесине, разложенной базидиомицетом бурой гнили Postia placenta. Environ Microbiol 2011, 13: 1091-1100.

    CAS Статья Google ученый

  • 77.

    Pan XJ, Xie D, Gilkes N, Gregg DJ, Saddler JN: Стратегии повышения ферментативного гидролиза предварительно обработанной мягкой древесины с высоким остаточным содержанием лигнина. Appl Biochem Biotechnol 2005, 121: 1069-1079.

    Артикул Google ученый

  • 78.

    Obst JR: Аналитический пиролиз лигнинов древесины твердых и мягких пород и его использование для определения лигниновых элементов сосудов из древесины твердых пород. J Wood Chem Technol 1983, 3: 377-397.

    CAS Статья Google ученый

  • 79.

    del Río JC, Rencoret J, Marques G, Li J, Gellerstedt Gr, Jiménez-Barbero Js, Martínez AnT, Gutiérrez A: Структурная характеристика лигнина из волокон джута (Corchorus capsularis). J Agric Food Chem 2009, 57: 10271-10281.

    Артикул Google ученый

  • 80.

    Слэйтер А, Хамес Б., Руис Р., Скарлата С., Слэйтер Дж., Темплтон Д.: Определение структурных углеводов и лигнина в биомассе .Аналитическая процедура NREL Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Голден, Колорадо; 2004.

    Google ученый

  • 81.

    Banerjee G, Car S, Liu T, Williams DL, Meza SL, Walton JD, Hodge DB: Масштабирование и интеграция предварительной обработки щелочной перекисью водорода, ферментативного гидролиза и этанольной ферментации. Biotechnol Bioeng 2011, 104: 922-931.

    Google ученый

  • 82.

    Foster CE, Martin TM, Pauly M: Комплексный анализ состава клеточных стенок растений (лигноцеллюлозная биомасса), часть I. Лигнин. J Vis Exp 2010, 37: 5-8.

    Google ученый

  • 83.

    Jiang N, Pu Y, Samuel R, Ragauskas AJ: Пердейтерированная расплавленная соль пиридиния (ионная жидкость) для прямого растворения и ЯМР-анализа стенок растительных клеток. Грин Хем 2009, 11: 1762-1766.

    CAS Статья Google ученый

  • Перекись водорода — обзор

    5.1 Введение

    Перекись водорода — универсальный и широко используемый окислительный отбеливатель в целлюлозно-бумажной промышленности (Anderson, 1992; Anderson and Amini, 1996; Gullichsen, 2000; Troughton and Sarot, 1992; Nelson et al., 1995, 1998; Lachenal et al., 1992, 1996; Reeve, 1996; Pikka et al., 2000; Beeman and Reichert, 1953; Holladay and Solari, 1963; Andrews and Singh, 1979).Он разлагается, давая только воду и кислород, поэтому он идеально подходит для применений, в которых воздействие на окружающую среду сточных вод должно быть минимальным. В области химического отбеливания целлюлозы перекись водорода используется в основном в качестве усиления существующих стадий отбеливания (Anderson, 1992; Anderson and Amini, 1996). Многие заводы используют перекись водорода в качестве усиления на стадии экстракции после хлорирования, с дополнительным усилением кислородом или без него, а также на второй стадии экстракции.Перекись водорода в щелочной экстракции позволяет сократить использование хлорированных соединений, а также дает ряд улучшений качества целлюлозной массы и сточных вод заводов отбеливания (Walsh et al., 1991). Мельницы также используют пероксид для уменьшения общего количества применяемого диоксида хлора на последней стадии D. На заключительной стадии или в отбеленном ящике для хранения высокой плотности пероксид является хорошим осветляющим агентом и может обеспечить повышенную стабильность белизны. Когда пероксид используется для усиления стадии экстракции, условия процесса относительно мягкие, и разложение не является основным фактором.Однако, когда пероксид используется в качестве первичного реагента для отбеливания и делигнификации, обычно необходимо работать на стадии пероксида при более высоких температурах (> 100 ° C) и под давлением (Lachenal et al., 1992; Carlos et al., 1980) . В этих условиях необходимо управлять двумя конкурирующими реакциями (отбеливание целлюлозы и разложение пероксида). Поскольку переходные металлы катализируют разложение перекиси водорода, эту нежелательную реакцию необходимо минимизировать за счет снижения содержания металлов в пульпе.Специально разработанные ступени подачи перекиси водорода (PO) под давлением были установлены на промышленных предприятиях и привели к улучшению реакции отбеливания при более низком потреблении перекиси водорода (Tibbling and Dillner, 1993; Dillner and Tibbling, 1994; Germgard and Norden, 1994). Коммерческие последовательности, объединяющие стадию озона и стадию (PO), приняли форму OZQ (PO).

    Условия этих усиленных стадий экстракции обычно соответствуют условиям исходных стадий экстракции на мельнице.К счастью, перекись водорода хорошо работает при обычных условиях экстракции в обычной последовательности, и использование хлора и отбеливающих химикатов на основе хлора можно сократить с помощью умелого применения небольших количеств перекиси водорода. Необходимость сокращения использования газообразного хлора для отбеливания целлюлозы больше не является предметом обсуждения. Давление рынка все больше подталкивает целлюлозные заводы к сокращению выбросов всех сточных вод с конечной целью полностью закрыть завод.Если рециркулирующие потоки содержат хлорид-ионы, то закрыть завод будет сложно из-за их высокой коррозионной активности. Как следствие, одним из этапов на пути к закрытию завода является разработка жизнеспособной, полностью свободной от хлора (TCF) последовательности. В краткосрочной перспективе последовательность TCF позволит предприятиям работать с наименьшим загрязнением окружающей среды, в то время как будут разработаны необходимые процессы рециркуляции. Кроме того, процесс отбеливания TCF не вызывает образования хлорорганических веществ в целлюлозе.

    Пероксид водорода является сильным кандидатом для использования в последовательностях TCF (van Lierop et al., 1993; Troughton et al., 1994; Lapierre et al., 1995b). Перекись водорода наиболее известна своими реакциями отбеливания при щелочном pH при механическом и химическом отбеливании целлюлозы, а также при удалении краски. Перекись водорода также может использоваться в качестве исходного химического вещества для производства пероксикислот. Пероксикислоты, которые имеют более высокий окислительный потенциал, чем пероксид водорода, способны селективно окислять лигнин (Basta et al., 1994a; Амини и Вебстер, 1994; Либерготт, 1994; Андерсон и др., 1995; Seccombe et al., 1994; Geng et al., 1993; Девенинс и др., 1993, 1994а, б; Поппиус-Левлин и др., 1991; Лай и Сарканен, 1968). Пероксикислоты могут повысить порог белизны целлюлозы TCF на 3–4 пункта при нанесении в начале последовательности отбеливания крафт-TCF (Basta et al., 1994a). Они также исследуются как средства активации кислородных стадий и стадий отбеливания перекисью водорода (Amini and Webster, 1994; Liebergott, 1994).

    При последовательностях, не содержащих хлора, условия, в которых используется перекись водорода, должны быть адаптированы к тем, в которых она действует наиболее эффективно. Эти условия часто можно легко найти на существующих целлюлозно-бумажных комбинатах. Недавние успехи в отбеливании перекисью водорода стали возможны благодаря лучшему пониманию роли ионов металлов в разложении перекиси (Lapierre et al., 1995b). Перекись водорода не является хорошим делигнифицирующим агентом, и в обычных условиях для крафт-целлюлозы остаточное количество остается в щелоке.Если используются более жесткие условия, перекись разлагается ионами металлов в пульпе. Если используется правильная процедура обращения с металлом, температура и время отбеливания могут быть увеличены, чтобы получить более выгодное потребление перекиси водорода и более высокую конечную белизну.

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файлах cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Влияние pH на эффективность отбеливания перекисью водорода | Оперативная стоматология

    Отбеливание зубов — это процедура, широко применяемая в стоматологической клинике для улучшения эстетики обесцвеченных зубов.Изменения цвета зубов могут иметь внутренние или внешние причины. Внутренние причины могут иметь эндогенное происхождение, например, кровотечение или нарушения во время одонтогенеза, вызванные метаболическими или инфекционными заболеваниями, или даже при приеме определенных лекарств. Внешние изменения происходят из внешних источников, таких как пигменты от чая; напитки, содержащие хромогенные агенты, такие как кофе и вино; лекарства, такие как хлоргексидин или соединения железа; или даже такие привычки, как курение. Эти вещества откладываются на поверхности эмали и могут быть удалены простой профилактикой.Однако со временем они могут проникнуть через поры эмали и стать естественными. 1-3

    Пигменты, также называемые хромогенами, имеют общую структуру в форме сложной углеродной цепи со множеством двойных связей, которая поглощает большую часть окружающего света, влияющего на структуру зубов. Известно, что цвет, наблюдаемый в любой структуре, на самом деле соответствует длине волны отражаемого ею света.Чтобы произошло обесцвечивание, необходимо, чтобы углеродные цепи хромогенных агентов были разорваны, превращая их в более простые молекулы, уменьшая поглощение света и увеличивая отражение. 3

    Перекись водорода — наиболее широко используемое средство для отбеливания зубов, производимое в низкой концентрации для домашних методов или высокой концентрации для офисных методов. 4-6 Это очень нестабильная молекула, разлагающаяся в соответствии с последовательностью реакций, на которые могут влиять падающий свет, pH, температура, взаимодействия с переходными металлами и другие факторы. 7-9 Первоначально он разлагается на катионы водорода (H + ) и пергидроксильный анион (HO 2 ; уравнение 1). Выпуск H + объясняет их поведение как слабую кислоту. Анион пергидроксила взаимодействует с другой молекулой пероксида и приводит к образованию свободных радикалов гидроксила (HO) • и пергидроксила (HO 2 ) •, также называемых активными частицами (уравнение 2). Гидроксильные радикалы реагируют с большим количеством пероксида и приводят к образованию большего количества пергидроксильных радикалов и воды (уравнение 3).По завершении реакции вся перекись превращается в воду. Очевидно, что приведенное выше описание упрощено из-за возможного образования промежуточных соединений и других активных частиц.

    Свободные радикалы — нестабильные окислители, имеющие в своей структуре неспаренный электрон.Чтобы стать стабильными, свободные радикалы связываются с электронами других органических молекул, которые контактируют с пигментами. 3 Молекулы пигмента распадаются на более простые цепочки в окислительно-восстановительной реакции, которая меняет его поведение и снижает оптическое поглощение света. 4,5

    Разложение пероксида водорода может быть инициировано в присутствии катализатора или без него. Радикалы образуются медленно, без присутствия катализатора в реакции, называемой самоокислением-восстановлением. 9 Эта реакция может быть ускорена в присутствии ионов металлов или ферментов. 10 То же самое наблюдается при повышении температуры. 11

    Очень важно разрабатывать и производить стоматологические отбеливающие гели, которые были бы наиболее эффективными и безопасными, насколько это возможно, делая эту технику проще для стоматолога и более удобной для пациента. Что касается эффективности процедуры отбеливания, окислительная активность молекулы пероксида водорода сильно зависит от нескольких факторов.Когда мы думаем об окислении хромогенных молекул, действие перекиси водорода по существу одинаково, независимо от того, отбеливаем ли мы древесную массу, хлопок или ткань в промышленных процессах; грязная одежда или посуда в доме; или хромогенные молекулы внутри межкристаллических пространств эмали. Следовательно, чтобы разработать более эффективный гель для отбеливания зубов, мы должны улучшить активность самой молекулы перекиси водорода, усиливая химическую реакцию, которая способствует отбеливанию. Для этого мы должны понимать и контролировать все переменные, которые оказывают прямое влияние на образование и доступность свободных радикалов.

    Прямое влияние pH на эффективность отбеливания ранее было продемонстрировано при промышленном отбеливании хлопковых волокон или древесной массы. Растворы перекиси водорода с более высоким pH используются для повышения эффективности процесса. 12 Что касается отбеливающих гелей для зубов, большое количество продуктов имеют кислый pH, чтобы увеличить срок хранения продукта, поскольку перекись водорода более устойчива в кислой среде.Однако такой низкий pH может способствовать деминерализации эмали. Несколько исследований показали, что отбеливание при кислом pH может вызвать изменения химического состава и морфологии поверхности, потерю кальция и снижение твердости и сопротивления разрушению. 13-17 С другой стороны, исследования отбеливающих средств для зубов со щелочным pH показали повышенную эффективность отбеливания, 18 снижая их вредное воздействие на свойства поверхности эмали. 19 Однако существует недостаток литературы о влиянии pH на отбеливание хромогенов, обычно обнаруживаемых в полости рта, которые ответственны за потемнение зубов, таких как вино и табак.Поэтому определение pH, который является безопасным и позволяет отбеливать хромогенные вещества, доступные в среде полости рта с максимальной эффективностью, очень важно для разработки новых рецептур и продуктов.

    Для предварительного исследования влияния состава отбеливающих агентов на их эффективность использование зубов является трудоемким. Таким образом, метод in vitro для тестирования действия пероксида на хромогены без использования зубного субстрата прост, и можно оценить большее количество комбинаций, избегая сложностей, возникающих в результате химической диффузии и оптического пропускания внутри зуба. 18 Когда мы используем структуру зуба, присутствуют и другие переменные, такие как возраст зуба, статус минерализации, исходный цвет, диаметр и количество дентинных канальцев, а также различия в количестве органических и неорганических соединений.

    Учитывая важность объективных параметров для разработки новых рецептур, цель этого исследования состояла в том, чтобы определить оптимальный pH, чтобы максимизировать эффективность отбеливающего действия перекиси водорода на хромогены.Нулевая проверенная гипотеза заключалась в том, что pH не влияет на эффективность отбеливания.

    Чтобы оценить отбеливающий эффект перекиси водорода in vitro, ее действие на окрашенные растворы красителей, содержащие известные хромогены, измеряли спектрофотометром отражательной способности (CM 2600d, Konica Minolta, Осака, Япония), как было предложено Майоло и другими 20 и Янг и другие. 18 Вино (Сантоме, Итупева, Сан-Паулу, Бразилия) и спиртовой раствор табака (Nicotianatabacum L.) использовали в качестве хромогенных агентов. 21,22 Для приготовления раствора порцию 80 г сухого табака смешивали и нарезали ломтиками 7 мм (максимум) в 100 мл спирта 54 ° Гей-Люссака. Раствор оставляли на 24 часа в закрытом контейнере. По истечении этого времени раствор фильтровали для удаления твердой части табака, а затем хранили в закрытой крышке при охлаждении при 5 ° C до использования.

    Чтобы оценить влияние отбеливания перекисью водорода на хромогены вина, 1.27 мл вина, 1,27 мл 50% перекиси водорода (Cosmochemistry, Barueri, Сан-Паулу, Бразилия) и 1,20 мл сверхчистой воды (тип 1) смешивали в стеклянной кювете с оптическим путем 10 мм и общая емкость 4,0 мл (G4, Biocell Buckets, Taboao da Serra, São Paulo, Brazil), что дает конечную концентрацию пероксида 16,97%. Для табака смешивали 1,0 мл табачного раствора, 1,61 мл 50% перекиси водорода и 1,20 мл сверхчистой воды, в результате чего конечная концентрация перекиси составляла 21,12%.PH этой смеси измеряли с помощью pH-метра (SevenMulti, Mettler Toledo, Schwerzenbach, Швейцария), снабженного электродом (Inlab Viscous, Mettler Toledo), который калибровали с использованием растворов с pH 4,01 и 6,86.

    Для окончательной корректировки различных значений pH часть сверхчистой воды в смеси была заменена 3,3 М раствором HCl или 2,5 М раствором NaOH. Конечный pH смеси был установлен на уровне 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 и 9.0. Конечная концентрация раствора перекиси водорода в винной смеси составляла 20% (мас. / Об.), А в табачной смеси — 25% (мас. / Об.).

    Во время считывания цветов использовалось изготовленное на заказ устройство для настройки спектрофотометра, так что три стороны кюветы были покрыты стандартным белым фоном, который имел координаты цветности L * = 93,10, a * = -1,27 , и b * = 4.95 (Leneta, The Leneta Co, Mahwah, NJ, USA), как показано на Рисунке 1.

    Рис. 1.

    (A): подставка для спектрофотометра с установленным устройством. (B): вид приблизительной области, где был помещен держатель кюветы. Стены облицованы стандартизированным белым фоном (Ленета). (C): Кювета с окрашенным раствором устанавливается на подставке. (D): Кювета в положении и в контакте с рамкой спектрофотометра.

    Рис. 1.

    (A): подставка для спектрофотометра с установленным устройством. (B): вид приблизительной области, где был помещен держатель кюветы. Стены облицованы стандартизированным белым фоном (Ленета). (C): Кювета с окрашенным раствором устанавливается на подставке. (D): Кювета в положении и в контакте с рамкой спектрофотометра.

    Рамка считывания спектрофотометра была отрегулирована для контакта с передней частью кюветы.Весь набор был закрыт темной камерой, адаптированной к форме спектрофотометра, так что определение цвета раствора проводилось в темноте (рис. 1). Аппарат был настроен на стандартный источник света D65, режим обзора малой площади с включенным зеркальным компонентом. Угол наблюдения был установлен на 2 °, а ультрафиолетовое излучение — на 100%. Было проведено три последовательных измерения с получением среднего значения хроматических координат L * a * b *. Значение L * является мерой яркости от 0 (идеальный черный) до 100 (полностью белый), ось a * представляет красный (положительный a *) до зеленого (отрицательный a *) в диапазоне от +120 до -120, и ось b * представляет от желтого (положительный b *) до синего (отрицательный b *), также в диапазоне от +120 до -120. 23 Данные анализировали с помощью программного обеспечения Spectramagic NX (Konica Minolta Inc., Токио, Япония).

    Первоначальное считывание хроматических координат L * a * b * было выполнено сразу после смешивания, а затем через 10 минут для вина и 20 минут для табачного раствора. Время ожидания между первым и вторым считыванием спектрофотометра было определено на основе предыдущих тестов, проведенных для определения значительного изменения цвета, то есть ΔE ≥ 3.0, что заметно визуально. 24,25 Изменение цвета растворов, содержащих хромогенные агенты, после отбеливания можно увидеть на рисунке 2. Во время пилотного исследования было замечено, что для значительного осветления табачного раствора требуется больше времени по сравнению с вином. и из-за этого был установлен более длительный срок.

    Рис. 2.

    (A): Табачный раствор на исходном уровне и после 20 минут отбеливания.(B): винный раствор на исходном уровне и после 10 минут отбеливания.

    Рис. 2.

    (A): Табачный раствор на исходном уровне и после 20 минут отбеливания. (B): винный раствор на исходном уровне и после 10 минут отбеливания.

    Все процедуры выполнялись при 24 ° C (± 1 ° C) и относительной влажности от 30% до 36%. По прошествии соответствующих периодов растворы стали более прозрачными, что указывает на то, что перекись водорода способствует окислению хромогенов (рис. 2).Затем было выполнено окончательное считывание цвета, и программное обеспечение рассчитало значения общего изменения цвета (ΔE) по формуле ΔE = [(ΔL *) 2 + (Δa *) 2 + (Δb *) 2 ] 1/2 , в соответствии с инструкциями Международной комиссии по охране окружающей среды. 23

    Данные были проанализированы с использованием статистических параметрических тестов одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) и Тьюки с уровнем значимости 5%.

    Вино производится из винограда и содержит антоциан, который отвечает за красноватую и пурпурную пигментацию фруктов и овощей. 26,27 Углеродная цепь этого хромофора показана на рисунке 5А. 28 Полифенолы, содержащиеся в растениях табака, играют важную роль в физиологических процессах метаболизма растений. Они считаются жизненно важными компонентами табака, особенно из-за их вклада в сенсорные свойства вкуса, цвета, горечи и антиоксидантных свойств.Одним из основных полифенольных компонентов табака является рутин, 29-31 , структура которого показана на рисунке 5В. 31 По измеренным значениям ΔE очевидно, что раствор хромогена, присутствующий в табаке, более устойчив к окислению перекисью водорода, чем раствор, присутствующий в вине. Такое различие может быть связано с химической структурой этих молекул.

    Рисунок 5.

    (A) Химическая структура основного антоциана, винного хромогена.(B): Химическая формула рутина, хромогена табака.

    Рис. 5.

    (A) Химическая структура основного антоциана, винного хромогена. (B): Химическая формула рутина, хромогена табака.

    Факторы, влияющие на разложение перекиси водорода, включают примеси, температуру, pH и ионы металлов из растворов. 8,10,32 Что касается pH, результаты, представленные в нашем исследовании, напрямую измеряющие цвет раствора, содержащего хромоген, ясно показывают, что эффективность отбеливания перекисью водорода прямо пропорциональна pH раствора.Значительное увеличение результатов отбеливания происходит при pH 6,0, максимальная эффективность достигается при pH 9,0, как для винных, так и для табачных растворов; таким образом, нулевая гипотеза была отвергнута.

    Аналогичные результаты были получены в предыдущем исследовании химической активности перекиси водорода на хромогены чайного раствора путем измерения оптической плотности раствора как функции времени. Авторы обнаружили увеличение скорости реакции между pH 8 и 9. 18 В исследованиях с человеческими зубами также наблюдалось увеличение отбеливающей эффективности отбеливающих гелей с щелочным pH по сравнению с кислыми гелями. 19,33 Кроме того, были исследованы изменения в свойствах поверхности эмали, и не было обнаружено признаков эрозии при использовании гелей с нейтральным или щелочным pH, 19 отличалось от того, что имело место при исследованиях тканей зубов в кислой среде. 8,34

    Чен и другие 8 исследовали разложение перекиси водорода, используя систему, в которой две бутылки были соединены и запечатаны.Они показали, что разложение происходило быстрее и интенсивнее, когда перекись смешивалась с 20% гидроксидом натрия, чем при смешивании с соляной кислотой и эфиром. Adbel-Halim и Al-Deyab 11 оценили отбеливание хлопчатобумажных тканей с использованием перекиси водорода и пришли к выводу, что скорость разложения H 2 O 2 значительно возрастает с увеличением pH с 5 до 11 и что pH оказывает большое влияние на время, необходимое для полного разложения перекиси водорода и отбеливающего эффекта.

    Эти положительные результаты, полученные при увеличении значений pH, можно объяснить химическими реакциями, происходящими в процессе. Согласно Бруксу и Муру, 35 перекись водорода разлагается на H + и пергидроксил (уравнение 1). Последнее приводит к образованию свободных радикалов (уравнение 2), которые являются активными разновидностями окисляющих хромогенов. Стехиометрические эксперименты показали, что на образование пергидроксильного иона влияет pH; таким образом, чем выше pH, тем больше ионов образуется, что приводит к большему образованию свободных радикалов.Пергидроксильный анион является основным ключевым веществом, ответственным за результаты отбеливания. В одном эксперименте с хлопчатобумажной тканью полученная степень отбеливания была напрямую связана с увеличением pH и концентрацией пергидроксил-аниона в отбеливающем растворе. 35 Также наблюдается увеличение выделения кислорода в результате повышения pH. 36-38

    Другая теория состоит в том, что следы тяжелых металлов, таких как железо, при контакте с перекисью водорода образуют нестабильные пероксиды или сложные перионы, которые приводят к его разложению.Однако при высоком pH происходит образование нерастворимого гидроксида железа (коллоидного гидроксида), который проявляет более высокую каталитическую активность в отношении разложения пероксида, чем сложный пероксид или перионы. При дальнейшем увеличении pH и избытке щелочности эти гидроксиды повторно растворяются и высвобождают ионы металлов, которые еще больше увеличивают каталитическую активность, тем самым увеличивая эффект отбеливания. 39

    С другой стороны, другие исследования показали аналогичную эффективность при сравнении отбеливающих гелей с кислотным и нейтральным pH. 6,32 Эти результаты могут быть связаны с использованием промышленных отбеливающих гелей с различными составами, которые могут содержать другие ингредиенты в формуле, такие как загустители, фторид, нитрат калия и другие (в зависимости от производителя), которые могут влияют на конечный результат отбеливания более выразительно, чем просто pH.

    Многие отбеливающие растворы и гели, выпускаемые в одной бутылке, готовые к использованию, являются кислыми или нейтральными, чтобы облегчить химическую стабилизацию перекиси водорода и предотвратить их разложение.Это направлено на предотвращение образования кислорода и воды внутри бутылки, тем самым увеличивая срок годности продукта, хотя его отбеливающая способность снижается. 8,9,40,41 Высокий уровень стабильности пероксида водорода и его пониженная каталитическая активность в кислотных системах объяснялись отсутствием инициатора, необходимого для разложения пероксида водорода на свободные радикалы. 41 Пергидроксильный ион, который, как предполагается, запускает разложение пероксида водорода в щелочных растворах, присутствует в незначительных количествах в кислых растворах, поскольку ионизация пероксида водорода не благоприятствует.

    На рынке также есть гели, в которых подщелачивающий агент следует смешивать с перекисью водорода во время клинического использования, чтобы использовать его с более высоким pH, 30 , тем самым улучшая эффективность отбеливания и предотвращая деминерализацию поверхности зубов. 18 Воздействие щелочного pH на мягкие ткани варьируется от легкого раздражения до тяжелых язв. Таким образом, во время процедуры отбеливания следует избегать прямого контакта геля с мягкими тканями.Возможность ожогов — еще одна причина, по которой необходимо повышать внимание к полной изоляции от мягких тканей до зубов с помощью десневого барьера или резиновой прокладки.

    Эти результаты показывают важность состава отбеливающих продуктов с pH выше 6 для достижения лучших результатов отбеливания и уменьшения повреждения тканей зубов, что сделало бы лечение более эффективным и безопасным. Продукты, которые хранятся в отдельных флаконах и смешиваются во время использования, кажутся наилучшим вариантом, поскольку для стабильности и немедленного подщелачивания во время клинического использования пероксид поддерживает кислый pH.Это может быть достигнуто с помощью самосмешивающегося шприца, в котором гель готовится только во время использования.

    Молекула перекиси водорода обладает сильной окислительной активностью. При контакте с тканями ротовой полости молекула разлагается, образуя высокоактивные свободные радикалы. Для процедур отбеливания зубов доступны два основных метода. В технике домашнего отбеливания используется гель перекиси водорода в низких концентрациях, до 10%, в ложках или полосках, которые накладываются на зубы пациента без специальной изоляции, без сильного раздражающего воздействия на мягкие ткани.Однако для офисной техники на эмаль наносят высококонцентрированные гели перекиси водорода с концентрацией до 38%, но с некоторой предварительной изоляцией десен, предотвращающей контакт геля с мягкими тканями. Если этот контакт происходит, всегда ожидается химическое горение из-за окислительного эффекта перекиси водорода, даже при нейтральном pH. В соответствии с Руководством ОЭСР по тестированию химических веществ, связанных с острым раздражением / коррозией кожи, вещества с экстремальными значениями pH, такими как <2.0 и> 11,5 могут иметь сильные местные эффекты, определяя эти вещества как разъедающие кожу или слизистые оболочки. 42 Если pH> 2,0 и <11,5, предполагается, что он не вызывает коррозии или раздражения по отношению к pH. В нашем исследовании диапазон pH был 3-9. Следовательно, для отбеливающего соединения в этом диапазоне не ожидается никаких раздражающих эффектов, а возможные агрессивные эффекты связаны с окислительным действием пероксида водорода как такового.

    Клиническое применение отбеливающих средств с щелочным pH требует дальнейшего изучения, поскольку другие переменные, присущие лечению in vivo , могут отражать изменения в эффективности отбеливания.Это исследование in vitro было направлено на изучение влияния pH как фактора изолята, но известно, что другие факторы, упомянутые выше, также влияют на эффективность отбеливающих растворов. Следующим шагом после подтверждения важности щелочности для отбеливающих растворов является проведение тестов на удаленных зубах, а затем в клинических применениях. Такие факторы, как влияние высокого pH на стабильность других компонентов рецептуры, проблема потенциального раздражения пульпы, вызванного щелочностью, и стабильность продукта, требуют дальнейшего анализа.

    Влияние щелочной обработки перекисью водорода на доступность целлюлозы проса проса, предварительно обработанного кислотным растворителем глубокой эвтектики

  • Альварес-Васко C, Ма Р., Квинтеро М., Гуо М., Гелейнс С., Рамасами К.К., Уолкотт М., Чжан Х (2016) Unique низкомолекулярный лигнин высокой степени чистоты, экстрагированный из древесины с помощью глубоких эвтектических растворителей (DES): источник лигнина для повышения ценности. Грин Chem 18: 5133–5141. https://doi.org/10.1039/C6GC01007E

    CAS Статья Google ученый

  • Banerjee G, Car S, Liu T, Williams DL, Meza SL, Walton JD, Hodge DB (2012) Масштабирование и интеграция предварительной обработки щелочной перекисью водорода, ферментативного гидролиза и этанольной ферментации.Biotechnol Bioeng 109: 922–931. https://doi.org/10.1002/bit.24385

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • Caspeta L, Caro-Bermúdez MA, Ponce-Noyola T, Martinez A (2014) Ферментативный гидролиз при загрузке с высоким содержанием твердых частиц для превращения жмыха агавы в топливный этанол. Appl Energy 113: 277–286. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.07.036

    CAS Статья Google ученый

  • Chen Z, Wan C (2018) Сверхбыстрое фракционирование лигноцеллюлозной биомассы с помощью предварительной обработки растворителем глубокой эвтектики с помощью микроволн.Биоресур Технол 250: 532–537. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.11.066

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • Chen Z, Bai X, Lusi A, Wan C (2018) Переработка высокотвердой лигноцеллюлозы с использованием природного глубокого эвтектического растворителя для экстракции лигнина и промышленного производства возобновляемых химикатов. ACS Sustain Chem Eng 6: 12205–12216. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b02541

    CAS Статья Google ученый

  • Дэвид К., Рагаускас А.Дж. (2010) Просо как энергетическая культура для производства биотоплива: обзор его лигно-целлюлозных химических свойств.Energy Environ Sci 3: 1182–1190. https://doi.org/10.1039/B926617H

    CAS Статья Google ученый

  • French A (2014) Идеализированные порошковые дифракционные картины для полиморфов целлюлозы. Целлюлоза 21: 885–896. https://doi.org/10.1007/s10570-013-0030-4

    CAS Статья Google ученый

  • Ho MC, Ong VZ, Wu TY (2019) Возможное использование щелочной перекиси водорода при предварительной обработке и валоризации лигноцеллюлозной биомассы — обзор.Renew Sustain Energy Rev 112: 75–86. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.04.082

    CAS Статья Google ученый

  • Jiang W, Peng H, Li H, Xu J (2014) Влияние ацетилирования / деацетилирования на ферментативный гидролиз стеблей кукурузы. Биомасса Биоэнергетика 71: 294–298. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2014.09.028

    CAS Статья Google ученый

  • Ким К. Х., Датта Т., Сан Дж., Симмонс Б., Сингх С. (2018) Предварительная обработка биомассы с использованием глубоких эвтектических растворителей из фенолов, полученных из лигнина.Грин Chem 20: 809–815. https://doi.org/10.1039/C7GC03029K

    CAS Статья Google ученый

  • Кумар Л., Чандра Р., Саддлер Дж. (2011) Влияние жесткости предварительной обработки паром на последующие обработки, используемые для усиления ферментативного гидролиза предварительно обработанной древесины хвойных пород при низких ферментативных нагрузках. Biotechnol Bioeng 108 (10): 2300–2311. https://doi.org/10.1002/bit.23185

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • Кумар А.К., Парих Б.С., Правакар М. (2016) Предварительная обработка рисовой соломы с помощью естественного глубокого эвтектического растворителя: биоаналитическая характеристика экстракта лигнина и ферментативный гидролиз предварительно обработанного остатка биомассы.Environ Sci Pollut Res 23: 9265–9275. https://doi.org/10.1007/s11356-015-4780-4

    CAS Статья Google ученый

  • Кумар А.К., Шах Э., Патель А., Шарма С., Диксит Дж. (2018) Физико-химическая характеристика и оценка чистых и водных смесей хлорида холина + молочная кислота для фракционирования лигноцеллюлозной биомассы, ферментативного гидролиза и ферментации. J Mol Liq 271: 540–549. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.09.032

    CAS Статья Google ученый

  • Liu T, Williams DL, Pattathil S, Li M, Hahn MG, Hodge DB (2014) Сочетание щелочной предварительной экстракции с щелочно-окислительной последующей обработкой кукурузной соломы для повышения ферментативного гидролиза и ферментируемости. Биотехнология Биотопливо 7:48. https://doi.org/10.1186/1754-6834-7-48

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • Nguyen TY, Cai CM, Osman O, Kumar R, Wyman CE (2016) Предварительная обработка кукурузной соломы CELF повышает титры этанола и выходы из SSF с высоким содержанием твердых веществ при низкой загрузке ферментов.Грин Хем 18: 1581–1589. https://doi.org/10.1039/C5GC01977J

    CAS Статья Google ученый

  • Pan X, Gilkes N, Saddler JN (2006) Влияние ацетильных групп на ферментативный гидролиз целлюлозных субстратов. Holzforschung 60: 398–401. https://doi.org/10.1515/HF.2006.062

    CAS Статья Google ученый

  • Расмуссен Х., Соренсен Х.Р., Мейер А.С. (2014) Образование соединений разложения из лигноцеллюлозной биомассы в биоперерабатывающем заводе: механизмы реакции сахара.Carbohydr Res 385: 45–57. https://doi.org/10.1016/j.carres.2013.08.029

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • Сигал Л., Крили Дж., Мартин А. мл., Конрад С. (1959) Эмпирический метод оценки степени кристалличности природной целлюлозы с использованием рентгеновского дифрактометра. Текст Res J 29: 786–794. https://doi.org/10.1177/0040517559023

    CAS Статья Google ученый

  • Shen X-J, Wen J-L, Mei Q-Q, Chen X, Sun D, ​​Yuan T-Q, Sun R-C (2019) Легкое фракционирование лигноцеллюлоз с помощью предварительной обработки глубокого эвтектического растворителя (DES) на основе биомассы для ферментативного гидролиза целлюлозы и валиризации лигнина.Грин Chem 21: 275–283. https://doi.org/10.1039/c8gc03064b

    CAS Статья Google ученый

  • Sluiter A, Hames B, Ruiz R, Scarlata C, Sluiter J, Templeton D, Crocker D (2008) Определение структурных углеводов и лигнина в биомассе. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, технический отчет NREL / TP-510-42618

  • Тан С., Лю Р., Сан ФФ, Донг С., Ван Р., Гао З., Чжан З, Сяо З, Ли К., Ли Х (2017) Биопереработка кожуры плодов чайного масла с предварительной обработкой органозольв уксусной кислотой в сочетании с щелочным H 2 O 2 .Биотехнология Биотопливо 10:86. https://doi.org/10.1186/s13068-017-0777-1.eCollection2017

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Wu R, Zhao X, Liu D (2016) Структурные особенности предварительно обработанного формилином жмыха сахарного тростника и их влияние на ферментативный гидролиз целлюлозы. ACS Sustain Chem Eng 4: 1255–1261. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b01298

    CAS Статья Google ученый

  • Yang B, Boussaid A, Mansfield SD, Gregg DJ, Saddler JN (2002) Быстрая и эффективная щелочная обработка перекисью водорода для повышения ферментативной перевариваемости субстратов из мягкой древесины, подвергнутых паровому взрыву.Biotechnol Bioeng 77: 678–684. https://doi.org/10.1002/bit.10159

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • Zhang C-W, Xia S-Q, Ma P-S (2016) Простая предварительная обработка лигноцеллюлозной биомассы с использованием глубоких эвтектических растворителей. Биоресур Технол 219: 1–5. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.07.026

    CAS Статья Google ученый

  • Влияние щелочной обработки перекисью на химический состав и характеристики лигноцеллюлозных нанофибрилл :: BioResources

    Со, П.-N., Хан, С.-Й., Парк, Ч.-В., Ли, С.-Й., Ким, Н.-Х., и Ли, С.-Х. (2019). « Влияние обработки перекисью щелочи на химический состав и характеристики лигноцеллюлозных нанофибрилл », BioRes. 14 (1), 193-206.
    Abstract

    Исследовано влияние обработки щелочной перекисью (ЩП) на химический состав и характеристики лигноцеллюлозных нанофибрилл (ЛКНФ). Обработку АР проводили на древесном порошке ( Liriodendron tulipifera ) при 80 ° C в течение 1 или 5 часов с различными концентрациями перекиси водорода (0.От 2 до 12 мас.%) Для селективного удаления гемицеллюлозы и лигнина. Обработанный древесный порошок затем дефибриллировали с использованием мокрого дискового фрезерования (WDM). Гемицеллюлозы и лигнин в LCNF были успешно снижены до диапазонов от 6,0% до 23,6% и от 13,0% до 30,0%, соответственно, в зависимости от условий обработки AP. Эффективность дефибрилляции повышалась по мере удаления гемицеллюлозы и лигнина, что уменьшало размеры LCNF. Время фильтрации увеличивается с уменьшением содержания лигнина и гемицеллюлозы.Кристалличность целлюлозы и площадь поверхности LCNF увеличиваются с уменьшением содержания лигнина и гемицеллюлозы. Прочность на разрыв и углы контакта с водой листов из нанобумаги увеличились, а цвет бумаги стал более белым по мере уменьшения содержания лигнина.


    Скачать PDF
    Полная статья

    Влияние обработки перекисью щелочи на химический состав и характеристики лигноцеллюлозных нанофибрилл

    Pureun-Narae Seo, a Song-Yi Han, a Chan-Woo Park, a Sun-Young Lee, b, * Nam-Hun Kim, a and Seung-Hwan Lee a , *

    Исследовано влияние обработки щелочной перекисью (ЩФ) на химический состав и характеристики лигноцеллюлозных нанофибрилл (ЛКНФ).Обработку АР проводили на древесном порошке ( Liriodendron tulipifera ) при 80 ° C в течение 1 или 5 часов с различными концентрациями перекиси водорода (от 0,2 до 12 мас.%) Для селективного удаления гемицеллюлоз и лигнина. Обработанный древесный порошок затем дефибриллировали с использованием мокрого дискового фрезерования (WDM). Гемицеллюлозы и лигнин в LCNF были успешно снижены до диапазонов от 6,0% до 23,6% и от 13,0% до 30,0%, соответственно, в зависимости от условий обработки AP. Эффективность дефибрилляции повышалась по мере удаления гемицеллюлозы и лигнина, что уменьшало размеры LCNF.Время фильтрации увеличивается с уменьшением содержания лигнина и гемицеллюлозы. Кристалличность целлюлозы и площадь поверхности LCNF увеличиваются с уменьшением содержания лигнина и гемицеллюлозы. Прочность на разрыв и углы контакта с водой листов из нанобумаги увеличились, а цвет бумаги стал более белым по мере уменьшения содержания лигнина.

    Ключевые слова: лигноцеллюлозные нанофибриллы; Щелочная обработка перекисью водорода; Нанобумага; Дефибрилляция; Мокрое фрезерование

    Контактная информация: a: Департамент лесных биоматериалов и инженерии, Кангвонский национальный университет, Чхунчхон 200-701, Республика Корея; b: Департамент лесных товаров, Корейский научно-исследовательский институт леса, Сеул 130-713, Республика Корея;

    * Авторы для переписки: nararawood @ korea.кр; [email protected]

    ВВЕДЕНИЕ

    Микрофибриллы целлюлозы, которые существуют в клеточных стенках лигноцеллюлозной биомассы, часто называют нанофибриллами целлюлозы (CNF). Обычно они имеют диаметр примерно 15 нм и длину несколько микрон. Эти CNF обычно можно высвободить с помощью методов механической дефибрилляции, таких как измельчение с мокрым диском (WDM), микрофлюидизация, шаровая мельница, криопульверизация и ультразвуковая обработка биомассы после проведения различных химических или биологических предварительных обработок (Hideno et al. 2009; Чен и др. 2011; Zhu et al. 2011; Ли и др. 2014)

    Основная роль предварительной обработки заключается в разрушении структуры клеточной стенки путем удаления гемицеллюлозы и лигнина. Таким образом, предварительная обработка может иметь решающее значение для повышения эффективности дефибрилляции. Предварительная обработка может также удалить минералы и экстрактивные вещества. За прошедшие годы было разработано множество различных методов предварительной обработки, и каждый метод воздействует на разные компоненты лигноцеллюлозной биомассы.Ли и др. (2010) предварительно обработал древесный порошок эвкалипта с помощью горячей воды для удаления гемицеллюлозы, что повысило эффективность дефибрилляции при использовании мокрого дискового фрезерования. Jang et al. (2014) также сообщил об использовании метода предварительной обработки озоном кедра корейского для избирательного удаления лигнина. Ruan et al. (2017) использовал пероксимоносульфат (2KHSO 5 • KHSO 4 • K 2 SO 4 ) и бромид натрия для повышения эффективности дефибрилляции гомогенизатора с большим усилием сдвига; в результате были получены УНВ шириной примерно 10 нм и длиной в несколько сотен нм.Результаты авторов показали, что более полупрозрачные дисперсии CNF могут быть получены после предварительной обработки окислением по сравнению с образцами, полученными без предварительной обработки. Чен и др. (2014) предварительно обработали хлопковые волокна для удаления гемицеллюлозы и других примесей с помощью подкисленного раствора хлорита натрия, что позволило получить УНВ шириной примерно от 10 до 30 нм после механической дефибрилляции. Hu et al. (2018) сообщил об усилении нанофибрилляции крафт-целлюлозы из мягкой древесины с помощью ультразвуковой обработки после предварительной обработки целлюлозы синергическими реакциями эндоглюканазы, литической полисахаридмонооксигеназы и ксиланазы.Espinosa et al. (2017a) сообщил о влиянии методов предварительной обработки, таких как механическое, ферментативное и TEMPO-опосредованное окисление, на выход нанофибрилляции, размер, термостабильность и структуру лигноцеллюлозных нанофибрилл (LCNFs), которые значительно различались между предварительной обработкой. Espinosa et al. (2017b) также сообщили о пригодности целлюлозы из соломы содовых злаков для производства LCNF, показывая, что химический состав, особенно содержание гемицеллюлозы, играет ключевую роль в эффективности дефибрилляции, а содержание лигнина способствует большей термостойкости, чем чистые нанофибриллы целлюлозы.

    Щелочная перекись (AP) использовалась при температурах от 40 до 100 ° C для отбеливания целлюлозной массы, используемой для изготовления бумаги. В этом процессе используются легко доступные и экологически безопасные химические вещества в низких концентрациях и при атмосферном давлении; процесс не требует использования специального химического реактора (Cabrera et al. 2014). Кроме того, обработка АР не оставляет химических остатков в субстрате, поскольку перекись водорода разлагается на кислород и воду (Rabelo et al. 2008 г.). Эти преимущества обработки АР привели к большому количеству исследований использования обработки АР в качестве этапа предварительной обработки в биоэнергетических процессах с целью улучшения ферментативного осахаривания лигноцеллюлозной биомассы (Gould 1984; Sun et al. 2000; Yang et al. 2002; Кара и др. 2006; Банерджи и др. 2011; Да Коста Коррейя и др. 2013).

    В этом исследовании AP использовался в качестве метода предварительной обработки для повышения эффективности дефибрилляции мокрого дискового фрезерования для производства LCNF с определенными свойствами.Например, присутствие лигнина на LCNF снижает его гидрофильность, тогда как присутствие гемицеллюлозы на поверхности CNF увеличивает гигроскопичность. Феррер и др. (2012) рассматривало влияние лигнина на свойства CNF, такие как морфология фибрилл, химический состав, прочность нанобумаги и водопоглощение. Spence et al. (2010) исследовали влияние химического состава на механические и физические свойства пленок CNF. Присутствие лигнина значительно увеличивало вязкость пленки, индекс растяжения и модуль упругости.Park et al. (2017) также исследовал влияние гемицеллюлозы и удаления лигнина на свойства LCNF, а также то, как это влияет на нанобумагу, полученную из LCNF; Авторы сообщили, что частичное удаление этих компонентов может улучшить эффективность механической дефибрилляции, что уменьшило размеры LCNF и прочность на разрыв сформированной нанобумаги. Цзян и др. (2018) также сообщил о влиянии остаточного лигнина на процесс механической дефибрилляции для производства LCNF, показывая, что остаточный лигнин в конечном итоге способствует эффективности дефибрилляции и значительно уменьшает диаметр образующихся LCNF.Они пришли к выводу, что лигнин препятствует агрегации дефибриллированных фибрилл, вероятно, за счет уменьшения межфибриллярных водородных связей, что в конечном итоге приводит к лучшей дефибрилляции.

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    Материалы

    Liriodendron tulipifera был получен из экспериментального леса Национального университета Кангвон (Чхунчхон, Республика Корея). Древесину фрезеровали на лабораторной фрезерной мельнице (KF-20, Korea Medi Co., Ltd., Тэгу, Республика Корея) для производства древесного порошка 40 меш. Перекись водорода, серная кислота, хлорит натрия, уксусная кислота и трет-бутиловый спирт были приобретены у Daejung Chemicals and Metals Co., Ltd. (Siheung, Республика Корея). Все химические вещества были реактивными.

    Обработка щелочной перекисью

    Для предварительной обработки щелочью была приготовлена ​​суспензия древесной муки (400 мл) с 0,4% -ным раствором гидроксида натрия (1,6 г) при 5% -ной концентрации твердых веществ древесного порошка (20 г).Суспензию перемешивали при 170 об / мин в течение 1 ч, в течение которого температуру поддерживали на уровне 60 ° C с помощью водяной бани. Нерастворимый остаток отделяли от фильтрата вакуумной фильтрацией; твердое вещество промывали дистиллированной водой. Затем предварительно обработанный щелочью образец (20 г) добавляли к раствору (980 мл) с различными концентрациями перекиси водорода (0,2, 1,0, 2,0 и 12,0%). После доведения pH суспензий до 11,5 с помощью 50% раствора гидроксида натрия обработку проводили при 80 ° C в течение 1 или 5 часов.Твердые вещества промывали дистиллированной водой и фильтровали под вакуумом до тех пор, пока pH промывного фильтрата не стал нейтральным.

    Химический состав

    Содержание лигнина в необработанных и обработанных АР пробах определяли методом Класона. Древесный порошок (1 г) добавляли к 72% раствору серной кислоты (20 мл) при 20 ± 3 ° C в течение 2 часов при осторожном перемешивании. Затем к смеси добавляли дистиллированную воду (345 мл) для разбавления концентрации серной кислоты до 3%. Разбавленный раствор кипятили при 100 ° C в течение 4 ч.Нерастворимый в кислоте остаток отделяли от супернатанта с помощью стеклянного фильтра 1G4; нерастворимый лигнин промывали на стеклянном фильтре избытком дистиллированной воды до тех пор, пока промывной фильтрат не имел нейтральный pH.

    Древесный порошок был делигнифицирован с помощью метода делигнификации кислого хлорита Wise для получения холоцеллюлозы (Wise et al. 1946). Либо необработанный, либо обработанный АР образец (10 г) добавляли в реакционную колбу с дистиллированной водой (600 мл) и хлоритом натрия (4 г).Смесь помещали в водяную баню при 80 ° C при перемешивании содержимого со скоростью 170 об / мин. Суспензию подкисляли уксусной кислотой (800 мкл) и добавляли равные количества хлорита натрия и уксусной кислоты каждый час в течение 8-часового периода. Остаток холоцеллюлозы промывали на вакуумном фильтре дистиллированной водой до тех пор, пока промывной фильтрат не приобрел нейтральный pH.

    Голоцеллюлозу (1 г), полученную путем делигнификации кислого хлорита , обрабатывали 17,5% -ным раствором NaOH (25 мл) при комнатной температуре при перемешивании со скоростью 100 об / мин.Через 30 мин к смеси добавляли 10% уксусную кислоту (25 мл) для прекращения реакции. Полученный остаток фильтруют под вакуумом и промывают дистиллированной водой до тех пор, пока промывной фильтрат не станет нейтральным. Содержание лигнина Класона, холоцеллюлозы, целлюлозы и гемицеллюлозы определяли путем измерения массы после каждого этапа обработки.

    Подготовка LCNF

    Были приготовлены суспензии (1 мас.% В 1500 мл или 5 мас.% В 3000 мл) АР-обработанных или необработанных образцов.Твердые частицы дефибриллировали с использованием мокрой дисковой мельницы (Supermasscolloider, MKCA6-2, Masuko Sangyo Co., Ltd., Кавагути, Япония). Каждая операция WDM повторялась 15 раз при 1800 об / мин; зазор между двумя керамическими непористыми дисками был установлен от 80 до 150 мкм.

    Методы

    Морфология LCNF

    LCNF (100 г) превращали в водную суспензию с концентрацией 0,001 мас.%. Суспензию диспергировали с помощью ультразвукового прибора (VCX130PB, Sonics and Materials, Inc., Ньютаун, США) в течение 90 с. После вакуумной фильтрации остаток оставляли на мембранном фильтре из политетрафторэтилена (ПТФЭ) (ADVANTEC ® , Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Токио, Япония) и подвергали замене растворителя с использованием трет-бутилового спирта в течение 20 минут. Замену растворителя выполняли три раза, и полученный образец сушили в лиофильном сушилке (FDB-5502, Operon Co., Ltd., Gimpo, Республика Корея) при -55 ° C в течение 2 часов, чтобы подготовить его для получения изображений с помощью SEM. Образцы были покрыты иридием (Ir) с помощью вакуумного распылителя (EM ACE600, Leica, Сеул, Республика Корея).Подготовленные образцы исследовали с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FE-SEM; S-4800, Hitachi, Токио, Япония), расположенного в Центральной лаборатории Кангвонского национального университета. Диаметр LCNF измеряли на более чем 100 нанофибриллах с использованием программы обработки изображений (ImageJ, Национальный институт здоровья США, Бетесда, Мэриленд, США).

    Дифракция рентгеновских лучей (XRD)

    Рентгеновский дифрактометр (X’Pert PRO MPD, PANalytical, Алмело, Нидерланды) использовали для сравнения изменений кристалличности и среднего размера кристаллов необработанных и обработанных АР образцов.Диапазон сканирования 2 θ составлял от 5 ° до 35 °, а скорость сканирования составляла 2 ° / мин с использованием излучения Cu Kα ( λ = 0,1542 нм). Индекс кристалличности и средний размер кристаллитов были рассчитаны Segal et al. (1959) (уравнение 1) и методом Шеррера (уравнение 2), соответственно,

    Индекс кристалличности I c (%) = [( I 200 — I am ) / I 100 (1 11043)]

    , где I 200 — высота пика плоскости [002] кристаллической решетки (2 θ = 22.5 °) и I am — пиковая интенсивность аморфного материала (2 θ = 18,5 °).

    Средний размер кристаллитов D = Kλ / βcosθ (2)

    В формуле. 2, K составляет 0,94, λ — длина волны рентгеновского излучения (0,1542 нм), β — полная ширина на полувысоте (FWHM) дифракционной полосы и θ — угол Брэгга, соответствующий плоскость [002] кристаллической решетки.

    Подготовка листа нанобумаги LCNF

    220 мл водной суспензии LCNF (0.Концентрация твердого вещества 2 мас.%) Диспергировали с помощью ультразвукового аппарата в течение 90 с и фильтровали под вакуумом на фильтровальной бумаге с силиконовым покрытием (Whatman ® № 2200 125, GE Healthcare, Ltd., Бакингемшир, Великобритания), чтобы подготовить лист для рук на основе нанобумаги LCNF. . После фильтрации на фильтрованную подушку из LCNF накладывали вторую фильтровальную бумагу с силиконовым покрытием, которую затем прессовали в течение 5 минут при 15 МПа и 105 ° C в машине горячего прессования. Вес и грамм круглых листов из нанобумаги составляли 0,44 г 0.01г / см 2 соответственно.

    Характеристики листа нанобумаги LCNF

    Для оценки прочности на разрыв нанобумаги подготовленные листы для рук разрезали до ширины 5 мм и длины 50 мм. Была измерена толщина, а затем рассчитана плотность листа. Удельная прочность на разрыв и модуль упругости были измерены для каждого образца (семь повторов) с помощью универсальной испытательной машины (H50K, Хаунсфилд, Великобритания) с длиной пролета 50 мм и скоростью ползуна 5 мм / мин.

    Краевой угол смачивания нанобумаги измеряли с использованием дистиллированной воды, которую капали на поверхность с помощью шприца объемом 1 мл. Измерение повторяли 30 раз, и средний контактный угол измеряли с помощью оптического тензиометра (CAM 101, KSV Instruments Ltd., Эспоо, Финляндия).

    Цвет листов нанобумаги LCNF анализировали с помощью колориметра (NR110, 3NH Technology Co., Ltd., Шэньчжэнь, Китай) и сравнивали с пластиной белого цвета ( L = 94.76, a = 0,07 и b = 0,87). Значение яркости ( L ), значение красно-зеленого ( a ) и значение желто-синего ( b ) были измерены для каждого образца (пять повторов), а средняя общая разница цветов ( E ) ) рассчитано,

    E = [( L ) 2 + ( a ) 2 + ( b ) 2 ] 0,5 (3)

    , где L , a , и b — разница в яркости, красно-зеленом и желто-синем значениях между нанобумагой LCNF и эталонным стандартом пластин белого цвета.

    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    В таблице 1 показан химический состав древесного порошка, обработанного АР. Исходное содержание гемицеллюлозы и лигнина в L. tulipifera составляло 26,3% и 32,1% соответственно. По мере увеличения концентрации перекиси водорода с 0,2% до 12% для образцов, приготовленных в течение 1 и 5 часов времени реакции, содержание этих двух компонентов снизилось до 6,0% и до 13,0% соответственно, тогда как содержание целлюлозы увеличилось.В частности, тенденция к снижению гемицеллюлоз стала более резкой, когда образец обрабатывали более 5% перекисью водорода в течение 5 часов. Это привело к снижению гемицеллюлозы и лигнина на 77% и 60% соответственно по сравнению с их исходными уровнями. Для дефибрилляции с использованием WDM были отобраны пять образцов; их характеристики показаны в таблице 1. Gould (1984) исследовал делигнификацию рисовой соломы, используя обработку АР 1% перекисью водорода при 25 ° C в течение 24 часов при 11 ° C.5 pH; в результате лечения было удалено 50% лигнина, а также была удалена большая часть гемицеллюлоз. Ян и др. (2002) исследовал AP-обработку взорванного паром порошка мягкой древесины 1% перекиси водорода при 80 ° C в течение 45 минут при том же значении pH; эти исследователи наблюдали удаление примерно 90% лигнина. Cara et al. (2006) сообщил об удалении 80% лигнина из взорванной паром оливковой древесины с использованием обработки АР в тех же условиях, что и Yang et al. (2002).

    На рис. 1 показано соотношение между временем WDM и числом проходов WDM . Время WDM увеличивалось по мере увеличения количества проходов WDM во всех выборках. По мере того как содержание гемицеллюлозы и лигнина уменьшалось, время WDM увеличивалось для данного количества проходов WDM. Этот результат мог быть связан с увеличением вязкости в результате повышения эффективности дефибрилляции и повышения гидрофильности LCNF по мере удаления лигнина и гемицеллюлозы.Park et al. (2017) сообщил об аналогичных наблюдениях, которые показали, что необходимое время WDM было больше для CNF с более низким содержанием лигнина.

    Таблица 1. Химический состав древесного порошка, обработанного АР

    Рис. 1. Время WDM по сравнению с количеством проходов WDM; данные для времени WDM образца LCNF-32 были взяты из Park et al. (2017) исследование.

    На рис. 2 показаны SEM-изображения LCNF, полученные с разным временем WDM; Таблица 2 суммирует средний диаметр LCNF, определенный по изображениям SEM.В образце LCNF-30 (из сырого L. tulipifera без обработки AP), дефибриллированного в течение 2,28 ч / кг, присутствовали частично недефибриллированные волокна с толщиной более 100 нм из-за высокого уровня лигнина. и гемицеллюлозы в целлюлозной матрице.

    Рис. 2. СЭМ изображения LCNFs, предварительно обработанных с различным химическим составом и полученных с разным временем WDM; изображения LCNF-32 были взяты из Park et al. (2017) исследование.

    По мере увеличения времени WDM до 4,37 ч / кг диаметр LCNF стал более однородным по размеру, который уменьшился до среднего значения 40,2 нм. Однако все LCNF, обработанные AP, показали более однородную морфологию с меньшими средними диаметрами от 22 до 30 нм при обоих WDM, умноженных на по сравнению с контрольными (LCNF-32 без обработки AP). Это наблюдение показало, что удаление лигнина и гемицеллюлозы с помощью лечения AP может улучшить эффективность дефибрилляции.

    Ли и др. (2010) предположил, что повышенная эффективность механической дефибрилляции связана с образованием нанопространств, созданных путем извлечения гемицеллюлозы и лигнина, которые находятся между микрофибриллами целлюлозы. Park et al. (2017) сообщил, что эффективность дефибрилляции была улучшена при удалении полимеров нецеллюлозной матрицы; это привело к получению УНВ с диаметрами, которые увеличивались в следующем порядке: чистая нанофибрилла целлюлозы <нанофибрилла холоцеллюлозы

    Таблица 2. Средние диаметры LCNF, предварительно обработанных различным химическим составом и приготовленных с разным временем WDM

    На фиг. 3 показаны диаграммы XRD, полученные от различных LCNF; их индексы кристалличности и средний диаметр кристаллитов сведены в Таблицу 3. Рентгенограммы всех образцов показали присутствие кристаллической структуры природной целлюлозы I. однако пиковая интенсивность при 2 θ 22,5 ° увеличилась из-за обработки АР по сравнению с таковой LCNF-32.Эта тенденция к увеличению стала очевидной при снижении содержания гемицеллюлозы и лигнина. Индекс кристалличности LCNF-32 составлял 44,3%, который увеличился до 61,2% в LCNF-13, который имел более низкие количества нецеллюлозных компонентов.

    Не было заметных различий в средних диаметрах кристаллов в зависимости от условий обработки АР. Эти результаты естественны, поскольку обработка АР удаляет гемицеллюлозы и лигнин с более аморфной структурой по сравнению с целлюлозой.Ван и др. (2013) сообщил, что индекс кристалличности целлюлозы остатка фурфурола увеличился с 36,2% до 53,3% из-за обработки АР (180 ° C в течение 2 часов). Известно, что обработка АР не меняет полиморфную структуру целлюлозы. Morán et al. (2008) сообщил, что обработка АР не превращает целлюлозу I в целлюлозу II; Авторы заметили, что сизалевое волокно, обработанное АР, имело индекс кристалличности примерно 75%.

    Рис. 3. Рентгенограммы различных НВЯ, полученных с использованием различных условий обработки АР

    Таблица 3. Показатели кристалличности и средний диаметр кристаллитов LCNF, полученных с различными условиями предварительной обработки AP

    Рис. 4. Время фильтрации суспензий LCNF, приготовленных с разным временем WDM; данные времени фильтрации LCNF-32 были взяты из Park et al. (2017) исследование.

    На рис. 4 показано время фильтрации для различных суспензий LCNF, приготовленных с разным временем WDM. Время фильтрации LCNF, полученного после обработки AP, было больше, чем LCNF-32.Как обсуждалось ранее, размеры LCNF уменьшались по мере удаления нецеллюлозных компонентов с помощью обработки АР. На взаимодействие между водой и поверхностью углеводов влияют химические компоненты, составляющие LCNF. Таким образом, снижение гидрофобности в зависимости от удаления лигнина могло быть основным фактором, ответственным за увеличение времени фильтрации. Во всех LCNF время фильтрации увеличивалось с увеличением времени WDM. Это естественно, потому что увеличенная площадь поверхности за счет увеличения времени WDM увеличит способность удерживать воду.Чанг и др. (2012) предложил время фильтрации CNF как косвенную меру степени дефибрилляции, поскольку фильтрация более тонких CNF требует больше времени. Большая площадь поверхности этих CNF увеличит их способность удерживать воду из-за их высокой гидрофильности.

    На рисунке 5 показано влияние времени WDM на удельную прочность на растяжение и модуль листов из нанобумаги, изготовленных из LCNF. Оба явления увеличиваются во всех рабочих листах LCNF по мере увеличения времени WDM.Оба измеренных параметра были выше на листах из нанобумаги, изготовленных из LCNF, обработанных AP , по сравнению с LCNF-32 во все времена WDM. Удельная прочность на растяжение увеличивалась по мере уменьшения содержания нецеллюлозных компонентов из-за обработки АР; однако наблюдались заметные различия в конкретных модулях листов, изготовленных из LCNF, обработанных AP. Удаление нецеллюлозных полимеров из-за тяжелой обработки AP увеличило открытую площадь поверхности целлюлозы, что привело к более сильной водородной связи между нанофибриллами.Возможно, это было причиной наблюдаемого увеличения прочности на разрыв. В частности, удаление лигнина повысит гидрофильность очищенного материала. Jang et al. (2015) сообщил об увеличении прочности на разрыв (120 МПа) у листов, изготовленных из LCNF, делигнифицированных обработкой озоном, по сравнению с листами, сделанными из необработанных LCNF (85 МПа).

    Рис. 5. Удельная прочность на растяжение и удельный модуль листов нанобумаги, изготовленных из LCNFs с различным химическим составом и временем WDM; данные о прочности на разрыв и модуле упругости LCNF-32 были взяты из Park et al. (2017) исследование.

    На рис. 6 показано влияние содержания лигнина на углы смачивания листов из нанобумаги из LCNF. Некоторые параметры, такие как шероховатость, повлияли на угол смачивания листов из нанобумаги, но химический состав был бы более важным параметром из-за того же процесса изготовления бумаги. Для образца LCNF-32 краевой угол смачивания составил 92 °, что объясняется высоким содержанием в нем лигнина. Однако контактный угол уменьшился до 66 ° для образца LCNF-13 из-за более низкого содержания в нем лигнина.Было сделано предположение, что гидрофильность листов из нанобумаги увеличилась из-за удаления лигнина во время обработки AP.

    Рис. 6. Углы смачивания листов из нанобумаги LCNF, содержащих различные концентрации лигнина

    Таблица 4. Измерение цвета листов из нанобумаги из LCNF с различными концентрациями химических компонентов

    Таблица 4 суммирует цветовые свойства листов LCNF. Общая разница в цвете ( E ) по отношению к стандарту пластины белого цвета составила 34.26 ± 2,31 для образца LCNF-32, а общая разница в цвете для образца LCNF-13 составила 4,84 ± 1,79. Результаты показали, что значение светлоты ( L ) листа LCNF увеличилось, а значение красно-зеленого ( a ) и желто-синего ( b ) уменьшилось, что было связано с удалением лигнина и его обесцвечиванием. во время лечения АП. Jang et al. (2015) сообщил, что легкость нанобумаги LCNF увеличилась с 45 до 94 после делигнификации с помощью обработки озоном.

    ВЫВОДЫ

    1. Гемицеллюлозы и лигнин в LCNF были частично удалены с использованием обработки АР с различными концентрациями пероксида водорода (от 0,2 до 12 мас.%) И временем реакции (1 или 5 ч) при умеренной температуре реакции (80 ° C) и pH реакции (11,5). за которой последовала дефибрилляция WDM.
    2. Эффективность дефибрилляции повышается по мере удаления гемицеллюлозы и лигнина, что приводит к уменьшению размеров LCNF. Время фильтрации, кристалличность целлюлозы и площадь поверхности LCNF увеличивались по мере уменьшения содержания лигнина и гемицеллюлозы.
    3. Предел прочности на разрыв и углы контакта с водой на листах из нанобумаги увеличиваются при использовании обработки АР. Значение светлоты ( л ) становилось белее по мере того, как содержание лигнина снижалось обработкой АР.
    4. В целом, описанная здесь обработка АР является экологически совместимым и эффективным методом производства LCNF.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Это исследование было поддержано грантом Национального института лесоведения (FP0400-2016-01) и Программой фундаментальных научных исследований через Национальный исследовательский фонд Кореи (NRF), которая финансировалась Министерством образования (No.2018R1A6A1A03025582). Авторы хотели бы поблагодарить Экспериментальный лес Национального университета Кангвон за предоставленный образец древесины тополя.

    ССЫЛКИ

    Банерджи, Г., Кар, С., Скотт-Крейг, Дж. С., Ходж, Д. Б., и Уолтон, Дж. Д. (2011). «Предварительная обработка кукурузной соломы щелочной перекисью: влияние загрузки биомассы, перекиси и ферментов и состава на выход глюкозы и ксилозы», Biotechnology for Biofuels 4 (1), 16-30. DOI: 10.1186 / 1754-6834-4-16

    Кабрера, Э., Муньос, М. Дж., Мартин, Р., Каро, И., Курбело, К., и Диас, А. Б. (2014). «Щелочная и щелочная предварительная обработка перекисью водорода при умеренной температуре для усиления ферментативного гидролиза рисовой шелухи и соломы», Bioresource Technology 167, 1-7. DOI: 10.1016 / j.biortech.2014.05.103

    Кара, К., Руис, Э., Баллестерос, И., Негро, М. Дж., И Кастро, Э. (2006). «Усиленный ферментативный гидролиз древесины оливкового дерева паровым взрывом и делигнификация щелочной перекисью», Process Biochemistry 41 (2), 423-429.DOI: 10.1016 / j.procbio.2005.07.007

    Чанг, Ф., Ли, С. Х., Тоба, К., Нагатани, А., и Эндо, Т. (2012). «Получение бамбукового нановолокна с помощью HCW и шлифовальной обработки и его применение для получения нанокомпозитов», Wood Science and Technology 46 (1-3), 393-403. DOI: 10.1007 / s00226-011-0416-0

    Чен, В., Абэ, К., Уэтани, К., Ю, Х., Лю, Й., и Яно, Х. (2014). «Индивидуальные нановолокна хлопковой целлюлозы: техника предварительной обработки и фибрилляции», Целлюлоза 21 (3), 1517-1528.DOI: 10.1007 / s10570-014-0172-z

    Чен, В., Ю, Х., Лю, Ю., Чен, П., Чжан, М., и Хай, Ю. (2011). «Индивидуализация нановолокон целлюлозы из древесины с использованием высокоинтенсивной обработки ультразвуком в сочетании с химической предварительной обработкой», Углеводные полимеры 83 (4), 1804-1811. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2010.10.040

    Да Коста Коррейя, Дж. А., Джуниор, Дж. Э. М., Гонсалвес, Л. Р. Б., и Роча, М. В. П. (2013). «Предварительная обработка жома яблока кешью щелочной перекисью водорода для производства этанола: Исследование параметров», Bioresource Technology 139, 249-256.DOI: 10.1016 / j.biortech.2013.03.153

    Эспиноза, Э., Домингес-Роблес, Дж., Санчес, Р., Таррес, К. и Родригес, А. (2017a). «Влияние предварительной обработки на производство лигноцеллюлозных нановолокон и их применение в качестве усиливающего агента в бумаге», Целлюлоза 24 (6), 2605-2618. DOI: 10.1007 / s10570-017-1281-2

    Эспиноза, Э., Санчес, Р., Отеро, Р., Домингес-Роблес, Х. и Родригес, А. (2017b). «Сравнительное исследование пригодности различных соломок злаков для выделения нановолокон лигноцеллюлозы», Международный журнал биологических макромолекул 103, 990-999.DOI: 10.1016 / j.ijbiomac.2017.05.156

    Феррер, А., Кинтана, Э., Филппонен, И., Солала, И., Видаль, Т., Родригес, А., Лайне, Дж., И Рохас, О. Дж. (2012). «Влияние остаточного лигнина и гетерополисахаридов на нанофибриллярную целлюлозу и нанобумагу из древесных волокон», Целлюлоза, 19 (6), 2179-2193. DOI: 10.1007 / s10570-012-9788-z

    Гулд, Дж. М. (1984). «Щелочная перекисью делигнификации сельскохозяйственных остатков для усиления ферментативного осахаривания», Биотехнология и биоинженерия 26 (1), 46-52.DOI: 10.1002 / бит. 260260110

    Хидено, А., Иноуэ, Х., Цукахара, К., и Фудзимото, С. (2009). «Предварительная обработка влажного дискового помола без серной кислоты для ферментативного гидролиза рисовой соломы», Bioresource Technology 100 (10), 2706-2711. DOI: 10.1016 / j.biortech.2008.12.057

    Ху, Дж., Тиан, Д., Реннекар, С., и Саддлер, Дж. Н. (2018). «Ферментно-опосредованная нанофибрилляция целлюлозы за счет синергетического действия эндоглюканазы, литической полисахаридмонооксигеназы (LPMO) и ксиланазы», ​​ Scientific Reports 8 (1), 3195-3202.DOI: 10.1038 / s41598-018-21016-6

    Джанг, Дж. Х., Ли, С. Х. и Ким, Н. Х. (2014). «Получение нановолокон лигноцеллюлозы из корейской белой сосны и ее применение в полиуретановом нанокомпозите», Журнал корейской науки и технологии древесины 42 (6), 700-707. DOI: 10.5658 / WOOD.2014.42.6.700

    Джанг, Дж. Х., Ли, С. Х. и Ким, Н. Х. (2015). «Влияние делигнификации на свойства нановолокон лигноцеллюлозы из корейской белой сосны и их нанобумаги», Journal of the Korean Wood Science and Technology 43 (1), 9-16.DOI: 10.5658 / WOOD.2015.43.1.9

    Цзян, Ю., Лю, X., Ян, К., Сун, X., Цинь, К., Ван, С., и Ли, К. (2018). «Влияние остаточного лигнина на процесс механической дефибрилляции целлюлозного волокна для получения нанофибрилл лигноцеллюлозы», Целлюлоза, 25 (11), 6479-6494. DOI: 10.1007 / s10570-018-2042-6

    Ли, С. Х., Чанг, Ф., Иноуэ, С., и Эндо, Т. (2010). «Повышение доступности ферментов за счет создания нанопространства в супрамолекулярной структуре клеточной стенки», Bioresource Technology 101 (19), 7218-7223.DOI: 10.1016 / j.biortech.2010.04.069

    Ли, Дж., Ван, Й., Вэй, X., Ван, Ф., Хан, Д., Ван, К., и Конг, Л. (2014). «Гомогенная изоляция наноцеллюлоз путем регулирования силы сдвига и давления в микросреде», Углеводные полимеры 113, 388-393. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2014.06.085

    Моран, Х. И., Альварес, В. А., Сирас, В. П., и Васкес, А. (2008). «Экстракция целлюлозы и получение наноцеллюлозы из волокон сизаля», Целлюлоза, 15 (1), 149-159.DOI: 10.1007 / s10570-007-9145-9

    Парк, К. В., Хан, С. Ю., Намгунг, Х. В., Со, П. Н., Ли, С. Ю. и Ли, С. Х. (2017). «Получение и характеристика нанофибрилл целлюлозы с различным химическим составом», BioResources 12 (3), 5031-5044. DOI: 10.15376 / biores.12.3.5031-5044

    Рабело К. С., Филхо Р. М. и Коста А. С. (2008). «Сравнение предварительной обработки известью и щелочной перекисью водорода жома сахарного тростника для производства этанола», в: Biotechnology for Fuels and Chemicals Симпозиум ABAB (Часть A: Enzyme Engineering and Biotechnology , W.С. Адни, Дж. Д. Макмиллан, Дж. Миленц и К. Т. Классон (редакторы), Humana Press, Нью-Йорк, стр. 563-576. DOI: 10.1007 / 978-1-60327-526-2_53

    Руан, К.К., Густафссон, С., Стремме, М., Мигранян, А., и Линд, Дж. (2017). «Нановолокна целлюлозы были получены путем предварительной обработки на основе окисления Oxone ® », Molecules 22 (12), 2177-2184. DOI: 10.3390 / молекулы22122177

    Сигал, Л., Крили, Дж. Дж., Мартин, А. Э. и Конрад, К. М. (1959). «Эмпирический метод оценки степени кристалличности природной целлюлозы с использованием рентгеновского дифрактометра», Textile Research Journal 29 (10), 786-794.DOI: 10.1177 / 0040517559023

    Спенс, К. Л., Вендитти, Р. А., Хабиби, Ю., Рохас, О. Дж., И Павлак, Дж. Дж. (2010). «Влияние химического состава на микрофибриллярные целлюлозные пленки из древесной массы: механическая обработка и физические свойства», Технология биоресурсов 101 (15), 5961-5968. DOI: 10.1016 / j.biortech.2010.02.104

    Сан, Р. К., Фанг, Дж. М., и Томкинсон, Дж. (2000). «Делигнификация ржаной соломы с использованием перекиси водорода», Промышленные культуры и продукты 12 (2), 71-83.DOI: 10.1016 / S0926-6690 (00) 00039-X

    Ван К., Янг Х., Чен К. и Сун Р. К. (2013). «Влияние эффективности делигнификации щелочной перекисью на усвояемость остатков фурфурола для производства биоэтанола», Bioresource Technology 146, 208-214. DOI: 10.1016 / j.biortech.2013.07.008

    Уайз, Л. Э., Мерфи, М., и Д’ Аддиеко, А. А. (1946). «Хлорит-холоцеллюлоза, ее фракционирование и влияние на суммарный анализ древесины и исследования гемицеллюлоз», Paper Trade Journal 122 (2), 35-43.

    Янг Б., Буссаид А., Мэнсфилд С. Д., Грегг Д. Дж. И Саддлер Дж. Н. (2002). «Быстрая и эффективная щелочная обработка перекисью для улучшения ферментативной перевариваемости паровзрывных субстратов из мягкой древесины», Биотехнология и биоинженерия 77 (6), 678-684. DOI: 10.1002 / bit.10159

    Чжу, Дж. Ю., Сабо, Р., Ло, X. (2011). «Комплексное производство нанофибриллированной целлюлозы и целлюлозного биотоплива (этанол) путем ферментативного фракционирования древесных волокон», Green Chemistry 13 (5), 1339-1344.DOI: 10.1039 / c1gc15103g

    Статья подана: 8 августа 2018 г .; Рецензирование завершено: 28 октября 2018 г .; Доработанная версия получена: 7 ноября 2018 г .; Принята в печать: 11 ноября 2018 г .; Опубликовано: 14 ноября 2018 г.

    DOI: 10.15376 / biores.14.1.193-206

    Обработка сжиженных в микроволновой печи остатков рапсовой соломы разбавленной щелочью и перекисью водорода для извлечения нанокристаллов целлюлозы

    Лесная служба США
    Уход за землей и служение людям

    Министерство сельского хозяйства США


    1. Обработка сжиженных остатков рапсовой соломы в микроволновой печи разбавленной щелочью и перекисью водорода для извлечения нанокристаллов целлюлозы

      Автор (ы): Xingyan Huang; Корнелис Ф.Де Хооп; Фэн Ли; Цзюлун Се; Chung-Yun Hse ; Цзиньцю Ци; Юнцзе Цзян; Yuzhu Chen
      Дата: 2017
      Источник: Journal of Nanomaterials
      Серия публикаций: Scientific Journal (JRNL)
      Станция: Southern Research Station
      PDF: Скачать публикацию (3,0 МБ)

      Описание Для сбора сжиженных остатков для экстракции нанокристаллов целлюлозы (CNC) было проведено сжижение рапсовой соломы в метаноле с помощью микроволновой печи.Сжиженный остаток с содержанием 23,44% после обработки 180 C / 7,5 мин был использован для фибрилляции ЧПУ разбавленной щелочью (2% NaOH) и перекисью водорода (5% H 2 O 2 ) с последующей обработкой ультразвуком. на 15 мин. Спектры FT-IR и изображения SEM показали, что сжиженный остаток от 180 9 1028 ∘ 9 10 29 C / 7,5 мин демонстрирует относительно однородную текстуру и огромную поверхность с целлюлозой в качестве структуры ядра. Оставшиеся гемицеллюлозы и другие примеси в сжиженном остатке удаляются 2% NaOH, а поверхность и доступность образца, обработанного щелочью, были значительно увеличены при обработке 5% H 2 O 2 .Изображения ПЭМ подтвердили, что ЧПУ имели средний диаметр 12,59 нм. ЧПУ обладают хорошей термостойкостью с максимальной температурой потери веса 376,5 C.

      Примечания к публикации
      • Вы можете отправить электронное письмо по адресу [email protected], чтобы запросить бумажную копию этой публикации.
      • (Пожалуйста, укажите именно , какую публикацию вы запрашиваете, и свой почтовый адрес.)
      • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и приложить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
      • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

      Citation Хуанг, Синьянь; Де Хооп, Корнелис Ф .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *