Là một chất hữu cơ liên kết các tế bào, sợi và mạch tạo thành gỗ ở thực vật, lignin là một chất có vai trò quan trọng trong cuộc sống với khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ thủ công mỹ nghệ đến xây dựng, năng lượng, mỹ phẩm, y tế... Vậy
lignin là gì? Cùng vien nen go AT tìm hiểu loại hợp chất này trong bài viết dưới đây nhé!
Lignin là gì? Đặc điểm của lignin
Theo bách khoa toàn thư wikipedia lignin là một loại hợp chất cao phân tử có cấu trúc vô định hình. Lignin xuất hiện ở hầu hết các loài thực vật có mạch trên cạn, giúp cây đứng thẳng và bảo vệ cây khỏi sự tấn công từ môi trường.
Một số đặc điểm có thể kể đến của Lignin là:
-
Là một loại polime thơm không carbohydrate có mạch nhánh với monome là các đơn vị phenylpropan không tan và khó bị phân hủy bằng enzyme
-
Lignin tạo liên kết với các hemicellulose bao quanh cellulose
-
Lignin thường tập trung ở những mô hóa gỗ, là chất kết dính tế bào và làm tăng độ bền cơ học của vách tế bào
-
Ở thực vật, lignin giúp chống thấm nước qua vách tế bào mô xylen, ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh
-
Lignin có thể tham gia vào nhiều loại phản ứng đặc trưng như các phản ứng clo hóa, este hóa, oxy hóa, dimetyl hóa,...
-
Lignin tồn tại ở 3 trạng thái: Thủy tinh, dẻo và lỏng dính.
Lignin bao gồm 2 loại chính là: lignin chứa lưu huỳnh và lignin không chứa lưu huỳnh. Trong đó lignin chứa lưu huỳnh bao gồm lignosulphonates và lignin Kraft, được sản xuất thương mại hóa và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống. Trong phần tiếp theo của bài viết,
vien nen go AT sẽ chia sẻ đến bạn những ứng dụng độc đáo của lignin trong cuộc sống, cùng theo dõi nhé!
Ứng dụng của lignin trong cuộc sống
Như đã chia sẻ ở phần 1 thì lignin có rất nhiều ứng dụng tích cực trong cuộc sống. Vậy những ứng dụng này là gì? Một số ứng dụng phổ biến có thể kể đến của lignin như sau:
Ứng dụng lignin trong sản xuất viên nén gỗ
Một trong những vai trò quan trọng nhất của lignin trong ngành công nghiệp năng lượng chính là tác dụng của hợp chất này trong quá trình sản xuất viên nén gỗ. Nếu đã từng tìm hiểu về nguyên lý sản xuất viên nén gỗ thì chắc hẳn bạn đã biết đến vai trò của lignin trong quá trình này.
Cụ thể thì khi sản xuất viên nén gỗ, dưới áp suất và nhiệt độ cao cũng như ma sát sinh ra trong quá trình ép viên nén, ligin đang tồn tại ở trạng thái thủy tinh trong thân cây chuyển dần thành dẻo và lòng dính, giúp kết dính các nguyên liệu mùn cưa được nghiền nhỏ lại với nhau. Sau đó, khi nguội đi, lignin trở lại trạng thái ban đầu và viên nén gỗ ra đời với độ rắn chắc cao, được phủ bởi một lớp bóng chống nước.
Với dây chuyển sản xuất viên nén gỗ, lignin có vai trò quan trọng để đảm bảo viên nén gỗ bền, có mật độ kết dính cao và ít bị ảnh hưởng bởi môi trường trong quá trình vận chuyển.
Lignin trong ngành mỹ phẩm
Các loại lignin có độ tinh khiết cao có thể được sử dụng trong mỹ phẩm để sản xuất các sản phẩm dạng gel hay chất nhũ hóa. Tuy nhiên để có ứng dụng này, lignin cần được chiết xuất và phân tách riêng.
Lignin trong y tế
Lignin có thể tham gia các phản ứng hóa học khác nhau, hình thành nên những hoạt chất có tính chống oxy hóa, chống vi khuẩn và chống virus, có thể được ứng dụng trong lĩnh vực y tế.
Ứng dụng của lignin trong công nghiệp xây dựng
Trong ngành công nghiệp vật liệu xây dựng, lignin có thể được sử dụng để ép, uốn ván gỗ. Lignin cũng có thể được sử dụng để làm lớp bảo vệ cho các sản phẩm có nguồn gốc từ gỗ trong xây dựng, tạo ra một bề mặt bóng và ít bị tổn hại bởi môi trường xung quanh.
Ligin trong các ngành thủ công mỹ nghệ
Lignin cũng được ứng dụng nhiều trong ngành thủ công mỹ nghệ nhờ đặc tính kết dính của mình.
Cách xử lý lignin
Sở hữu nhiều đặc tính và ứng dụng là thế, tuy nhiên ở một số ngành sản xuất, người ta luôn phải tìm cách để loại bỏ ligin, điển hình là quá trình sản xuất giấy, sản xuất mùn dừa,... Cụ thể lignin tồn tại trong thực vật ở quá trình này sẽ khiến giấy bị bóng, khó thấm mực viết còn mùn dừa thì khó thấm nước, không tốt cho thực vật.
Vậy ta có cách xử lý lignin thế nào?
Cách xử lý lignin khi sản xuất giấy
-
Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy, người ta xử lý lignin bằng công nghệ Kraft. Với công nghệ này, nguyên liệu gỗ dùng để sản xuất giấy sẽ được nấu với hỗn hợp NaOH và Na2S.
-
Hỗn hợp này có tác dụng hòa tan Lignin và semixelulo và giải phóng sợi xellulo. Sau bước này, lignin đã bị loại bỏ ra khỏi quy trình sản xuất giấy.
-
Hốn hợp chứa lignin sau khi giải phóng sợi cellulo sẽ được cô đặc đến mức đốt được, sau đó bổ sung Na2SO4 và được phun vào lò thu hồi để khử sunphat thành sunphua. Phần hữu cơ chát sinh nhiệt tạo ra hơi cung cấp năng lượng cho nhà máy. Tro xỉ là các hợp chất Na chuyển thành Na2CO3 và Na2S.
-
Hỗn hợp này sẽ được hòa tan và cho phản ứng với vôi để tạo ra NaOH và Na2S, quay trở lại phục vụ dây chuyển bước 1
Với các sản xuất giấy, lignin bị loại bỏ và không tái sử dụng được.
Cách xử lý lignin khi sản xuất cenlulo
-
Với cách xử lý lignin khi sản xuất cenlulo, người ta tạo ra một loại muối dạng lỏng bằng cách trộn axit acetic với một bazo. Bước tiếp theo, cho thực vật vào hỗn hợp muối vừa trộn rồi đun nóng và khuấy đều.
-
Lignin hòa tan trong hỗn hợp này và để lại cenlulo dạng rắn.
-
Để tiếp tục chiết xuất lignin, ta sẽ đun nóng để làm bay hơi loại muối dạng lỏng này, để lại lignin dạng bột đen
Trên đây là tất cả các thông tin về lignin là gì? ứng dụng của lignin cũng như cách xử lý. Hy vọng những thông tin trong bài viết này là hữu ích và giúp bạn có thêm nhiều hiểu biết hơn về loại hợp chất hữu cơ đặc trưng này. Chúc bạn một ngày tốt lành!