لیگنو سولفونات کلسیم

لیگنو سولفونات کلسیم چیست؟

لیگنو سولفونات ها یکی از دسته های مواد شیمیایی هستند که کاربردهای زیادی دارند. از موادی که زیرمجموعه این دسته هستند باید به لیگنو سولفونات کلسیم، لیگنو سولفونات سدیم، لیگنوسولفونات منیزیم و لیگنو سولفونات آمونیوم اشاره کرد. حدود یک قرن اخیر لیگنوسولفونات ها به عنوان روان کننده و کاهنده آب در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند و تأثیرات مثبتی همچون تاخیر در زمان گیرش و کاهش آب مورد نیاز، افزایش کارایی بتن و افزایش نفوذ هوا در آن را دارند.

 

و اما لیگنو سولفونات کلسیم؛ با فرمول شیمیایی C20H24CAO10S2 ترکیبی است که از پیوند بین ۲۰ عدد عنصر کربن C، ۲۴ عدد عنصر هیدروژن H، ۱۰ عدد عنصر اکسیژن O و دو عدد عنصر گوگرد S تشکیل می‌گردد. این ماده شیمیایی که نوعی پلیمر طبیعی است جزو ترکیبات سنگین بوده و وزن آن معادل ۵۲۸.۶ g/mol می‌باشد.

ساختار مولکولی لیگنو سولفونات کلسیم

 

روش های تولید لیگنو سولفونات کلسیم

در تولید همه لیگنو سولفونات‌ها، ماده اصلی «لیگنین» است. بعد از سلولز، لیگنین حدود %30-20 چوب را تشکیل می‌دهد و این ماده دومین مولکول آلی موجود در زمین از لحاظ فراوانی است.

طی فرآیند تولید سلولز در کارخانجات کاغذ سازی لیگنین جداسازی می‌شود. لیگنین در آب حل نمی‌شود و جداسازی فقط با آب امکان‌پذیر نیست؛ از این رو روش‌های خاصی برای این کار استفاده می‌شود. پخت سولفیت رایج‌ترین روش‌ها است.

در پروسه پخت سولفیت که شامل نمک‌های سولفیت (-SO32) و یا بی سولفیت (-HSO3) (معمولا سدیم، منیزیم، آمونیوم ویا کلسیم) و دمای 170-140 درجه سانتی‌گراد است، پیوندهای درونی لیگنین و پیوندهای آن با پلی ساکارید ها شکسته شده، وزن مولکولی آن کاهش یافته و همزمان سولفاته می‌شود.

محصول جداسازی شده (Black Liquor) که در فاز مایع است شامل لیگنو سولفانات ها، نمک ها، شکرها و مشتقات آن‌ها خواهد بود. سپس دوباره این ماده هم تصفیه شده و محصول نهایی لیگنو سولفونات‌ها تولید می‌گردد.

وزن مولکولی لیگنوسولفونات‌ها از 106-103 گرم در مول است که با توجه به منبع (چوب نرم یا چوب سخت)، فرآیند تولید و درجه سولفوناسیون در انواع مختلفی وجود دارد.
البته مصرف Black Liquor بیشتر برای تولید انرژی است و تنها بخش کوچکی از آن برای تولید لیگنو سولفونات‌ها استفاده می‌شود.

 

قیمت خرید و فروش لیگنو سولفونات کلسیم به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت خرید و فروش لیگنو سولفونات کلسیم تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد. یکی از این عوامل خلوص ترکیب شیمیایی است. هرچه محصول دارای درجه خلوص بیشتری باشد، قیمت بیشتری هم خواهد داشت. نرخ ارز و شرکت تولید کننده از دیگر عوامل تاثیر گذار بر قیمت این ترکیب شیمیایی خواهد بود.

 

 

کاربردهای لیگنو سولفونات کلسیم

لیگنوسولفونات کلسیم در صنایع مختلفی به عنوان گیرنده، پراکنده کننده و مایع ساز یا سورفکتانت کاربرد دارد.

 

کاربرد لیگنو سولفونات کلسیم در حفاری نفت

این ماده در گل و لای حفاری چاه‌های نفت به عنوان معرف جهت کنترل پارامترهای مختلف مایعات حفاری استفاده می‌شود. در درجه اول برای کنترل ویسکوزیته گل حفاری و تسهیل بازیابی نفت به کار می‌رود.

 

 

کاربرد لیگنو سولفونات کلسیم بعنوان ماده افزودنی بتن

این ماده شیمیایی کاهنده آب در مواد افزودنی بتن بوده و ظرفیت کاهش آب آن 8-12 درصد به شکل ماده‌ای که سبب افزایش انعطاف پذیری می‌شود و تا 25 درصد (درجه فوق روان کننده) به شکل اصلاح شده است. به علت قیمت مناسب در مقایسه با سایر مواد افزودنی بتن و با وجود کارایی محدود در افزودنی‌های بتن، این ماده توانسته مقدار مصرف قابل توجهی را در صنعت شیمی ساختمان به خود اختصاص دهد.

 

 

 

کاربرد لیگنو سولفونات کلسیم در صنایع غذایی:

لیگنو سولفونات کلسیم به عنوان حامل برای تولید ویتامین‌های محلول در چربی (ویتامینA ،D ،E وK )، کاروتنوئیدها (همچون بتاکاروتن، زئازانتین، کنتاگزانتین، لوتئین، لیکوپن و …) و سایر مواد کاربردی به منظور تسهیل انحلال‌شان در مواد غذایی پایه آب، به کار می‌رود.

 

 

کاربرد لیگنو سولفونات کلسیم به عنوان افزودنی خوراک دام

کاربرد و اهمیت لیگنو سولفونات کلسیم در کشاورزی

لیگنو سولفونات کلسیم باعث تنظیم میزان اسیدیته خاک و در نتیجه جلوگیری از مشکلات ناشی از اسیدی یا قلیایی بودن بیش از حد خاک می‌شود. همچنین باعث از بین بردن انواع آفات می‌شود. با افزودن لیگنو سولفونات کلسیم به خاک مزارع کشاورزی جذب آب و میزان نفوذ آب درون اعماق زمین بیشتر شده و سطح رطوبت خاک افزایش می‌یابد که این امر به رشد سریع‌تر گیاهان و تغذیه بهتر آن ها منجر می‌شود. عناصر مهمی که در ترکیب لیگنو سولفونات کلسیم وجود دارند، خود ریشه گیاهی داشته و جذب آن‌ها برای بقا و رویش سریع‌تر گیاهان مفید است. از این رو کشاورزان بطور گسترده از ترکیبات حاوی لیگنو سولفونات کلسیم استفاده می‌کنند.

 

 

 

کاربرد لیگنو سولفونات کلسیم در تولید گچ تخته

این ترکیب شیمیایی منجر به کاهش حجم آب و در نتیجه کاهش دمای کوره و خشک شدن کف کوره می‌شود. از این رو باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه تولید می‌شود.

 

 

 

معروفترین تولید کنندگان لیگنو سولفونات کلسیم در ایران و جهان کدامند؟

• کشور روسیه
• کشور چین
• بورگارد نروژ
• بوردگارد آفریقا

 

نقش اساسی لیگنوسولفونات کلسیم در تولید بتن:

از آنجا که ذرات سیمان ریز بوده، دارای جاذبه سطحی بالایی هستند و موقع پخش در آب تمایل دارند به یکدیگر بچسبند و ایجاد توده‌های قفسی شکل کنند. این ساختار قفسی، مقداری از آب موجود را در خود حبس می‌کند و میزان آب مؤثر را کاهش داده و در نتیجه خمیر ایجاد شده روانی نسبتاً کمی خواهد داشت. با افزودن ماده روان کننده، این ماده روی سطح ذرات سیمان جذب سطحی شده و باعث کاهش جاذبه سطحی ذرات سیمان نسبت به یکدیگر می‌شود ، سپس ساختار قفسی می‌شکند و در این موقع آب به دام افتاده آزاد می شود. همین فرآیند عامل روان کنندگی این دسته ترکیبات می‌شود.

لیگنو سولفونات ساختار شیمیایی به مراتب پیچیده تری نسبت به دیگر روان کننده های سنتزی مانند نفتالن سولفونات، ملامین سولفونات و پلی کربوکسیلات ها دارد. پخش شدگی جرم مولی در لیگنوسولفونات بیشتر از روان کننده های سنتزی است و گروههای عاملی متعددی بطور تصادفی و بی نظم در ساختار آن توزیع شده اند. همین عوامل باعث شده که مکانیسم عمل لیگنوسولفونات در برابر سیمان کمتر شناخته شده باشد.

روش نگهداری لیگنو سولفونات کلسیم

لیگنو سولفونات کلسیم در دسته محصولات کم خطر قرار می‌گیرد؛ اما برای پیشگیری از مشکلات نکات ایمنی باید رعایت شود.
تمام افرادی که با لیگنو سولفونات کلسیم در ارتباط قرار می‌گیرند باید از ماسک تنفسی فیلتردار استفاده کنند؛ زیرا استنشاق این ماده، ممکن است باعث تحریک دستگاه تنفسی و تنگی نفس شود. همچنین برخورد لیگنو سولفونات کلسیم با چشم، به علائمی همچون قرمزی و سوزش چشم منجر می‌شود. بنابراین موقع برخورد با این ماده باید از عینک‌های محافظ استفاده شود.

انواع لیگنو سولفونات را از کجا تهیه کنیم؟

از بازرگانی های معتبر وارد کننده کالا، همچون شرکت پترو آلتون تجهیز می‌توانید این ماده شیمیایی و دیگر مواد را به طور عمده تهیه کنید.