תאריך פרסום: 27 בדצמבר, 2021

השם "אני" הואעֵצָן, אשר קיים באופן נרחב בתאים של צמחים עציים, עשבי תיבול, וכל צמחי כלי הדם ושאר הצמחים הליגנים, וממלא תפקיד בחיזוק רקמות הצמח.

"שלד הצמח" של "אני"

בטבע, "אני" תמיד מתקיים יחד עם תאית והמיצלולוזה, ופועלים יחד לבניית שלד צמחי. אנשים מחלקים אותי לשלושה סוגים:ליגנין מעץ קשה, ליגנין מחטנייםוליגנין צמחי. באופן כללי, "אני" מופץ באופן קבוע בתאי צמחים. ריכוז ה"אני" בשכבה הבין-תאית הוא הגבוה ביותר, ריכוז השכבה הפנימית של הדופן המשנית הוא השני, והריכוז בתוך התא הוא הקטן ביותר. כמשאב האורגני השלישי בגודלו בטבע, למרות ש"אני" שימש על ידי בני אדם לפני אלפי שנים, הוא לא נוצל באופן נרחב עד כה.

"אני" בייצור תעשייתי

בסין, ניתן לייחס את ה"אני" להמצאת ייצור הנייר. מטרת עיסת וייצור נייר היא לשמור על תאית והמיצלולוזה ולהסיר את ה"אני". חומרי הגלם כוללים קש חיטה, קש אורז, קנה, קני סוכר וכו'. כמות גדולה של "אני" המיוצר על ידי תעשיית הנייר המסורתית של סין קיימת בפסולת לייצור נייר, והזרמה ישירה תגרום לבעיות זיהום חמורות, ולכמות הגדולה של שפכים הפך לבעיה מרכזית בטיפול בשפכים תעשייתיים ביתיים.

ישנם שני היבטים עיקריים של תעשיות קשורות זרות. מצד אחד, ה"אני" בעץ מופרד מההידרוליזה של העץ; מצד שני, הוא מכוון לבעיית השפכים של תעשיית הנייר. מדינות זרות פיתחו מערך של תהליכי טיפול בפסולת נוזל לייצור נייר מעץ. ראשית, ה"אני" בנוזל הפסולת ממוחזר על ידי אלקלי, ולאחר מכן ה-I המוחזר משמש לבעירה ואספקת אנרגיה. זה מושג במידה הרבה ביותר על בסיס פתרון בעיית הזיהום. זה חוסך באנרגיה.

הפרדה וחילוץ של "אני"

על מנת לשפר את השימוש היעיל ב"אני", מדענים מבית ומחוץ לומדים באופן פעיל את ההפרדה והחילוץ של "אני". בייצור תעשייתי, אנחנו בדרך כלל מופרדים ומופקים כאשר משתמשים בתאית. מנקודת המבט של מחקר מדעי, אנשים נפרדים ומחלצים "אני" על מנת לקבל דגימות בעלות טוהר גבוה יותר, או דגימות בעלות מבנים ותכונות ספציפיות.

באופן כללי, ישנם שני סוגים עיקריים של הפרדה של "אני": האחד הוא להמיס את הרכיבים שאינם אני בגוף הצמח, ואז לסנן כדי להפריד את ה"אני" הבלתי מסיס. דוגמה טיפוסית היא בתעשיית ההידרוליזה של עץ. היסוד עובר הידרוליזה לגלוקוז תחת פעולת חומצה, וה"אני" מופרד כשריד של הידרוליזה; השני הוא להמיס את ה"אני" בגוף הצמח, להפריד מרכיבים אחרים ואז לזרז לקבלת ה"אני".

סוג ההפרדה האחרון נפוץ בתהליך העיסה של ייצור נייר. זה מחולק לשני סוגים של שיטות הפרדה. ה"אני" המקורי מסולפף למסיס במיםליגנוסולפונט, ולאחר מכן מטופלים בחלב ליים, ניתן לזרז את ה"אני"; האחרון מבושל עם סודה קאוסטית סמיכה בטמפרטורה גבוהה, או קש אורז קצוץ או קש חיטה. שנה את ה-"I" ל-"I בסיסי", סנן את התאית, ולאחר מכן טפל בחומצה את התמיסה שנותרה כדי לזרז את ה-"I".

ה"אישיות המשולשת" של "אני" והתמחויות רבות

"I" הוא תרכובת פוליפנול תלת מימדית ברשת פולימר עם פנילפרופן כיחידה המבנית. יש לו אישיות משולשת (כלומר שלושה מבנים בסיסיים): מבנה גואיאציל, מבנה סירינגיל ומבנה p-hydroxyphenyl. I הרכב היסודות משתנה לפי מיני צמחים ושיטות ההפרדה.

ישנן קבוצות פונקציונליות רבות במבנה של "I" (קבוצות ארומטיות, קבוצות הידרוקסיל פנוליות, קבוצות הידרוקסיל אלכוהוליות, קבוצות קרבוניל, קבוצות מתוקסי, קבוצות קרבוקסיל, קבוצות אלדהיד, קשרים כפולים מצומדים וקבוצות פעילות אחרות), המאפשרות את ה"I לעבור מגוון של תגובות כימיות, כגון: חמצון, הפחתה, הידרוליזה, אלכוהוליזה, אסידוליזה, פוטוליזה, אצילציה, אלקילציה, ניטרציה, אתריפיקציה, סולפפון, פוליקונדנסציה או קופולימריזציה של שתל.

השרף המסונתז עם "I" כחומר הגלם נמוך בעלותו מאשר שרף פנולי בייצור חלקים יצוקים כלליים, ויש לו ערך תעשייתי מסוים. ב-עֵצָןלטקס המשולב יחד על ידי "I" ולטקס גומי טבעי, "I" פועל כחומר מחזק, ובכך מחליף את הפחמן השחור היקר יותר ומפחית את העלות של מוצרי גומי. "I" יכול לשמש גם כחומר גלם לייצור כימיקלים בשדות נפט כדי לשפר את קצב שחזור הנפט ואיכות הנפט של כריית שדות נפט.

בנוסף, "אני" יכול לשמש גם כחומרי שטח, תוספי דשן, חומרי הדברה לשחרור איטי, מווסתים לצמיחת צמחים וכו'. עם העמקת המחקר המדעי, יהיו לי יותר ויותר הזדמנויות להראות את כישורי.