Podstawowy składniklignosulfonian sodujest pochodną benzylopropanu. Grupa kwasu sulfonowego określa, że ma dobrą rozpuszczalność w wodzie, ale jest nierozpuszczalny w etanolu, acetonie i innych rozpuszczalnikach organicznych. Typowy lignosulfonian drewna iglastego można wyrazić następującym wzorem chemicznym C9H8.5O2.5 (OCH3) 0,55 (SO3H) 0,4.
Właściwości strukturalne i rozkład masy cząsteczkowej lignosulfonianu decydują o tym, że pod wieloma względami różni się on od innych syntetycznych środków powierzchniowo czynnych. Posiada następujące właściwości fizyczne i chemiczne powierzchni:
1. Cząsteczka lignosulfonianu powierzchniowo czynnego ma wiele grup hydrofilowych i nie ma liniowego łańcucha alkilowego, więc jej rozpuszczalność w oleju jest bardzo słaba, hydrofilowość bardzo silna, a jej hydrofobowy szkielet jest kulisty i nie może mieć schludnego układu fazowego jak zwykle niskocząsteczkowe środki powierzchniowo czynne. Dlatego chociaż może zmniejszać napięcie powierzchniowe roztworu, ma niewielką kontrolę nad napięciem powierzchniowym i nie tworzy miceli.
2. Lepkość zawiesiny można zmniejszyć dodając niewielką ilość lignosulfonianu do lepkiej zawiesiny w drodze adsorpcji i dyspersji; Po dodaniu do rozcieńczonej zawiesiny można zmniejszyć prędkość osiadania zawieszonych cząstek. Dzieje się tak, ponieważ lignosulfonian ma silną hydrofilowość i elektroujemność. Tworzy grupy anionowe w roztworze wodnym. Kiedy jest zaadsorbowany na różnych cząstkach organicznych lub nieorganicznych, cząstki utrzymują stabilny stan dyspersji dzięki wzajemnemu odpychaniu się grup anionowych. Niektóre badania pokazują również, że adsorpcja i dyspersja lignosulfonianu jest spowodowana siłą odpychania elektrostatycznego i smarowaniem drobnych pęcherzyków. Głównym powodem jego dyspersji jest smarowanie mikropęcherzyków: efekt dyspersji lignosulfonianu zmienia się w zależności od jego masy cząsteczkowej i zawiesiny system. Ogólnie rzecz biorąc, frakcje o masie cząsteczkowej w zakresie od 5000 do 40 000 mają lepszy efekt dyspersyjny.
3. Lignosulfonian chelatujący zawiera więcej grup hydroksylowych fenolu, alkoholu hydroksylowego, karboksylowego i karbonylowego, w których niewspółdzielone pary elektronów na atomie tlenu mogą tworzyć wiązania koordynacyjne z jonami metali, powodując chelatację, tworząc chelaty metali ligniny, dzięki czemu mają nowe właściwości . Na przykład chelatację lignosulfonianu jonem żelaza, jonem chromu itp. można zastosować do przygotowania rozcieńczalnika płuczki wiertniczej, a chelatacja powoduje również, że ma on pewne działanie hamujące korozję i kamień, co można stosować jako środek do uzdatniania wody.
4. Funkcja wiązania występuje w roślinach naturalnych. Podobnie jak klej, lignina jest rozmieszczona wokół włókna i pomiędzy małymi włóknami wewnątrz włókna, inkrustowana włóknami i małymi włóknami, co czyni go mocną strukturą szkieletową. Powodem, dla którego drzewa nie mogą spaść z odległości dziesiątek, a nawet setek metrów, jest przyczepność ligniny. Lignosulfonian wydzielony z ługu czarnego można modyfikować w celu przywrócenia pierwotnej siły adhezji, a cukier i jego pochodne w ługu odpadowym mogą pomóc w zwiększeniu ich siły adhezji poprzez wzajemny efekt synergistyczny.
5. Właściwości pieniące Właściwości pieniące lignosulfonianu są podobne do właściwości ogólnych polimerowych środków powierzchniowo czynnych, które charakteryzują się niską zdolnością pienienia, ale dobrą stabilnością piany, a właściwości pieniące lignosulfonianu będą miały pewien wpływ na skuteczność jej stosowania. Na przykład, gdy jest stosowany jako środek zmniejszający ilość wody w betonie, z jednej strony, w wyniku smarowania pęcherzyków wytwarzanych przez lignosulfonian, zwiększy się płynność betonu i poprawi się jego urabialność; Z drugiej strony właściwości pieniące zwiększają napowietrzanie i zmniejszają wytrzymałość betonu. Stosowany jako środek redukujący wodę napowietrzającą korzystnie wpływa na poprawę mrozoodporności i trwałości betonu.
Czas publikacji: 8 maja 2023 r
