ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2023.245.308-317isplta-80Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYТемпературная зависимость коагуляционного действия Al2(SO4)3 на водную дисперсию сульфатного лигнинаTemperature dependence of the coagulation action of Al2(SO4)3 on the aqueous dispersion of sulfate ligninhttps://orcid.org/0000-0001-8193-2309ЛоренцсонА. В.LorentssonA. V.

ЛОРЕНЦСОН Александр Валентинович – директор института технологии Высшей школы технологии и энергетики, кандидат химических наук, доцент

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

LORENTSSON Alexander V. – PhD (Chemistry), Director of the Institute of Technology of the Higher School of Technology and Energy

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

lorenss74@mail.ruГеворкянцТ. Д.GevorkyantsT. D.

ГЕВОРКЯНЦ Тамара Дмитриевна – студент Высшей школы технологии и энергетики

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

GEVORKYANTS Tamara D. – student of the Higher School of Technology and Energy

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

https://orcid.org/0000-0002-4372-3706МореваЮ. Л.MorevaYu. L.

МОРЕВА Юлия Леонидовна – доцент кафедры охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов Высшей школы технологии и энергетики, кандидат химических наук

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

MOREVA Yulia L. – PhD (Chemistry), Associate Professor of the Department of Environmental Protection and Rational Use of Natural Resources of the Higher School of Technology and Energy

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

jul_morewa@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5259-1269ЧернобережскийЮ. М.ChernoberezhskyYu. M.

ЧЕРНОБЕРЕЖСКИЙ Юрий Митрофанович – профессор кафедры охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов Высшей школы технологии и энергетики, доктор химических наук, профессор

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

CHERNOBEREZHSKY Yuri M. – DSc (Chemistry), Professor of theDepartment of Environmental Protection and Rational Use of Natural Resources of the Higher School of Technology and Energy

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

lorenss74@mail.ruСанкт-Петербургский государственный технологический университет промышленных технологий и дизайнаРоссияSt. Petersburg State Technological University of Industrial Technologies and DesignRussian Federation2023180220240245308317Copyright © Лоренцсон А.В., Геворкянц Т.Д., Морева Ю.Л., Чернобережский Ю.М., 20242024Лоренцсон А.В., Геворкянц Т.Д., Морева Ю.Л., Чернобережский Ю.М.Lorentsson A.V., Gevorkyants T.D., Moreva Y.L., Chernoberezhsky Y.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/80

В интервале температур 0 – 20 оС исследована устойчивость разбавленных (0,1 г/дм3) водных дисперсий сульфатного лигнина (СЛ) в широком диапазоне рН (2-12) в присутствии 10–4 М Al2(SO4)3. Обнаружена экстремальная зависимость устойчивости от температуры с минимумом в области 10 оС. При всех температурах максимальное осаждение СЛ наблюдается в интервале рН 4 – 6. Высказано предположение, что в исследованном диапазоне температур наблюдаемый эффект обусловлен изменением структуры граничных слоев воды, окружающих молекулы СЛ, и морфологии образующихся агрегатов СЛ, оказывающих влияние на скорость их осаждения.

The stability of dilute (0.1 g/dm3) aqueous dispersions of sulfate lignin (SL) in a wide pH range (2–12) in the presence of 10–4 M Al2(SO4)3 was studied in the temperature range of 0–20 C. An extreme dependence of stability on temperature with a minimum in the region of 10 C was found. At all temperatures, the maximum deposition of SL is observed in the pH range of 4-6. It is suggested that in the studied temperature range, the observed effect is due to a change in the structure of the boundary layers of water surrounding the SL molecules and the morphology of the formed SL aggregates, which affect the rate of their sedimentation.

сульфатный лигнинкоагуляциявлияние температурыsulfate lignincoagulationinfluence of temperatureReferencesГеворкянц Т.Д., Чернобережский Ю.М., Лоренцсон А.В. Температурная зависимость устойчивости водных дисперсий сульфатного лигнина вблизи изоэлектрического состояния его частиц // Коллоидн. журн. 2012. Т. 74. № 6. С. 789–790.Chernoberezhsky Yu.M., Diagileva A.B. Electrophoretic behavior of sulfate lignin in electrolyte solutions. Colloidal Journal, 1995, vol. 57, no. 1, pp. 132–134. (In Russ.)Голикова Е.В., Клочкова О.В., Чернобережский Ю.М. Изучение устойчивости природного алмаза в растворах // Коллоид. журн. 1986. Т. 48. № 6. С. 1005–1009.Chernoberezhsky Yu.M., Diagileva A.B. Potentiometric titration of sulfate lignin. Colloid. journal, 1990, vol. 52, no. 6, pp. 1213–1216. (In Russ.)Демьянцева Е.Ю., Лысогорская Н.П., Клюбин В.В., Зайцева С.В. Исследование температурной зависимости дисперсного состава и агрегативной устойчивости сульфатного лигнина и смолы древесины в водно-щелочном растворе методом динамического светорассеяния // Журн. приклад. химии. 2002. Т. 75. № 1. С. 149–151.Chernoberezhsky Yu.M., Kuchuk V.I., Klochkova O.V., Golikova E.V. On the effect of temperature on the coagulation of the dispersion of natural diamond. Colloid. journal, 1985, vol. 47, no. 2, pp. 424–425. (In Russ.)Драгинский В.Л., Алексеева Л.П., Гетманцев С.В. Коагуляция в технологии очистки природных вод: науч. изд. М., 2005. 576 с.Chudakov M.I. Industrial use of lignin: 3rd edition, ispr. and additional M.: Lesn. prom., 1983. 200 p. (In Russ.)Дягилева А.Б., Чернобережский Ю.М., Атанесян А.А. Концентрационная и температурная зависимости агрегативной устойчивости водных дисперсий сульфатного лигнина // Физико-химия лигнина : матер. Междунар. конф. Архангельск, 2005. С. 44–47.Demyantseva E.Yu., Lysogorskaya N.P., Klyubin V.V., Zaitseva S.V. Investigation of the temperature dependence of the dispersed composition and aggregative stability of sulfate lignin and wood resin in an aqueous-alkaline solution by the method of dynamic light scattering. Journal. appl. chemistry, 2002, vol. 75, no. 1, pp. 149–151. (In Russ.)Лысогорская Н.П., Демьянцева Е.Ю., Клюбин В.В. О гетерогенности водно-щелочных растворов сульфатного лигнина и смолы древесины // Коллоид. журн. 2002. Т. 64. № 3. С. 427–429.Diagileva A.B., Chernoberezhskiy Yu.M., Atanesyan A.A. Concentration and temperature dependences of aggregative stability of aqueous dispersions of sulfate lignin. Physico-chemistry of lignin : materials of the International Conference. Arkhangelsk, 2005, pp. 44–47. (In Russ.)Максимов В.Ф., Вольф И.В., Винокурова Т.А. и др. Очистка и рекуперация промышленных выбросов. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 416 с.Draginsky V.L., Alekseeva L.P., Getmantsev S.V. Coagulation in natural water purification technology. M., 2005. 576 p. (In Russ.)Назаренко В.А., Антанович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. М.: Атомиздат, 1979. 192 с.Gevorkyants T.D., Chernoberezhsky Yu.M., Lorentsson A.V. Temperature dependence of stability of aqueous dispersions of sulfate lignin near the isoelectric state of its particles. Colloidn. journal, 2012, vol. 74, no. 6, pp. 789–790. (In Russ.)Николаев А.Н., Чернобережский Ю.М. Теоретические основы охраны окружающей среды (Охрана водных объектов). СПб ТИ ЦБП. СПб., 1992. 86 с.Golikova E.V., Klochkova O.V., Chernoberezhsky Yu.M. The study of the stability of natural diamond in solutions. Colloid. journal, 1986, vol. 48, no. 6, pp. 1005–1009. (In Russ.)Цветков М.В., Салганский Е.А. Лигнин: направления использования и способы утилизации // Журн. приклад. химии. 2018. Т. 91. № 7. С. 988–997.Kosmulski M. The pH-Dependent Surface Charging and the Points of Zero Charge. Journal of Colloid and Interface Science, 2002, vol. 253, pp. 77–87.Чернобережский Ю.М., Дягилева А.Б. Потенциометрическое титрование сульфатного лигнина // Коллоидн. журн. 1990. Т. 52. № 6. С. 1213–1216.Lysogorskaya N.P., Demyantseva E.Yu., Klubin V.V. On the heterogeneity of aqueous-alkaline solutions of sulfate lignin and wood resin. Colloid. journal, 2002, vol. 64, no. 3, pp. 427–429. (In Russ.)Чернобережский Ю.М., Дягилева А.Б. Электрофоретическое поведение сульфатного лигнина в растворах электролитов // Коллоидный журнал. 1995. Т. 57. № 1. С. 132–134.Maksimov V.F., Wolf I.V., Vinokurova T.A. et al. Purification and recovery of industrial emissions. M.: Lesn. prom-st, 1989. 416 p. (In Russ.)Чернобережский Ю.М., Кучук В.И., Клочкова О.В., Голикова Е.В. О влиянии температуры на коагуляцию дисперсии природного алмаза // Коллоид. журн. 1985. Т. 47. № 2. С. 424–425.Nazarenko V.A., Antanovich V.P., Nevskaya E.M. Hydrolysis of metal ions in dilute solutions. M.: Atomizdat, 1979. 192 p. (In Russ.)Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина: Изд. 3-е, испр. и доп. М.: Лесн. пром-ть, 1983. 200 с.Nikolaev A.N., Chernoberezhsky Yu.M. Theoretical foundations of environmental protection (Protection of water bodies). SPb TI CBP. SPb., 1992. 86 p. (In Russ.)Шишкин А.И., Строганова М.С., Антонов И.В., Адылова А.Ж. Повышение уровня экологичности целлюлозного природно-производственного комплекса для обеспечения норм допустимых сбросов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 208–232. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.208-232Parks G.A. The Isoelectric Points of Solid Oxides, Solid Hydroxides, and Aquatic Hydroxo Complex Systems. Chem. Rev., 1965, vol. 65, no. 2, pp. 177–198.Kosmulski M. The pH-Dependent Surface Charging and the Points of Zero Charge // Journal of Colloid and Interface Science. 2002. Vol. 253. P. 77–87.Shishkin A.I., Stroganova M.S., Antonov I.V., Adylova A. Zh. Increasing the level of environmental friendliness of the cellulose natural production complex to ensure the norms of permissible discharges. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2020, iss. 232, pp. 208–232. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.208-232. (In Russ.)Parks G.A. The Isoelectric Points of Solid Oxides, Solid Hydroxides, and Aqueous Hydroxo Complex Systems // Chem. Rev. 1965. Vol. 65, no. 2. P. 177–198.Tsvetkov M.V., Salgansky E.A. Lignin: directions of use and methods of utilization. Journal. appl. chemistry, 2018, vol. 91, no. 7. From 988–997. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.