180583. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lignocellulóz alapú fémkelátok előállítására salétromsavas oxidációval
7 180583 8 A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők : 1. A találmány szerinti eljárással rendkívül gazdaságosan állíthatók elő olyan fémkelátok, amelyek igen jó hatásfokkal hasznosulnak mind a növényi, mind az állati szervezetben, és így kiválóan alkalmasak esszenciális fémeknek a szervezetbe való juttatására. 2. A tanulmány szerinti eljárás kiindulási anyaga olyan növényi eredetű hulladékanyag, amelynek értékes hasznosítása környezetvédelmi szempontból is fontos. 3. A találmány szerinti eljárással előállított fémkclátok közül a vaskelátokból a vasat jobb hatásfokkal hasznosítják a növények, mint például az ctiléndiamintctraeeetsavval kelátizált vasat. A találmányt közelebbről a következő kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani. 1. példa Granulált kukoricacsutka furfurolkorpa enyhe salétromsavas oxidációja (I—V. kísérletek) Egy ö dm3-es négynyakú gömblombikot lengőlapátos KPG-kcverővcl, hőmérővel, adagoló portölcsérre] és visszafolyató hűtővel látunk el. Az oxidáció során fejlődő nitrózusgázok elvezetését és elnyelőt eset a visszafolyató hűtőn keresztül 25 súly°/0-os kálium-hidroxid-oldattal és savas kálium-permanganát-oldattal töltött mosótornyokban végezzük el, enyhe vákuummal történő szívatással. A lombikot elektromos melegítővel ellátott vízfürdőbe helyezzük el, amelyet az I. táblázatban megadott hőmérsékletre (30, illetve 50 °C-ra) temperálunk. A fenti összeállítású készülékbe 1500 cm3 1,350 fajsúlyú 56 súlv%-os technikai minőségű salétromsavat adagolunk, majd 30 perc alatt az T. táblázatban megadott hőmérsékletre melegítjük. A kívánt hőmérsékleten 250 g, kukoricacsutkából származó granulált furfurolkorpát (91 súly% szárazanyagtartalommal) egyenletes sebességgel adagolunk állandó keverés közben 30 percen keresztül. A beadagolást követően a rendszert az I. táblázatban megadott ideig (2, 4 illetve 6 óráig) állandó egyenletes keverés közben az I. táblázatban megadott hőmérsékletek (30, 40, illetve 50 °C) egyikén tartjuk. Az I. táblázatban megadott idők eltelte után a lombik tartalmát csapvízzel szobahőmérsékletűre hútjiik le, majd kálim-hidroxid telített vizes oldatával (900 g), továbbá 1700 cm3, illetve 1050 cm3 0,906 fajsúlyú 25 súly%-os ammónium-hidroxid-oldattal semlegesítjük. A semlegesítést követően a reakcióelegyet desztillált vízzel 6 dm3-re hígítjuk fel és a főleg cellulózt tartalmazó oldhatatlan maradéktól centrifugálással [Janetzky K— 70 centrifuga, 3000 fordulat/perc] különítjük el. A maradékot desztillált vízzel szuszpendáljuk és ismét centrifugáljuk. A mosási műveletet és a centrifugálást 3 alkalommal megismételjük. A mosott oldhatatlan maradékot 105 °C-on szárítószekrényben szárítjuk. Amint az I. táblázat adataiból látható, 36—46 súly°/0 maradékot nyertünk. A 6 dm3 oldatot óvatosan (100 °C-on, illetve 40 °C-on) bepároljuk. A nyert termék súlyából a semlegesítéskor fogyott kálium-hidroxid, illetve ammónium-hidroxid mennyiségéből becsült kálium-, illetve ammóniumnitrát mennyiségét levonva 90—110 g kálium,illetve ammóniumkelát adódott, ami 40—50 súly”,, kitermelésnek felel meg. Savi kapacitása 3,7—4,6 5 mekval/g, vas(III)-ion kapacitása 4,0 —6,7 mekval/ g, ahol a gramm (g) mindkét esetben a kiindulási furfurolkorpa mennyisége. így a termékre vonatkozó becsült savi kapacitás kb. 10 mekval/g, illetve vas(TII)-ion kapacitás 12 mekval/g. 10 2. példa Granulált kukoricacsutka furfurolkorpa közepes salétromsavas oxidációja (VI.—XI. kísérlet.) 15 6 dm3-es négynyakú lombikot lengőlapátos KPfl keverővei, hőmérővel, adagoló portölcsérrel és visszafolyató hűtővel látunk el, majd elektromos melegítővel ellátott vízfürdőbe helyezzük. A lombikba 1500 cm', 12 súly%-os salétromsavat viszünk, 20 majd a vízfürdő melegítését megkezdjük. Kb. 30 perc múlva — amikor a vízfürdő forrása megindult — a lombikba lévő oldat hőmérséklete eléri a 85 °C-ot. Ekkor 250 g (91% szárazanyagtartalmú), granulált kukoricacsutkából nyert furfurolkorpa 25 adagolását állandó keverés mellett megkezdjük. A beadagolás — melynek sebességét az oxidáció során fejlődő gázok által előidézett habképződés mértéke szabja meg — kb. 35 percig tart. Az elegy hőmérséklete az exoterm reakció következtében 30 gyorsan (kb. 10 perc alatt) 96 °C-ra emelkedik és ezen a hőmérsékleten marad a beadagolás után az I. táblázatban megadott időn át 0,5 h, 1 h, 1,5 h, 3 h és 6 h-ig. A reakció során fejlődő nitrózusgázokat a vissza- 35 folyató hűtőhöz kapcsolt, 25 súly%-os káliumhidroxid-oldattal és savanyú kálium-permanganáttal töltött mosótornyokban enyhe vákuummal való szívatással nyeletjük el. A reakció befejezése után a reakcióelegyet csapvízzel szobahőmérsékletűre hűt- 40 jiik le, majd káliumhidroxid telített vizes oldatával (72 g), ill. 200 cm3 0,906 fajsúlyú (25 súly%-os) ammónium-hidroxiddal semlegesítjük. A semlegesített elegyet desztillált vízzel 6 dm3-re hígítjuk fel és a cellulózt tartalmazó oldhatatlan maradékot cent- 45 rifugálással különítjük el [Janetzky K—70; 3000 fordulatszám/perc], majd a kieontrifugált maradékot három alkalommal desztillált vízzel szuszpendáljuk és újra centrifugáljuk. A mosott anyagot 105 °C-on szárítószekrényben megszárítjuk. Amint 50 az I. táblázat adataiból látható, 36—58 súly% maradékot nyerünk. Az oldatot óvatosan (100 °C, illetve 40 °C) bepároljuk. A nyert termék súlyából a semlegesítéshez szükséges kálium-, illetve anmiónium-hidroxid mennyiségéből becsült kálium-, illetve 55 ammónimn-nitrát mennyiségét levonva 90—100 g kálium-, illetve ammónium-kelátot kapunk (40— 45% kitermelés). A savi kapacitás 3,1—3,4 mekval/g és a vas(III)-ion megkötő kapacitás 6—8 mekval/g, ahol gramm (g) mindkét esetben a kiindulási 60 furfurolkorpa mennyisége. 3. példa Granulált kukoricacsutka furfurolkorpa erős suléí- 65 romsavas oxidációja (XI—XV. kísérlet) 4
