188543. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lignocellulóz-alapu anyagok fémkelátjainak előállítására az alapanyag teljes feltárásával
188 543 2 50 g 1 mm átmérőjű, szitált és 105 °C-on súlyállandóságig szárított bükk és tölgyfa fűrészpor keverékéhez állandó keverés és hűtés közben, 18 °C-on, lassú ütemben 50 cm3 80 %-os kénsavoldatot csepegtetünk. A kénsavoldat adagolása közben a fűrészpor keverék színe egyre sötétebbé válik, és kb. 15 perccel az adagolás befejezése után a kiindulási anyagból fekete színű, kenőcsös állagú massza képződik. A keveréket 12 órán át szobahőmérsékleten állni hagyjuk, ezután 413,2 cm3 desztillált vízben szuszpendáljuk, és a szuszpenziót egy adagoló tölcsérrel, hőmérővel, keverővei és visszafolyató hűtővel felszerelt, 2 dm3 űrtartalmú négynyakú gömblombikba töltjük. A gömblombikot vízfürdőre helyezzük, a vízfürdőben levő vizet felforraljuk (az elegy belső hőmérséklete ekkor kb. 85 °C), majd 0,5 g nátrium-nitritet mérünk be a lombikba, és 2 perc elteltével az elegyhez lassú ütemben, összesen 12perc alatt 43,3 cm3 54,8%-os salétromsav-oldatot adagolunk. A salétromsav-oldat beadagolása közben a reakcióelegyet intenzíven keverjük. Az elegyet a salétromsav-oldat beadagolásának kezdetétől számítva 90 percig tartjuk forrásban levő vízfürdőn, majd szobahőmérsékletre hütjük. Ezután az elegyet állandó keverés közben 650 cm3 3N vizes kálium-hidroxidoldattal vagy 146 cm3 25 %-os vizes ammónia-oldattal semlegesítjük. A feltáratlan, szilárd maradékot centrifugáiással elkülönítjük. A szilárd maradékot háromszor 250 cm3 desztillált vízzel szulfátmentesre mossuk, és 105 °C-on szárítjuk. 1,2 g szilárd maradékot kapunk, amely a kiindulási anyag súlyának 2,4 %-a. Az elkülönített oldat 166,8 g szárazanyagot tartalmaz, amelyből a szerves alapanyag mennyisége 45,0 g (a kiindulási fűrészpor súlyának 90%-a). Az elkülönített oldat savi kapacitása 4,6mekv/g, és vas(IIl)-iont oldatban tartó képessége a savi kapacitás 3,5-szerese. 1 23. példa 24. példa Kukoricacsutkából nyert, 9 % nedvességtartalmú f'urfurolkorpából (a Péti Nitrogénművektől beszerzett furfurol-gyártási melléktermék) indulunk ki. 25 g furfurolkorpához szobahőmérsékleten, állandó keverés közben, lassú ütemben 25 cm3 5 %-os vizes kénsavoldatot csepegtetünk. Az elegyet 2 órán át szobahőmérsékleten állni hagyjuk, és időnként megkeverjük, hogy a híg kénsavoldat átjárja a furfurolkorpát. Ezután az elegyet háztartási kukta-fazékba töltjük, és a hidrolízist 4 órán át 114 °C-on, 1,6 atmoszféra nyomáson folytatjuk. 4 óra eltelte után az elegyet szobahőmérsékletre hűtjük. Keverővei, hőmérővel, adagoló portölcsérrel és visszafolyató hűtővel felszerelt, 1,5 dm3 űrtartalmú, négynyakú gömblombikba 150 cm3 56 %-os ipari salétromsav-oldatot töltünk. A lombikot vízfürdőre helyezzük, és a salétromsavat 50°C-ra (belső hőmérséklet) melegítjük. Ezután egyenletes sebességgel, állandó keverés közben a salétromsavhoz adjuk a fentiek szerint elöfcltárt furfurolkorpát, ügyelve arra, hogy az elegy hőmérséklete 50 °C maradjon. A furfurolkorpa beadagolása kb. 1 órát vesz igénybe. A furfurolkorpa beadagolása után az oxidációt még 5 órán át folytatjuk, majd az elegyet szobahőmérsékletre hűtjük, és 170 cm3 5,8 %-os vizes kálium-hidroxid-oldattal vagy 74,8 cm3 25 %-os vizes ammóniumhidroxid-oldattal semlegesítjük. A semleges elegy térfogatát desztillált vízzel 600 cm3 -re egészítjük ki, és a feltáratlan maradékot centrifugáiással eltávolítjuk. A szilárd maradékot háromszor 50 cm3 desztillált vízzel mossuk, és 105 °C-on állandó súlyig szárítjuk. 1,14 g száraz anyagot kapunk, amely a száraz kiindulási anyag súlyának kb. 5 %-a. A vizes oldat 21,37 g szerves kelátort tartalmaz, amely a száraz kiindulási anyag súlyának 90 %-a. A vizes oldat savi kapacitása 5,5 mekv/g, vas(III)-ion megkötő képessége 3,6 mg/cm3. 25. példa A 24. példa szerint kapott, 600 cm3 térfogatú vizes kelátor-oldathoz szobahőmérsékleten 117,5 cm3 0,33 mólos vizes vas(IIl)-klorid-oldatot adunk. A reagens beadagolása közben az oldatból csapadék válik ki, és az oldat pH-ja a semleges értékről fokozatosan a savas tartomány felé tolódik el. A reagens beadagolása után az elegybe a csapadék feloldásacéljából 102,5 cm3 1 mólos kálium-hidroxid-oldatot csepegtetünk. Az így kapott, 820 cm3 térfogatú vas(III)-kelát-oldat Fe3*-tartalma 2,7 mg/cm3. 26. példa 50 g 0,2 mm szemcseméretű, 105 °C-on súlyállandó' ságig szárított kukoricacsutka-őrleményhez keverés közben, szobahőmérsékleten 50 cm3 5 %-os vizes foszforsav-oldatot csepegtetünk. Az adagolás kb. 15 percet vesz igénybe. Ezután az elegyet 8 órára 130 °C-ra felfűtött szárítószekrénybe helyezzük. Az elegy színe kb. 3 óra elteltével barnás-feketévé, a hőkezelés végére pedig feketévé válik, és kissé kenőcsös állagú massza képződik. Az elegyet szobahőmérsékletre hütjük, 125 cm3 12 %-os vizes salétromsav-oldatban szuszpendáljuk, és a szuszpenziót adagoló tölcsérrel, keverővei, hőmérővel és visszafolyató hűtővel felszerelt, 2 dm3 űrtartalmú négynyakú gömblombikba töltjük. A lombikot vízfürdőre helyezzük, és a fürdőben a vizet forrásig melegítjük. Kb. 10 perc elteltével a reakcióelegy 90-95 °C-ra melegedik fel, ami exoterm reakciót jelez. Az elegyet a melegítés kezdetétől számítva 90 percig 90-95 °C-on tartjuk, majd szobahőmérsékletre hűtjük, és keverés közben 180 cm3 3 N vizes kálium-hidroxid-oldattal vagy 40,45 cm3 25 %-os vizes ammónium-hidroxid-oldattal pH = 7—8 értékre semlegesítjük. A szilárd maradékot centrifugáiással elkülönítjük és 105 °C-on súlyállandóságig szárítjuk. 5,0 g szilárd maradékot kapunk, ami a kiindulási anyag súlyának 10 %-a. A szilárd maradék hamvasztásos elemzés alapján 1,25 g (a kiindulási anyag súlyára vonatkoztatva 2,5 %) szerves részt tartalmaz. Az elkülönített vizes oldat szárazanyag-tartalma 61 g, amiből a kelátor mennyisége 48,6 g-ot tesz ki. Az oldat savi kapacitása 5,60 mekv/g, Fe3+-íon megkötő képessége 187 mg/g. 27. példa Bükkfa fűrészporbói nyert furfurolkorpából indulunk ki, amit 105 °C-on, szárítószekrényben súlyállandóságig 5 10 15 20 25 3C 35 40 45 50 55 60 65 8
