리긴 특성화

"Lignin 특성화"(또는 "Lignin 분석")란 가장 중요한 성질을 결정하여 Lignin의 특성을 기술하는 것을 목적으로 하는 Lignin 연구 내의 활동 집단을 말한다.^[1]가장 흔히 이 용어는 화학적 또는 열화학적 분석을 통해 기술 리닌의 특성화를 설명하기 위해 사용된다.테크니컬 리긴은 목재 펄핑과 같은 다양한 종류의 기술 과정에서 다양한 바이오매스로부터 격리된 리긴이다.가장 일반적인 기술 리진은 바이오매스의 효소 처리 후 리그노술폰산염(황산염 펄핑으로 절연), 크래프트 리그닌(크래프트 펄핑 검은 술로 절연), 오가노졸브 리그닌(오르가노졸브 펄핑으로 절연), 리그닌 잔류물이다.

중요 특성

리긴은 순도, 분자 구조, 열적 성질의 결정으로 특징지어질 수 있다.^[2][3][4]특정 용도의 경우 전기적 특성이나 색상과 같은 다른 특성이 결정과 관련될 수 있다.^{[citation needed]}

순도

건조 물질 함량

리닌의 건조 물질 함량은 지정된 조건에서 건조된 후의 잔류물이다.건조 조건에서 휘발성이 있는 물질은 건조 물질 함량에 포함되지 않는다.수분 함량은 100%에서 건성 물질 함량을 뺀 값으로 대략 추정할 수 있다.건조 물질 함량을 결정하기 위해 시료는 105 °C ± 2 °C의 온도에서 건조한다.건조 전후의 질량은 중력적으로 결정된다.표본의 건조 물질 함량은 건조 전 질량에 대한 질량 이후의 비율로 계산된다.

리긴 내용

리긴 함량은 그램 당 밀리그램(mg) 단위로 측정했을 때 지정된 조건 중 황산이 가수 분해된 후 205 nm에서 흡수되는 산-불용성 물질과 산-용해성 물질의 양의 합으로 정의할 수 있다.검체는 2단계 기법을 사용하여 황산으로 가수 분해한다.리긴의 양은 중력측정과 분광측정을 이용하여 결정된다.^[5]

탄수화물 함량

탄수화물 함량은 아라비노스, 갈락토스, 포도당, 마노오스, 실로스 등 5개 주요 나무 단당류의 양을 그램 당 밀리그램 단위로 나타낸 것으로 정의할 수 있다.검체는 2단계 기법을 사용하여 황산으로 가수 분해한다.서로 다른 단당류의 양은 이온 크로마토그래피(IC)를 사용하여 결정된다.^{[citation needed]}

애쉬 함량

회분 함량은 정의된 온도에서, 표본에서, 백분율(표본의 중량/중량 건조 물질)에서 점화 후 중력적으로 결정된 잔류물로 정의할 수 있다.측정에서 표본은 내열성 도가니에서 무게를 측정하고 105±2°C에서 건조하며 525±25°C에서 머플 용광로에서 점화한다.그런 다음 무수분 기준으로 점화 후 잔류물의 무게와 샘플의 수분 함량으로부터 재 함량을 결정한다.^{[citation needed]}

금속/원소 함량

금속 원소 함량(황황 포함)은 산화 및 산성 소화 후 알, 바, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Si, S 및 Zn 원소의 합으로 결정할 수 있다.금속 원소는 습식 소화 후 유도 결합 플라즈마 광학 방출 분광기(ICP-OES)로 결정할 수 있다.그러한 결정에서 표본들은 과산화수소에 의해 산화되고 그 후에 마이크로파산소화장치를 이용하여 폐쇄된 용기에서 산으로 소화된다.냉각 후 시료를 희석하고 ICP-OES에 의해 각 원소의 농도가 결정된다.^{[citation needed]}

추출 내용물

추출물 함량은 석유 에테르에 의해 추출될 수 있고 건조 중에 증발하지 않는 물질의 합으로 정의할 수 있다.이 물질은 주로 지방산, 수지산, 지방 알코올, 스테롤, 글리세리드, 스테릴 에스테르로 구성되어 있다.그 결정에서, 표본들은 예를 들어 Soxtec 기구의 석유 에테르로 추출된다.추출 후에는 용제가 증발되고 잔여물이 건조된다.석유 에테르 추출물은 리긴 샘플에 있는 경우 원소 황, S8도 포함할 수 있다는 점에 유의하십시오.건조 추출물에 황색 침전물이 포함되어 있는 경우 이는 황이 존재함을 나타낸다.^{[citation needed]}

분자구조

히드록실군

리긴의 주요 히드록실 그룹은 알리프하틱(R–OH), 페놀릭(Ph–OH), 카르복실산(R–COOH) 히드록실 그룹이다.페놀 히드록실 그룹은 시린릴(S), 가이아실(G) 및 p-히드록시페닐(H) 구조와 C5 대체 구조(즉, β-5, 4-O-5 및 5-5 단위 간 연결)이다.히드록실 그룹은 31P 핵자기 공명 분광법에 의해 결정될 수 있다.이러한 결정에서 리닌 샘플은 DMF와 피리딘의 혼합물(정량적 반응을 위해 초과)을 사용하여 내부 표준(IS)과 이완 시약(RR)이 있는 상태에서 용해된 다음, 유도화 섭정제(DR)와 중수화된 클로로포름의 혼합물을 사용하여 인산염화된다.그런 다음 인산염 샘플은 리퀴드 상태 31P-NMR 분광법을 사용하여 스캔되고 히드록실 그룹은 획득한 31P-NMR 스펙트럼의 해당 신호의 통합에 의해 정량화된다.^{[citation needed]}

구조 요소

리긴의 구조적 요소는 단층체와 분자 내 결합에 해당하는 고분자 내의 구성 요소들이다.리닌의 경우 구조 요소는 흔히 열분해 가스 크로마토그래피-질량분석기(py-GC-MS) 또는 핵자기공명분광기(NMR)에 의해 결정된다.^{[citation needed]}

어금니질량분포

리긴의 어금니 질량 분포는 각 리닌 분자 종의 두더지 수와 그 종의 어금니 질량 사이의 관계를 설명한다.적용되는 통계적 방법에 따라 다른 평균값을 정의할 수 있다.리긴의 경우 무게 평균 어금니 질량(MW)과 숫자 평균 어금니 질량(Mn)이 결정되는 경우가 많다.또, 피크 어금니 질량(Mp)을 결정하는 경우가 많다.크래프트 리긴의 경우 어금니 질량 분포는 수용상 또는 유기상 크기 제외 크로마토그래피에 의해 결정될 수 있다.^{[citation needed]}

열적 특성

유리 전환 온도

유리 전환 온도(Tg)는 차동 스캐닝 칼로리메트리(DSC)에 의해 기록된 열 용량 온도 곡선의 변곡점으로 결정되는, 비정형 중합체 물질이 단단한 고체 상태에서 보다 고무적인 상태로 가역적인 전환을 겪는 온도로 정의할 수 있다.검체는 105°C에서 건조된 후 Tg 이상의 온도를 높이고 열용량 온도 곡선을 기록함으로써 밀폐 알루미늄 팬에서 DSC에 의해 분석되는 경우가 많다.^[6]

전기적 특성

탄산화 리진은 배터리 및 슈퍼캐패시터와 같은 전기적 용도에 사용될 수 있다.탄산화 리그닌의 전기적 특성은 2점 및 4점 방법, 임피던스 분광법, 전기전하 방전 및 주기 전압측정법 등의 기법으로 평가할 수 있다.^[7]

참조