لیگنوسولفونات چیست؟
لیگنوسولفونات از مشتقات لیگنین است، آنها در منشأ، ساختار شیمیایی و خصوصیات فیزیکی از هم متفاوتند. لیگنوسولفونات از واکنش سولفیت در خمیر کاغذ ایجاد می شود و لیگنین یکی از سه ترکیب مهم چوب است و دیرتر تجزیه می شود (دو ترکیب مهم دیگر سلولز و همی سلولز میباشند).
در تولید کاغذ از چوب، لازم است که لیگنین از سلولز جدا شود و از آنجا که لیگنین حلالیت خوبی در آب ندارد در یک فرآیند شیمیائی موسوم به سولفوناسیون تبدیل به لیگنو سولفونات می شود. با قرار گیری گروه عاملی سولفات بر روی آن طی فرآیند سولفوناسیون حلالیت این ماده در آب افزایش مییابد. استخراج لیگنین از چوب و سولفوناسیون در یک فرآیند همزمان انجام می شود به این صورت که خرده های چوب در محلول بی سولفیت سدیم یا کلسیم تا دمای ۱۳۰ درجه سانتیگراد هضم می شوند و گروه عاملی سولفات بر روی شبکه پلیمری لیگنین پیوند می دهد.
در پایان مواد نامحلول سلولزی و نمکهای باقیمانده با جرم مولی کم از ماده اصلی جدا می شوند بطوریکه محصول نهائی با جرم مولی مورد نظر جدا سازی شود. در مرحله تصفیه، قندهای محلول و لیگنو سولفوناتهای با جرم مولی کم نیز جدا سازی می شوند.
از سال 1995 زمانیکه لیگنوسولفونات به لیست ترکیبات آلی استاندارد افزوده شد، کاربرد آن بویژه در صنعت غذا و تولید محصولات ارگانیک افزایش یافت.
خصوصیات لیگنوسولفونات کلسیم
کلسیم لیگنوسولفونات (C20H24CaO10S2) یک سورفکتانت آنیونی چند پلیمره است که در ظاهر پودر زرد تا قهوه ای تیره بوده و بوی عطر ملایمی دارد، وزن مولکولیاش معمولا بین 800 تا 10000 با خاصیت قوی کلاتکنندگی، ادهیژن و دیسپرس کنندگی میباشد. ممکن است حاوی 30% قندهای احیا باشد. محلول در آب و غیرمحلول در هر حلال آلی است. محلول آبی 1% آن دارای پ-هاش 3 تا 11 است. در شکل زیر ساختار لیگنوسولفونات C20H26O10S2 و پلیمر لیگنوسولفونات کلسیم C20H24CaO10S2 نشان داده شده است:
ساختار لیگنوسولفونات
ساختار پلیمر لیگنوسولفونات کلسیم
مزایای مصرف لیگنوسولفونات کلسیم در کشاورزی
افزایش دسترسی گیاه به عناصر غذایی ماکرو و میکرو: لیگنوسولفونات قابلیت کلات کنندگی یونهای فلزی بویژه ریزمغذیها را دارد و به عنوان کریر عناصر ماکرو و میکرو عمل کرده و با مصرف آن در خاک محیط مناسبتری برای جذب عناصر غذایی خاک توسط ریشه فراهم می شود.
بهبود خصوصیات فیزیکیو ساختمان خاک: از آنجا که لیگنوسولفونات کلسیم یک ترکیب آلی است مصرف آن درون خاک باعث هم آوری ذرات خاک و بهبود ساختمان خاک می شود و در نتیجه ان نفوذ آب و هوا به درون خاک بهتر صورت می گیرد و ریشه امکان توسعه مناسبتری خواهد داشت.
کاهش آبشویی ازت: لیگنوسولفونات از فعالیت آنزیم اوره آز جلوگیری کرده و موجب کُندرها شدن کودهای ازته می شود، در نتیجه از آبشویی ازت و هدررفت آن جلوگیری می کند.
مقابله با بیماریهای خاکزی: لیگنوسولفونات موجب کاهش زیست پذیری برخی عوامل بیماریزای خاکزاد می شود از جمله بیماری اسکب، پژمردگی ورتیسیلیومی، نماتد و ... .
استفاده از لیگنوسولفونات کلسیم موجب بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی شده و حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد.
مجاز در مصرف کشتهای ارگانیک: از سال 1995 زمانیکه لیگنوسولفونات به لیست ترکیبات آلی استاندارد افزوده شد، کاربرد آن بویژه در صنعت غذا و تولید محصولات ارگانیک افزایش یافت.
