Ligninets komplexbildande förmåga

Bakgrund
Lignin är en fenolisk makromolekyl som finns i förvedade växter. Den vanligaste processen för framställning av pappersmassa från ved är sulfatprocessen, vilken delas in i två huvudsteg; kokning för att defibrera och delignifiera veden, och blekning för att eliminera återstående lignin och öka massans renhet. Under kokningssteget bryts ligninet delvis ner och löses i den sk svartluten. Vanligtvis förbränns den indunstade svartluten i sodapannan för att utvinna energi och återvinna kokkemikalier. Av miljömässiga och ekonomiska skäl har kommersialisering av lignin fått ett allt ökat intresse.
Ligninets komplexbildande förmåga med avseende på metaller är av intresse av två skäl; förekomst av olika metaller påverkar massaprocessen och möjligheterna att använda lignin som en kommersiell komplexbindare. Två, av flera, exempel på hur metaller påverkar processen är bildning av hydroxylradikaler under blekning samt bildning av olösliga tvålar (exv fettsyror och kalcium) i alkaliska procesströmmar.
En ny process för att återvinna lignin från svartlut som öppnar nya möjligheter att kommersiellt utnyttja lignin har tagits fram på STFI-Packforsk. Möjligheten att utnyttja isolerat sulfatlignin kan vara som komplexbindare, tex för gruvdeponier.
Den huvudsakliga analystekniken under examensarbetes gång kommer att vara kapillärelektrofores (CE). I CE migrerar laddade provkomponenter i en kapillär under högspänning. Tekniken lämpar sig väl för ligninanalys pga ligninets fenoliska egenskaper. Karakterisering av ligninet i en svartlut är också möjlig eftersom separationen sker i frånvaro av en stationär fas.

Uppgift
• Jämföra ligninets komplexbildande förmåga m.a.p. metaller (Mn, Mg, Mg, Ca) med kommersiellt tillgänglig humus och EDTA, och hur komplexeringen påverkas av närvaro av tex olika fettsyror.
• Utvärdera komplexbildningsförmågan hos svartlutar och isolerade ligninprover med avseende på metaller.
• Skriva ett enkelt program för utvärdering av mobilitetsfördelning i PC-miljö.
• Undersöka hur man kan modifiera ligninet för att styra dess komplexbildande förmåga.
• Skriva en rapport (på engelska) och hålla ett avslutande seminarium

Arbetet, som kan påbörjas omgående, kommer att ge dig en fördjupad kunskap inom massateknik, träkemi och hur man arbetar med kemisk analytisk problemlösning. En lämplig bakgrund är kemiteknisk eller kemisk utbildning, gärna med inriktning mot pappers- och massateknik.

Handledare:
Elisabeth Sjöholm & Rickard Wadsborn/ STFI-Packforsk
Tfn: 08 6767 448, e-post : [email protected]
Tfn: 08 6767 128, e-post : [email protected]