Isolamento e caracterização de ligninas organossolve de palha de trigo

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Rosa, Marcos Roberto da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: cinética de deslignificação; delignification kinetics; explosão a vapor; lignina organossolve; organosolv lignin; palha de trigo; steam explosion; wheat straw
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-26022026-111753/

A utilização de resíduos de agricultura intensiva como matéria prima para a indústria química é ainda pouca explorada, apesar dos grandes volumes produzidos anualmente em todo o mundo. Parte das limitações que contribuem para esse pouco uso pode ser encontrada na ausência de tecnologias de processamento para estes materiais, particularmente a separação de seus componentes macromoleculares e a conversão deles em produtos de maior valor de mercado. A palha de trigo está compreendida entre os resíduos agrícolas pouco explorados e se constitui na matéria prima objeto do presente estudo. Constituída de celulose, polioses e lignina, além de outros constituintes minoritários, a palha de trigo pode ser processada por diferentes métodos de deslignificação. Neste trabalho foi estudada a deslignificação organossolve em acetona-água da palha de trigo, com ênfase no comportamento cinético e topoquímico do processo, e também a aplicação de tratamento por explosão a vapor como único tratamento ou como pré-tratamento para posterior processamento organossolve. As ligninas obtidas nas diferentes condições experimentais foram isoladas e caracterizadas quanto à composição química e funcional por técnicas de análises por via úmida e espectroscópicas, para determinação de conteúdo de hidroxilas fenólicas, determinação de massa molar, por cromatografia de exclusão por tamanho, teor de metoxilas e percentual de grupos guaiacila, siringila e p-hidroxifenila de cada lignina isolada. O tratamento com acetona-água nas condições mais severas, levou a rendimentos de polpa da ordem de 45%, correspondendo a 84% de deslignificação. As energias de ativação para a fase principal e residual de deslignificação apresentaram valores de 89,3 kJ/mol e 63,0 kJ/mol, respectivamente já que não foi possível a observação da fase inicial. As amostras de ligninas analisadas por cromatografia de exclusão por tamanho apresentaram baixas massas molares (~1000 daltons) e baixa polidispersividade (1,4), características que são favoráveis para a preparação de derivados de lignina. Os teores de metoxila por anel aromático diminuem com o aumento de temperatura e tempo de polpação, o que é característico em um processo de deslignificação. Para o estudo por explosão a vapor foram utilizadas temperaturas variando de 190 a 210ºC e tempos de exposição ao vapor de 2 a 4 minutos (tempo de residência). As palhas de trigo explodidas por vapor apresentaram características bastante diferentes, no que diz respeito à composição química e estrutura física da palha. Características essas diferenciadas pelas condições experimentais utilizadas, isto é, temperatura do vapor e tempo de residência da amostra no vapor. Esse tratamento mostrou-se seletivo para extração de polioses, resultando em polpas com altos teores de celulose e lignina.