Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 351
Текст из файла (страница 351)
Иногда процесс не заканчивается образованием одноядерного аквагидроксокомплекса, а идет дальше с образованием осадка пгдроксо- ыли оксосоли (редко-гидроксида) Прн комнатной т-ре в большинстве случаев Г, протекает с образованием остаюшихся в рре многоядерыых гидроксокомллвксов, состав к-рых, как правило, завысит от условый рции. Напр„ в водных р-рах, содержащих катыоны Реа', Ве'+, Бп +, образуются комплексы [Еез(ОН)а!~с, [Век(ОН)33~с [бп, (ОН),13'. Соли, образованные катионом слабого основания н анионом слабой к-ты, напр. Си(ООССНв)3, гидролизуются по катиону и по аниону. Р-рьг таких солей имеют слабокислую нли слабощелочную р-цвю в зависимости от того, какой ион гидролнзуется в большей степени.
При Г. галогенангядридов образуются две к-тыкнслородсодержащая н галогеноводородная; р ция в большинстве случаев идет необратимо: РС!3 + ЗНЗО -+ НЗРО3 + НС1 Вра + ЗНЗО -ь НвВО3 + ЗНР Г. орг. соединений широко используется для получения спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых к-т нз их производных илн галогензамещенных углеводородов, напр.: К вЂ” На!+НзО вв КОН+На! +Н+, К вЂ” С~, + Н,О вв К вЂ” С + К ОН лтО ,гО ОК' ОН К~ КХ К' С=)ч( — Х + Нто +, С=О + МН3Х К' где Х Аг, ОН, )т)НАг н др. Г, ускоряется в присут. к-т и оснований, а также ионов металлов, способных прочно связываться с одним нз продуктов и смещать тем самым равновесие реакции, напр.: СсНаСН1«+ Н«О + АБО«ССР« -ь -ь СсН1СНО -Ь АБ! + СрвсозН гу + н,о + нкс(9 <~с С~~-О+ Ня" ~+ йНС1 I Подбор соответствующих условий и катализаторов позволяет избирательно расщеплять отдельные связи в молекулах, содержащих песк группировок, способных гидролнзоваться, напр.: 1099 ,О-) 1 ! НО О СООСН3 СН,ОНО 20' с СООСН, ГО-~ сн,сн О рн 1О СОО Известна обширная группа ферментов (т.
наз. гидролаз), катализирующнх высокоселективный Г, молекул прир соединений На этих процессах основано большинство методов изучения строения биополимеров. Г. орг. соед. широко используется для получения глюкозы, этилового спирта, карбоновых кислот я др. Г. жиров— основа иром. получения мыла н глицерина. Ферментатнвный Г. орг. соед. применяется в пищевой, текстильной, .фармацевтич.
иром-сти. См. также Гидролизмме лроизводсимгь Лна«т Батлсрцн.Н Ионнмв равномсм, нср с англ„л 19731 И«ь гольд К„Тсорсгнчссмм ссновм оргаанчсс«ок «нмнн, аср с англ, М„1973; Днслровскав Л С„Тсманковв Т. Ы., Тсорстнчссчнс ссчюам оргвннчсскоя мгмнн, Л„1979; Бмлср К„пнрсон д„орпомчссвнс сннтс«м, вср с англ„ы, 1973. цы.др, д.н ч,.„, " ГИДРОЛИЗНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА, служат для получения пищевых, кормовых н техя. продуктов нз непищевого растит, сырья-отходов лесозаготовок, лесопиления н деревообработки (опилки, мелкая стружка, щепа), переработки с.-х.
культур (соломы, шелухи семян и т.дф Основой Г. п. служит гидролнз сырья, продукты к-рого подвергают дальнейшей хим. н бнохнм. переработке. Гилрилиз растительных матервалев. Гидролиз происходит обычно в присутствии разб. или кони. минеральных и орг. к-т, реже — солей, дающих 'в водных р-рвх кислую р.цию. В результате гидролиэа (превращ. полисахаридов сырья в моносахарлды) получают гндролнзаты (водные р-ры орг. в-в, гл. обр. пеитоз н гексоз), а также гидролизный ли гиии (выход ок. 30%-здесь и далее в расчете на 1 т абсолютно сухого сырья).
Поскольку на скоросп, и степень гидролиза полисахарндов влияет размер частиц сырья,.его предварительно измельчают. Гидролнз разбавленными кислотами (в осн. 04-0,7%-ной Нзбо ) осуществляют при 1Ю-!90 С и 0,6-1,5 МПа Досгоиясгва способа: можно использовать влажное сырье и проводить рщню без регенерации к-ты вследствие малого ее расхода Недостатки: большие затраты теплоты на гидролиз, значит. потери моносахаридов из-за нх разложеыия в реакц.
зоне, загрязнение гидролнзатов побочными продуктами, что снижает их кач-во. Тем не менее, простота процесса определила интенсивное развитие данного способа, к-рый является основным в гидролизной иром-сти СССР. Гидролиз концентрированными кислотами (гл. обр. 30-41%-ной НС! а также 70-80Х-ной НайОс) ведут при т-рах не выше 60 С н атм. давлении с полученйем гидролнзатов, содержащих большое кол-во моносахаридов и немного примесей.
Однако в этом процессе необхошгмо высушивать растит. сырье, регенерировать к-ту и применять дефииитиые материалы для зашиты оборудования от коррозии. Условия гидролиза н состав образующихся прн этом продуктов в значит. степени определяются наличием в растит. ткани двух фракций полисахаридов — легкогидролнзуемых (гемицеллюлозы) н трудыогндролнзуемых (целлюлоза н небольшая часть гемнцеллюлоз); скорость гндролнза последних в песк.
сотен раз меньше. С повышением т-ры и концентрации к-ты скорость гидролиза полисахаридов возрастает. Гидролиз растит. сырья неизбежно сопровождается разложением моносахаридов, прн к-ром образуются нежелательные побочные продукты-фурфурол и гидрокснметил- 1!00 фурфурол, в свою очередь распадающиеся с образованием левулиновой и муравьиной к-т. Скорость разложения моно- сахарндов увеличивается при возрастании т-ры.
Однако зависимость констант скорости гидролиэа сырья (Й,) и разло- жения моносахаридов (й ) от т-ры различна: чем выше т-ра, тем в большей степени гидролиз опережает распад. Твердый остаток после гидролиэа (гидролизный лигинн) содержит, кроме лигиииа, яепрореагировавшие полисахарнлы. Репам процесса (т-ру, коицеятрапию, продолжительность) выбирают т. обр., чтобы степень гидролнэа полисахаридов составляла ок. 90%.
При оптим. режимах выход моносахарцдов составляет 46-50%. Гидролиз легкогидролнзуемых полисахаридов проводят периодически в одну ступень. При этом вследствие высокого соотношения констант скорости гидролиза сырья и разложения моносахарндов (й, » й ) выход их приближается к количественному. При гидролизе трудногидролнзуемых полнсахаридов (упомянутые константы близки между собой) степень разложения моносахаридов существенно возрастает. Поэтому их макс. выход прн одноступенчатом процессе не превышает 50% от исходного содержания полисахаридои Увеличение выхода моносахаридов достигает- ся применением т.
наз. перколяцнонного гидрол н з а, предложенного в 1926-28 и осуществленного в СССР в иром. масштабе (1935). В основе способа лежит принцип непрерывной фильтрапии р-ра к-ты через растят. материал с одиоврем. отбором гидролизата. При этом данный р.р служит не только катализатором, но и экстрагеитом моиосахарндов, к-рые непрерывно выводятся из сферы р-ции. Твердая фаза загружается в аппарат перяоди- чески. Гидролиз гемицеллюлоз (пентозный гидролиз) и перко- лядиоиный гидролиз трудиогидролизуемых полисахарндов (гексозиый гидролнз) проводят в гидролнзаппаратах-вер.
тикальных цилиидрич. стальных сосудах со сферич. верхяей (для загрузки сырья) н конич. нижней (лля выгрузки гидролизного лигннна) горловинами. Изнутри реактор футеро. ван кислотоупориыми неметвллич, материалами, а снаружи теплонзолирован. Аппарат сяабжен оросительными и филь- труюшими устройствами, к-рые позволяют обеспечить макс. скорость фнльтрацяи к-ты и увеличить его произво- дительность, Прн гидролизе полнсахаридм переходят в р-р, что вызывает уменьшение массы сырья к концу р-дии в среднем на 70% и одяоврем. сжатие твердой фазы. Это осложняет пер. коляцноиный гидролиз, т.к. приводит к возрастанию ги- дравлич.
сопротивления слоя материала и соответствующе- му снижению скорости фяльтрации к-ты. Более полное использование емкости аппарата, а также увеличение его производительности м.б. достигнуты прн непрерывной за- грузке сырья, подаче нарочной к-ты, отборе гндролизата н выгрузке лигнииа. Переработка продуктов гидрвлнза. Из гидролнзатов принципиально м.б. получены: крисгвллизацией моносаха- ридов-пиль глюкоза и техн. ксилоза, гидрированием моно- сахаридов-многоатомные спирты (ксилит нз пентоз, сор. бит н маннит-нз гексоз3 гидрогенолизом этих спиртов- глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль; дегидратацней пентоз н гексоз-соотв. фурфурол н левулиновая к-та; окис- лением-орг. к-ты (глюконовая, тригидроксиглутаровая н др); микробнол. переработкой (брожением, аэробным культивированием)-этиловый и бутиловый спирты, кор- мовые дрожжи н антибиотики. Из гидролизного литвина м.
б. получены: пиролизом-ак- тивные угли, древесяые смолы; хим. переработкой -активи- рованный лигиин, щавелевая к-та и дрл водной обработ- кой — иаполнители для полимерных материалов; термо- обработкой — сухой лигнин, применяемый как топливо (см. также Лиглин) В СССР и нек-рмх др, странах (ВНР, НРБ, ПНР, ЧССР, КНР, США, Фраипнгь Италии, Японнн, Финляндии) в оси. фулкдяонируют Г.п. след. профилей; дрожжевого, спирто- 1101 Зб дрожжевого, фурфурольно-дролокевого, ксилозно-дрожжевого. Дрожжевое и спирто-дрожжевое производство. Сырьем для дрожжевого произ-ва служат лиственная (богатая пентозанами) и хвойнаа древесина, для спирто-дролокевого — хвойная, в к-рой преобладают гексозаиы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
