Hiệu su t ph n ng t ng hấ ả ứ ổ ợp LS theo hai quy trình đƣợc đƣa ra trong bảng 3.23. T b ng 3.23 ừ ả thấ ằy r ng hai ph n ả ứng đề ổu t ng h p thành công LS vợ ới các đặc điểm c a ch t hoủ ấ ạt động b m t. Hi u su t t ng hề ặ ệ ấ ổ ợp tăng dần khi gi m dả ần lƣợng lignin. Hi u ệ
89
suấ ổt t ng hợp LS theo quy trình hai giai đoạn có hi u qu ệ ả cao hơn so với ph n ng t ng ả ứ ổ h p mợ ột giai đ ạo n, hi u suệ ất tƣơng ứng là 87,9% và 98,1%.
Bảng 3.23. Hiệu suất tổng hợp LS theo hai quy trình tổng hợp
Na2SO3 (g) HCHO (g) Lignin (g) Hiệu su t t ng h p lignosulfonat (%) ấ ổ ợ Phản ứng 1 giai đoạn Phản ứng 2 giai đoạn 3,2 0,8 1 87,9 99,1
Trong ph n ả ứng ổ t ng h p lignosulfonat, formalin cung c p nhóm metyl và Naợ ấ 2SO3
cung c p nhóm sulfonat cho quá trình sulfo metyl hóa. Ph n ấ ả ứng đƣợc th c hi n thông qua ự ệ quá trình th ế điện tử. Dƣới các điều ki n kiệ ềm, các nhóm phenolic trong lignin đƣợc chuy n hóa thành các ion và d n xuể ẫ ất natri metyl sulfonat đƣợc hình thành t quá trình g n ừ ắ anion Na2SO3vào nhân thơm. Theo hƣớng này, có th ể giải thích k t qu ế ả thu đƣợc nhƣ sau: quy trình t ng hổ ợp hai giai đoạn có th ể đã tạo ra đƣợc môi trƣờng ki m tề ốt hơn so với quy trình một giai đoạn theo ph n ng th nhả ứ ứ ất:
HCH = O + Na2SO3 + H2O → HO-CH2-SO3Na + NaOH
Lignin đƣợc b sung vào trong ph n ng th hai có th hòa tan d ổ ả ứ ứ ể ễ hơn trong môi trƣờng kiềm đƣợ ạc t o ra t ph n ng th nh t, Naừ ả ứ ứ ấ + thế vào v trí Hị + c a nhóm OH g n vủ ắ ới một đơn vị vòng thơm, để chuy n lignin d ng phân t r n thành dể ạ ử ắ ạng ion linh động nƣớc. Lúc này c h phả ệ ản ứng tr thành h ng th , do v y ph n ng gở ệ đồ ể ậ ả ứ ắn g c -SOố 3- vào trong một đơn vị vòng thơm trở nên d ễ dàng hơn.
Đối v i ph n ng t ng h p mớ ả ứ ổ ợ ột giai đoạn, lignin s ph n ẽ ả ứng trƣớc tiên v i ớ formalin. Formalin đóng vai trò cung cấp nhóm hydroxyl linh động cho một đơn vị vòng thơm của lignin, ph n ng vả ứ ới các đơn vị vòng thơm của lignin để ạ t o thành các nhóm hydroxyl linh động trong môi trƣờng kiềm. Sau đó quá trình sulfonat hóa x y ra, g n g c -ả ắ ố SO3-vào vòng thơm. Nếu môi trƣờng ph n ả ứng không đủ độ ề ki m cho ph n ng x y ra, có ả ứ ả
thể ẽ s ph i b ả ổ sung thêm NaOH, đồng th i ph n ng t ng h p có th là ph n ng hai ờ ả ứ ổ ợ ể ả ứ chi u. Nhề ững đặc điểm này có th ể trở thành nhƣợc điểm c a phủ ản ứng t ng h p m t giai ổ ợ ộ đoạn.
T các k t qu nghiên c u, có th ừ ế ả ứ ể thấ ằy r ng quy trình t ng hổ ợp LS hai giai đoạn có m t s ộ ố ƣu điểm hơn so với quy trình t ng h p mổ ợ ột giai đoạn nhƣ sau: thời gian t ng hổ ợp ngắn hơn (khoảng 15 phút), nhiệt độ ổ t ng h p thợ ấp hơn (85°C) và cho hi u qu cao (có th ệ ả ể đạ ới 99%), trong khi đó phả ứt t n ng t ng h p mổ ợ ột giai đoạn đƣợc th c hi n 105°C, trong ự ệ ở thời gian 120 phút và hi u su t ph n ng cao nhệ ấ ả ứ ất đạt 87,9 %.