การผลิตกระดาษเป็นธุรกิจที่วุ่นวาย ในขณะที่คนงานในโรงงานแปรรูปเยื่อกระดาษ 100 ล้านตันในแต่ละปี สารไดออกซินและสารประกอบที่ก่อให้เกิดปัญหาอื่นๆ จะเล็ดลอดออกสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งพวกมันจะตกค้างอยู่ในน้ำตามธรรมชาติและเป็นอันตรายต่อปลา (SN: 11/4/95, p. 295)การประมวลผลท่อนซุงในโรงงานกระดาษก่อให้เกิดสารเคมีที่น่าเป็นห่วง นักวิจัยมีแนวทางใหม่ในการบำบัดเยื่อกระดาษโดยไม่สร้างมลพิษเหล่านี้
โฟโต้ดิสค์
ตอนนี้ นักเคมีได้พัฒนาวิธีการที่พวกเขากล่าวว่าสามารถช่วยอุตสาหกรรมกระดาษทำความสะอาดการกระทำของตนได้
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
เยื่อไม้ประกอบด้วยเซลลูโลสซึ่งเป็นวัตถุดิบของกระดาษ และลิกนิน ซึ่งเป็นโพลิเมอร์คล้ายกาวตามธรรมชาติที่ทำให้เนื้อไม้มีความสมบูรณ์มาก โดยทั่วไป ผู้ผลิตจะกำจัดลิกนินโดยการออกซิไดซ์ด้วยคลอรีนไดออกไซด์หรือคลอรีนในบางประเทศ ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้ลิกนินแตกตัว แต่จะสร้างมลพิษทางเคมีที่มีคลอรีน
ของเสียที่มีคลอรีนนี้เป็นปัญหาใหญ่ Craig L. Hill จาก Emory University ในแอตแลนตากล่าว สารออกซิไดซ์ที่น่าเป็นห่วงน้อยกว่า เช่น ออกซิเจน ทำงานได้ไม่ดีเพราะพวกมันมีแนวโน้มที่จะทำลายเซลลูโลสและลิกนิน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่รวมอะตอมของโลหะ
เข้ากับส่วนประกอบอินทรีย์ช่วยปรับปรุงปฏิกิริยาเหล่านี้ แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาจะสลายตัวได้ง่าย Ira A. Weinstock
นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการผลิตภัณฑ์ป่าไม้ของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ในเมืองเมดิสัน รัฐวิส กล่าว สิ่งนี้ทำให้กระบวนการที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพและมีค่าใช้จ่ายสูง .
ในวันที่ 8 พฤศจิกายนNature , Hill, Weinstock และผู้ร่วมงานหลายคนรายงานวิธีใหม่ในการกำจัดลิกนินออกจากเยื่อกระดาษ
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
นักวิจัยพบว่ากลุ่มของตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายชนิด อนินทรีย์ ออกซิเจน และโลหะที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เรียกว่า polyoxometalate anions (POMs) สามารถแยกเยื่อกระดาษในน้ำโดยไม่ทำลายเซลลูโลส ในขั้นตอนแรก POM ตัวหนึ่งจะออกซิไดซ์ลิกนิน ทำให้มันละลายได้ในน้ำ ด้วยตัวของมันเอง POM หลักนี้จะผลิตสารละลายที่เป็นกรดมากซึ่งทำลายเซลลูโลส แต่ POM อื่นๆ จะบัฟเฟอร์สารละลาย โดยรักษาค่า pH เป็นกลางของน้ำ
ในขั้นตอนที่สอง ทีมงานได้เติมออกซิเจนลงในส่วนผสมของปฏิกิริยา POM หลักเร่งการสลายเพิ่มเติมของเศษลิกนินที่ละลายน้ำได้จนเหลือแค่คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ POM หลักจะกลับสู่สถานะเดิมและสามารถใช้งานได้อีกครั้ง
เทคนิคใหม่นี้ประกอบด้วย “เคมีที่ชาญฉลาด” เทอร์รี คอลลินส์แห่งมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนในพิตต์สเบิร์กให้ความเห็น อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ไม่มีประสิทธิภาพและต้องใช้ POM จำนวนมาก เขากล่าว ยิ่งไปกว่านั้น POMs ที่ Hill และ Weinstock ใช้อยู่ในปัจจุบันยังมีโลหะหนักที่อาจปนเปื้อนในโรงสีหากเกิดการรั่วไหลหรือปล่อยออกมาโดยไม่ตั้งใจ Collins กล่าว
Hill และ Weinstock ตอบโต้ว่าการศึกษา POM ของพวกเขาบ่งชี้ว่าพวกมันจะก่อให้เกิดภัยคุกคามเพียงเล็กน้อยต่อการปนเปื้อนของโลหะหนัก
Bertil Stromberg มองโลกในแง่ดี เขาเป็นผู้อำนวยการฝ่ายเทคโนโลยีของ Andritz-Ahlstrom ใน Glens Falls, NY ซึ่งเป็นบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์สำหรับอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ และเป็นสมาชิกของกลุ่มอุตสาหกรรมที่สนับสนุนการวิจัย
เนื่องจากต้นทุนของการดำเนินการกระบวนการใหม่นี้อยู่ในระดับเดียวกับกระบวนการแยกส่วนแบบดั้งเดิม ดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพจึงอาจทำให้มีต้นทุนทางการเงินที่น่าสนใจได้ เขากล่าว ด้วยการปรับปรุงนี้และการปรับปรุงอื่นๆ Stromberg แนะนำว่าเทคโนโลยีที่ใช้ POM อาจพร้อมสำหรับการค้าในอีก 5 ปีหรือมากกว่านั้น
แนะนำ ufaslot888g
