СИНТЕЗ ХРОМОВОГО ДУБИТЕЛЯ В ПРИСУТСТВИИ ОЛИГО - И ПОЛИСАХАРИДОВ
Аннотация
Исследованы условия синтеза хромового дубителя при восстановлении бихромата натрия олиго – и полисахаридами. В основе синтеза дубителя лежит восстановление шестивалентного хрома Cr (VI) в виде бихромата натрия восстановителями из класса растительных олиго- и полисахаридов при различной последовательности их введения в реакционную смесь в присутствии серной кислоты. Ведение серной кислоты осуществляли постепенно во избежание перегрева и разбрызгивания реакционной смеси, поскольку реакция восстановления сопровождается значительным тепловым эффектом. В качестве восстановителей использованы глюкоза, мальтодекстрин и пектин. Свойства полученных продуктов оценивали методами спектрофотометрии, кондуктометрии, а также аналитическими методами. Показано, что использование нативного пектина приводит к получению гелеобразной массы вследствие координации функциональных групп галактуроновой кислоты, входящей в состав пектина, с атомами хрома. Предварительная обработка пектина раствором лимонной кислоты и оптимизация условий синтеза позволила получить хромовый дубитель, не содержащий в своем составе невосстановленный хром. Рассмотрено влияние олигосахаридов на свойства хромовых дубителей, в том числе на их способность к растворению. Показано, что при восстановлении бихромата натрия мальтодекстрином в ходе реакции образуются продукты неполного окисления олигосахарида, обусловливающие эффект маскирования хромового комплекса и повышение устойчивости дубителя к действию щелочных реагентов, используемых для повышения основности в процессе дубления. Получены экспериментальные образцы хромового дубителя в сухом виде и изучены их кожевенно-технологические характеристики. Результаты технологических испытаний подтвердили теоретические положения, в соответствии с которыми высокая гидротермическая устойчивость кожевенного полуфабриката, практически полное истощение обрабатывающего раствора и требуемые физико-механические показатели готовой кожи, достигаются за счет внедрения во внутреннюю сферу хромового комплекса продуктов неполного окисления олигосахаридов.
Литература
Josep M. Morera, Esther Bartolí, Roberto Chico, Cristian Solé, Luisa F. Cabeza. Minimization of the environ-mental impact of chrome tanning: a new process reusing the tanning floats. J. Cleaner Product. 2011. V. 19. N 17–18. Р. 2128-2132. DOI: 10.1016/j.jclepro.2011.07.018.
Chandrasekaran B., Rao J.R., Sreeram K.J. Chrome tanning: State-of-art on the material composition and characterisation. J. Sci. Indust. Res. 1999. V. 58(1). P. 1-10. DOI: 10.2307/777874.
Chursin V.I. Technological processes and ecology of leath-er production. M.: FGBOUVO "RGU im. A.N. Kosygina". 2019. 161 p. (in Russian).
Levina A., Lay P.A. Mechanistic studies of relevance to the biological activities of chromium. Coord. Chem. Rev. 2005. N 6. P. 281-298. DOI: 10.1016/j.ccr.2004.02.017.
Chursin V.I., Andrievskaya O.K. Recovery of sodium bichromate in the presence of plant components. CheChemTech [Izv.Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2016. V. 59. N 11. P. 77-84 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20165911.5378.
Sebastian E. Bellua, Juan C. Gonzaleza, Silvia I. Garcıaa, Sandra R. Signorellaa, Luis F. Salaa. Kinetics and mechanism of oxidation of applepectin by Cr VI in aqueous acid mediumy. J. Phys. Org. Chem. 2008. V. 21. P. 1059–1067. DOI: 10.1002/poc.1281.
Hassan A. Ewais, Mohamed K. Ismael, Ahmed A. Abdel-Khalek. Kinetics and mechanism of the formation and oxidation of iminodiacetato–chromium(III) complex. J. Saudi Chem. Soc. 2009. V. 13. N 2. P. 219-225. DOI: 10.1016/j.jscs.2009.05.001.
Yarutich A.P, Borzakova S.S, Bogdanov N.V, Makarov-Zemlyansky Y.Y. Coordination chemistry of dry chrome tanning agents. Kozh. Obuv. Prom. 2007. N 2. P. 34-35 (in Russian).
Donchenko L.V., Nelina V.V., Karpovich N.S. Influence of temperature on pectin extraction. Pishch. Prom-t’. 2008. N 6. P. 31-35 (in Russian).
Ovodov Y.S. Modern concepts of pectin substances. Bioorgan. Khim. 2009. V. 5. N 3. P. 293-310 (in Russian). DOI: 10.1134/S1068162009030017.
Cherkashin I.V. Chursin V.I. Reduction of sodium dichromate in the presence of lignosulfonates. Dizain Tekhnol. 2012. N 31. P. 86-91 (in Russian).
Ivanov V.M., Shcherbakova Y.I., Figurovskaya V.N. Optical and colorimetric characteristics of solutions of analytical forms of sulfate, chloride and chromium acetate. Vestn. Moskov. Un-ta. 2011. V. 52. N 6. P. 413-418 (in Russian). DOI: 10.3103/S0027131411060034.
Danilkovich A.G, Chursin V.I. Analytical control in the production of leather and fur. M.: Infra-M. 2016. 172 p. (in Russian)
Chursin V.I., Obolenskaya K.V. The use of glyoxal in the preparation of a composite chrome tanning agent. Zhurn. Priklad. Khim. 2011. V. 84. N 12. P. 1999-2003 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427211120123.
Kadyrova R.G., Kabirov G.F., Mullakhmetov R.R. Biological properties and synthesis of complex salts of ɑ-amino acids of biogenic metals. Kazan’: Kazan. gos. Energ. Univ. 2014. 108 p. (in Russian).
Kornev V.I., Mikryukova G.A. Homo- and heteropolymeric complexes of chromium III with complexones of a number of carboxymethyleneamines and hydroxycarboxylic acids in aqueous solutions. Vestn. Udmurt. Univ. Khimiya. 2006. N 8. P. 163-180 (in Russian).
Frascaroli M.I., Signorella S., González J.C., Mangiameli M.F., García S., Rubin de Celis E., Piehl L., Sala L.F., Atria A.M. Oxidation of 2-amino-2-deoxy-d-glucopyranose by hypervalent chromium: Kinetics and mechanism. Polyhedron. 2011. V. 30. P. 1914-1921. DOI: 10.1016/j.poly.2011.04.028.
Zayko G.M., Shapiro Y.M. Chelate complexes in the com-position of pectin preparations and the problem of pectin purification Izv.Vyssh. Uchebn. Zaved. Pishch. Tekhnol. 2000. N 5-6. P. 24-25 (in Russian).
Bartholomäus R., Irwin J.A., Shi L., Smith S.M., Levina A., Lay P.A. Isolation, Characterization, and Nuclease Ac-tivity of Biologically Relevant Chromium(VI) Complexes with Monosaccharides and Model Diols. Likely Intermedi-ates in Chromium-Induced Cancers. Inorg. Chem. 2013. V. 52 (8). P. 4282-4292. DOI: 10.1021/ic3022408.
Golubev V.N., Shelukhina N.P. Pectin: pectin, chemistry, technology, application. M.: Izd. akademii tekhnologicheskikh nauk RF. 2005. 272 p. (in Russian).
