Спосіб одержання сорбентів на основі пектину

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к получению сорбентов на основе пектина из растительного сырья. Сорбенты могут быть использованы для выделения катионов поливалентных, тяжелых и радиоактивных металлов в технике, медицине и для профилактики при работе с указанными металлами. Известен способ получения пектина [1] из растительного сырья. Способ включает промывку сырья горячей водой, экстрагирование, отделение полученного экстракта, концентрирование его под вакуумом, осаждение пектинов 96%-ным подкисленным до рН = 3,0 этиловым спиртом, промывку и сушку. Сырьем служит кора хвойных пород. Недостатком описанного способа является узкая сырьевая база, низкий процент использования ценных компонентов сырья, использование нужного для медицинской и пищевой промышленности этилового спирта. В качестве прототипа выбран способ получения пектина натрия или калия [2] выделением пектина из пектиносодержащего сырья, включающий обработку сырья гидроокисью натрия или калия, в котором пектин выделяют обработкой 0,8-1,1%-ным водным раствором соляной кислоты при 70-75°С и модуле 1:15-20 и полученный экстракт обрабатывают 0,5-1,0%-ным водным раствором гидроокиси натрия или калия. Недостатками способа прототипа являются: низкий выход и невысокая статическая обменная емкость целевого продукта. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения сорбентов на основе пектина, путем изменения технологических операций и режимов их проведения, чем обеспечивается изменение структуры сшитого полимера, что приводит к увеличению выхода и повышению статической обменной емкости целевого продукта - сорбента на основе пектина. Для решения поставленной задачи в способе получения сорбентов на основе пектина, включающем экстракцию растительного сырья при нагревании, осаждение спиртом, омыление водным раствором гидроокиси натрия и выделение целевого продукта, согласно изобретению экстракцию проводят оксалатным буфером при рН = 4,9, омыление 20%-ным раствором гидроокиси натрия при модуле 1:50, выделенный после омыления продукт дополнительно обрабатывают анионитом, в СrО3-форме в водном растворе при соотношении пектина и анионита 1:34 в течение 12 час. при 85-90°С, а затем - мочевиной или бензидином при мольном соотношении пектина и мочевины или бензидина 1:170 при 80-90°C в течение 1-2 часов. Возможность осуществления заявленного способа поясняется следующим примером. 100 г растительного сырья, измельченного до размера частиц 2-5 мм, обрабатывают 500 мл оксалатного буфера с рН =4,9 (смесь 0,5%-ного раствора щавелевокислого аммония с 0,5%-ным раствором щавелевой кислоты) при 65-75°С в течение 6-8 часов. Экстракт отделяют от твердого остатка фильтрованием, пектин осаждают введением в экстракт изопропилового спирта с рН = 3 (за счет добавления соляной кислоты), осадок отделяют фильтрованием. Затем полученный осадок - 1,5 г - обрабатывают 75 мл 2%-ного раствора гидроокиси натрия при 40-60°С в течение 12 час. К полученному раствору добавляют 3-4-кратный избыток (по объему) анионита АВ-18 в СrО3-форме, выдерживают 85°-90° в течение 12 час. Раствор окисленного пектина отделяют фильтрованием, к фильтрату добавляют диамины - мочевину или бензидин, при молярном соотношении пектина и диамина 1:170. В качестве катализатора вводят 1 г паратолуолсульфокислоты. Раствор выдерживают при 80-90°С в течение 1-2 час. В известном способе максимальный выход целевого продукта не превышает 2,7%, сорбционные свойства, получаемых производных пектина в щелочных средах не проявляются. Изобретение иллюстрируется двумя таблицами. Таблица 1 характеризует оптимальные условия основных технологических операций (экстракция, омыление, обработка анионитом и сочетания с диаминами) при получении сорбентов на основе пектинов из различных сырьевых источников. Таблица 2 характеризует на основе таблицы 1 получение оптимальных выходов сорбентов на основе пектинов из различных источников сырья с максимальной статической обменной емкостью (мг-экв/г) в случае 0,1 H растворов NaOH и СаCl3. Изобретение позволяет утилизировать растительные отходы, поскольку сырьем для предложенного способа служат отходы эфиромасличных культур, ботва овощных культур (картофель, томаты), обрези виноградной лозы, рисовая солома и т.п., а также биомасса культуры тканей растений.