Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie wysokosprawnej kolumnowej chromatografii cieczowej w odwróconych układach faz (RP-HPLC) do rozdzielania i wstępnej identyfikacji składników hydrofilowych mieszanin po hydrolizie zasadowej biomasy lignocelulozowej (BMLC)

Nowak P., Łukajtis R., Kamiński M.

Camera Separatoria

|

2017

|

Vol. 9, No. 2

131--154

PL

Wzrost konsumpcji paliw kopalnych, ich pozyskiwanie oraz eksploatacja niesie ze sobą wiele zagrożeń dla środowiska, dlatego alternatywnym źródłem energii stają się biopaliwa, w tym bio-wodór pozyskiwany w konwersji biomasy ligno-celulozowej, która poddawana jest obróbce wstępnej. Najczęściej wykorzystywaną metodą obróbki wstępnej jest hydroliza alkaliczna, podczas której powstaję bardzo dużo produktów ubocznych, nieprzydatnych do wytwarzania paliw, szczególnie powstałych z hydrolizy ligniny. Najczęściej wykorzystywaną techniką identyfikacji i oznaczania składu hydrolizatów biomasy ligno-celulozowej jest chromatografia cieczowa realizowana w różnych układach faz oraz z wykorzystaniem elucji gradientowej. W przypadku badania hydrolizatów zawierających hydrofobowe składniki, najbardziej korzystne wydają się warunki odwróconych układów faz – RP-HPLC. W niniejszej pracy porównano dwie metodyki wysokosprawnej kolumnowej chromatografii cieczowej w odwróconych układach faz (RP-HPLC) do rozdzielania i wstępnej identyfikacji składników hydrofilowych mieszanin po hydrolizie zasadowej biomasy lignocelulozowej, w celu optymalizacji procesu konwersji biomasy ligno-celulozowej (BMLC) do uzyskania najlepszej efektywności procesu hydrolizy. Wyniki tych badań powinny doprowadzić w przyszłości do procedur pozyskania ubocznych produktów, powstających podczas procesu hydrolizy BMLC, przydatnych użytkowo. Konieczne będą badania uzupełniające, wykonywane w warunkach dwu-wymiarowej elucyjnej gradientowej kolumnowej wysokosprawnej chromatografii cieczowej, z uwzględnieniem spektrometrii Mas (MS), oprócz detektora spektrofotometrycznego z detektorem typu DAD (Diode Array) - 2D-Grad-HPLC-UV-VIS-DAD / MS.

EN

The increase in the consumption of fossil fuels, their acquisition and exploitation carries a lot of threats to the environment, therefore an alternative source of energy are biofuels, including biohydrogen obtained in the conversion of ligno-cellulosic biomass, which undergoes pre-treatment. The most frequently used method of pre-treatment is alkaline hydrolysis, during which a lot of by-products are generated, unsuitable for the production of fuels, especially those resulting from hydrolysis of lignin. The most commonly used technique for identifying and determining the composition of lignocellulose biomass hydrolysates is liquid chromatography carried out in various phase systems and using gradient elution. In the case of testing hydrolysates containing hydrophobic components, the conditions of reversed phase systems - RP-HPLC seem to be most favorable. This paper compares two methods of high performance reverse phase column chromatography (RP-HPLC) for the separation and initial identification of components of hydrophilic mixtures after basic hydrolysis of lignocellulose biomass, in order to optimize the process of converting lignocellulose biomass (BMLC) to the best the effectiveness of the hydrolysis process. The results of these tests should lead in the future to procedures for obtaining by-products of BMLC hydrolysis which are useful for use. Supplementary tests will be required, performed in two-dimensional, elution, gradient, columnar high performance liquid chromatography, including Mas (MS) spectrometry, in addition to a spectrophotometric detector with a DAD detector (Diode Array) - 2D-Grad-HPLC-UV-VISDAD / MS.

2

Techniki chromatografii cieczowej, stosowane w analityce technicznej procesów hydrolizy biomasy ligno-celulozowej - BMLC. Przegląd

Glinka M., Łukajtis R., Nowak P., Kamiński M.

Camera Separatoria

|

2017

|

Vol. 9, No. 2

92--105

PL

Obróbka wstępna biomasy ligno-celulozowej (BMLC) realizowana z zastosowaniem kwasów, zasad oraz enzymów jest ważnym etapem przetwarzania surowca przed procesem fermentacji. Podczas hydrolizy złożone struktury biopolimerów: celulozy, hemicelulozy i ligniny rozpadają się do związków o małej masie cząsteczkowej (cukry, oligosacharydy, związki fenolowe). Jednak nie jest to proces łatwy i wymaga doboru odpowiednich warunków procesu, między innymi rodzaj i stężenie katalizatora, temperatura procesu, czas, ciśnieni). Do określenia składu produktów głównych i ubocznych oraz wydajności produktów w zależności od warunków prowadzonego procesu konieczne jest wykorzystanie pewnych i sprawdzonych metod analitycznych. Odpowiednio dobrana analityka techniczna pozwala również monitorować przebieg procesu hydrolizy w reaktorze. W niniejszej pracy przedstawiono przegląd metod analitycznych wykorzystujących techniki chromatografii cieczowej do analizy technicznej produktów hydrolizy.

EN

Pre-treatment of lignocellulosic biomass (BMLC) using acids, bases and enzymes is an important stage of processing the raw material before the fermentation process. During hydrolysis, complex biopolymer structures: cellulose, hemicellulose and lignin break down into low molecular weight compounds (sugars, oligosaccharides, phenolic compounds). However, this is not easy process and requires the selection of appropriate process conditions, including the type and concentration of the catalyst, process temperature, time, pressure. To determine the composition of main products and by-products, but also to product performance depending on the conditions of the process, it is necessary to use reliable and tested analytical methods. Properly selected technical analytics allow also to monitor the course of the hydrolysis process in the reactor. This paper presents an overview of analytical methods using liquid chromatography techniques for technical analysis of hydrolysis products.

3

Kapilarna chromatografia gazowa fazy nad-powierzchniowej – HS-CGC w badaniach składu lotnych produktów hydrolizy biomasy ligno-celulozowej – BMLC

Kucharska K., Rybarczyk P., Pawłowicz R., Kamiński M.

Camera Separatoria

|

2017

|

Vol. 9, No. 2

82--91

PL

W pracy przedstawiono sposoby obróbki biomasy ligno-celulozowej, których celem jest rozpulchnienie struktury surowca i zwiększenie dostępności struktur dla czynników hydrolizujących. Na podstawie przeglądu literatury wskazano na możliwe do zidentyfikowania związki obecne w hydrolizatach z biomasy ligno-celulozowej. Opracowano metodykę oraz zbadano możliwość oznaczania lotnych produktów hydrolizy chemicznej z wykorzystaniem techniki HSGC-FID. Ponadto, wykorzystano wyniki oznaczania techniką badania fazy nad-powierzchniowej nad lustrem hydrolizatu (HS-GC-MS) do weryfikacji i interpretacji przebiegu hydrolizy. Wyniki badań wskazują, że zastosowanie proponowanej metody pozwala na przybliżoną ocenę składu hydrolizatów bez wcześniejszego etapu przygotowania próbek jedynie w krótkim czasie po pobraniu próbki.

EN

The work presents the methods of lignocellulosic biomass pre-treatment aiming at loosening the structure of the raw material and increasing the availability of structures for hydrolyzing agents. Based on a literature review,, identifiable compounds in the hydrolyzates have been Iisted. The methodology was developed and the possibility of determination of volatile chemical hydrolysis products using the HS-GC-FID technique was investigated. In addition, the results of the headspace analysis of the hydrolyzate (HS-GC-MS) were used to verify and interpret the course of the hydrolysis. The test results indicate that the use of the proposed method allows an approximate assessment of the composition of hydrolysates without a prior sample preparation stage only a short time after sampling.