• Acasă
  • Despre noi
    • Scopuri și domeniu de aplicare
    • Abonament
    • Politie
      • Politica de acces deschis
      • Etica publicației și declarația de malpraxis a publicației
      • Politici de corectare, retragere, retragere
      • Politica de evaluare inter pares
      • Politica de plagiat
      • Politica privind reclamațiile
      • Politica privind conflictul de interese
      • Dreptul de copiere și politica de licențiere
      • Politica privind taxele de publicare/renunțare
      • Politica de arhivare digitală
      • Politica Crossmark

    • Politici editoriale
  • Bord editorial
  • Indexat în
  • Problemă actuală
  • Numărul următor
  • Arhive
  • Depunere
    • Taxe de prelucrare a articolelor
    • Instrucțiuni către autor
    • Trimiterea online
    • Fluxul de lucru pentru trimiterea articolului
    • Procesul de evaluare inter pares
    • Consultați liniile directoare
    • Alăturați-vă echipei noastre de recenzori
    • Lista evaluatorilor inter pares
  • Contactează-ne

Proprietățile fizice și compoziția chimică a cojii de orez și a prafului

fizice

Tatyana Germanovna Korotkova, Svetlana Yurevna Ksandopulo, Aleksandr Pavlovich Donenko, Svyatoslav Andreevich Bushumov și Aleksandra Sergeevna Danilchenko

Universitatea Tehnologică de Stat Kuban, Federația Rusă, 350072, Krasnodar, strada Moskovskaya, 2.

CUVINTE CHEIE:

coaja de orez, praf de orez; ciclon de grup; filtru sac-ciclon; proprietăți fizice; compoziție chimică

Descărcați acest articol ca:

Korotkova T. G, Ksandopulo S. J., Donenko A. P., Bushumov S. A., Danilchenko A. S. Proprietăți fizice și compoziția chimică a cojii de orez și a prafului. Orient J Chem 2016; 32 (6).

Korotkova T. G, Ksandopulo S. J., Donenko A. P., Bushumov S. A., Danilchenko A. S. Proprietăți fizice și compoziția chimică a cojii de orez și a prafului. Orient J Chem 2016; 32 (6). Disponibil de pe: http://www.orientjchem.org/?p=26245

Introducere

Praful de orez se formează în timpul procesării cerealelor de orez la o fabrică de prelucrare a orezului ca urmare a descărcării la primirea orezului brut de la vehicule, îndepărtarea impurităților, sortarea după mărime, în timpul separării membranelor, zdrobirea, măcinarea, lustruirea, mișcarea cereale de-a lungul ascensoarelor și transportoarelor etc., adică pe parcursul tuturor operațiunilor tehnologice de producție a cojilor de orez.

Concentrația ridicată de praf în aer este unul dintre principalii factori adversi, rezultând poluarea mediului și boli profesionale. Respirația prelungită în aerul prăfuit provoacă daune grave sănătății umane. Praful cu un diametru mai mare de 10 microni provoacă iritarea căilor respiratorii superioare.

Praful de cereale este un sensibilizant respirator. Aceasta înseamnă că poate provoca o reacție alergică în sistemul respirator. După ce are loc această reacție, un alt efect asupra materialului, chiar și în cantități foarte mici, provoacă simptome. Următoarele sunt manifestările de afectare a sănătății: rinită (nas care curge sau congestie nazală); tuse și dificultăți de respirație; astm (tuse, respirație șuierătoare și senzație de apăsare în piept); bronșită cronică (tuse și spută); boală pulmonară obstructivă cronică (BPOC) (boală de lungă durată care îngreunează respirația și include bronșită cronică, astm cronic); alveolită alergică extrinsecă (febră, tuse, dificultăți de respirație, dureri articulare și scădere în greutate). Praful organic este însoțit de un sindrom toxic, de exemplu, febra boabelor (debutul brusc al „gripei” cu febră, adesea asociat cu tuse și disconfort toracic) [1].

Pentru a determina compoziția chimică a cojii și a prafului de orez, autorii au selectat cojile orezului brut Regulus, care crește în regiunea Krasnodar din Federația Rusă, și două categorii de praf, reținute de un ciclon de grup și un filtru de sac. ciclon instalat la „Southern Rice Company”, LLC (stația Kholmsk, regiunea Krasnodar, Rusia).

Lucrări conexe

În lucrare [2] se arată că locul decojirii orezului (separarea cojilor de fructe) este cel mai periculos. Conținutul de praf în timpul decojirii cu utilizarea morii de lemn este de 22,44 mg/mc, fier - 25 mg/mc Toți lucrătorii suferă de boli pulmonare. Capacitatea vitală forțată (FVC) a tuturor lucrătorilor este mai mică de 80%, în timp ce valoarea normală trebuie să fie mai mare de 80%.

Deșeurile sub formă de coji de fructe (coji, peeling, pleavă) sunt semnificative. Volumul cojii de orez cu tărâțe decojite format prin măcinarea orezului este de 20-30% din greutatea boabelor. Aceste deșeuri regenerabile anual conțin 28-30% din compuși anorganici și 70-72% din compuși organici [3]. Conform [4], compoziția compușilor organici include C, H, O, N (Tabelul 1). Componentele anorganice sunt reprezentate în principal de silice. În general, autorii [3] au propus să considere coaja de orez drept silice. Compoziția chimică a cenușii din coajă de orez este dată în tabelul 2.

Tabelul 1: Compoziția compușilor organici ai cojii de orez

Conținut,% greutate.

Tabelul 2: Compoziția cenușii din coajă de orez

Conținut,% greutate.

Cojile de orez sunt utilizate în agricultură și în diverse industrii. Hârtia [5] oferă conceptul de prelucrare cu economie de resurse a cojii de orez și paie, care asigură pre-extragerea SiO2, urmată de delignificarea materiilor prime desilicate. În acest scop, paia și cojile de orez au fost tratate cu soluție de hidroxid de sodiu 1 N la 90 ° C timp de 60 de minute. Tehnologia propusă pentru metoda de oxidare-organosolvare a fierberii cojii de orez a permis obținerea pastei cu randament ridicat 79,5 ± 1,0 din cojile de orez. S-a ajuns la concluzia că paia și cojile de orez sunt o materie primă promițătoare pentru producerea de produse valoroase - silice și celuloză cu un randament ridicat al produsului.

În [6], sunt studiate proprietățile fizice și compoziția chimică a argilei refractare și a argilei amestecate cu coaja de orez (Tabelul 3).

Tabelul 3: Proprietăți fizice și compoziția chimică a argilei și argilei cu coajă de orez

Proprietăți fizice

Probă

Contracție

Porozitate aparentă,

Densitatea în vrac, g/cu.cm

Rezistență termică, cicluri

Rezistent la foc,

ºC

Eșantionul de control a prezentat o rezistență termică slabă de un ciclu, în timp ce eșantionul cu adaos de coajă are o rezistență termică de 10 cicluri la 1200 ° C. Conținutul de silice este în intervalul 50-70%. Se propune utilizarea unor materiale precum căptușeala cuptoarelor termice, cuptoarele de topire, pentru metalele punctiforme cu punct de topire scăzut. Nivelurile ridicate de oxid de fier indică adecvarea materialului pentru producția de ceramică.

Conform rezultatelor testelor de laborator, suprafața prafului de cereale a fost determinată a fi de 0,6-0,9 mp/g [7], densitatea în vrac a prafului de orez - 0,221 g/m3 și densitatea particulelor de praf de orez - 1,46 g/cm3 [8].

Compoziția de bază a prafului de orez și compoziția elementară a diferitelor porțiuni de praf de orez este prezentată în [9] (Tabelele 4 și 5). S-a observat că silica, celuloza și lignina sunt principalele componente ale prafului de orez. Lucrarea prezintă schema de producție a plăcilor aglomerate pe baza unui amestec de praf de orez cu rășină urmat de comprimare. Pentru a obține o calitate ridicată a plăcii, coaja este pulverizată.

Tabelul 4: Compoziția elementară a diferitelor părți ale prafului de cereale

Suprafața exterioară a

În interiorul cojii,

Suprafața interioară a cojii,% în greutate.

Tabelul 5: Compoziția de bază a prafului de cereale

Praful de aspirație din industria de prelucrare a cerealelor este un set de reziduuri de origine vegetală conținând polizaharide și alte substanțe organice ușor hidrolizabile folosind acid [10]. Compoziția deșeurilor aspirante de praf alb, gri și negru este furnizată în tabelul 6. Hidroliza suspensiei pe bază de praf aspirant a fost efectuată în prezența unui acid sulfuric cu intervale de concentrație de la 1,0% la 8,0% la 100 ± 0,1 ° C.

Tabelul 6: Compoziția deșeurilor aspirante

Material

compoziţie

Concentrația substanțelor,%, în diferite prafuri

alb

gri

negru

Fermentarea a fost efectuată în mediul derivat din hidrolizați sintetizați din praful alb, gri și negru folosind soluții acide cu o concentrație de 1,0% la 5,0%. Pe baza analizei modificărilor concentrației de drojdie în timpul fermentării diferitelor tipuri de hidrolizate de praf, sa stabilit că întreprinderile de prelucrare a cerealelor deșeurile solide pot fi utilizate ca sursă de carbohidrați digerabili pentru fermentarea drojdiei. Carbohidrații ușor digerabili sunt obținuți prin hidroliza acidă a polizaharidelor de praf de aspirație [10].

În această lucrare, numărul componentelor a fost determinat de metodologiile aprobate (RF) PND F 16.1: 2: 2.2: 2.3.46-06; PND F 16.1: 2: 2.2: 3.65-10; GOST 5180-2015.

Metodologia PND F 16.1: 2: 2.2: 2.3.46-06 se bazează pe metoda invers-voltammetrică, care se bazează pe dependența curentului care trece prin celula analizorului cu soluția de testare, pe fracția de masă a elementului conținute în soluție și legate funcțional de forma și parametrii tensiunii de polarizare aplicate electrozilor. Această metodă se bazează pe capacitatea elementului de interes de a se acumula electrochimic la suprafață și de a se dizolva în polarizarea anodului sau catodului la un anumit potențial, care este caracteristic pentru fiecare element. Înălțimea de vârf a elementului înregistrat pe voltamogramă este proporțională cu fracția de masă a elementului din soluție.

Metoda de determinare a raportului în greutate dioxid de siliciu (PND F 16.1: 2: 2.2: 3.65-10) se bazează pe fuziunea probei cu sodă; levigarea și transferul sărurilor metalice în cloruri prin tratament cu acid clorhidric; separarea silicei folosind gelatină; cenușarea acidului silicic la dioxid de siliciu și determinarea acestuia folosind metoda gravimetrică.

Umiditatea cojii de orez și a prafului (GOST 5180-2015) a fost determinată prin uscare până la greutate constantă. Probele de praf au fost colectate prin tăiere. Uscarea a fost efectuată pentru a obține o diferență de mase de praf (coji) cu o sticlă de cântărire în timpul a două cântăriri ulterioare de cel mult 0,02 g.

„Southern Rice Company”, LLC (S.R.C.) produce orezul brun gourmet al soiului domestic Regulus, ale cărui caracteristici calitative depășesc parametrii similari ai celor mai bune probe importate. Etapele tehnologice ale producției de orez brut și caracteristicile sistemelor de aspirație precum poluanții atmosferici au fost luate în considerare în [11-12].


Figura 1: Ciclonul grupului AS-7 U21-BBC-450 din „Southern RCompania de gheață„, LLC.

Figura 2: Filtru sac-ciclon BCIEU 24.0-37 din „Sudul RCompania de gheață„, LLC.

Pentru a determina compoziția chimică a deșeurilor generate în timpul procesării orezului brut, au fost selectate probele de coajă, praf, reținute de grupul ciclon și praf, reținute de un filtru-ciclon sac (Figura 3).

Figura 3: Deșeuri de la producția de orez brut.

Compoziția chimică a prafului și a cojii de orez este prezentată în Tabelul 7. Cojile de orez conțin o cantitate semnificativă de dioxid de siliciu - 14,8%. Praful colectat din grupul ciclon conține fer (109 mg/kg), plumb (1,1 ± 0,4 mg/kg) și cupru (1,2 ± 0,4 mg/kg). Datorită particulelor abrazive, ferul este îndepărtat din fluxul gravitațional în timpul mișcării bobului; fracția devine grea și se depune în ciclon sub forța centrifugă. Particulele mai umede se lipesc și devin mai mari. Emisiile de metale grele produse de om, care includ ferul, plumbul și cuprul, provoacă poluare globală ca urmare a dispersiei provocate de om. La spălarea prafului de orez în bazinele stagnante, metalele grele îi cresc aciditatea și contribuie la intensificarea CO2 ca urmare a activității microorganismelor. Filtrul de sac-ciclon reține particule mai mici de praf, ceea ce este în concordanță cu probele de praf enumerate în Figura 3.

Tabelul 7: Compoziția chimică a cojii de orez și a prafului, selectată din grupul ciclon și filtru-sacon-ciclon

Indicatori determinati

U.M.

Rezultatul analizei ± eroare

Măsurare

metode

Coaja de orez

Praf de ciclon de grup

Praful din sacul-filtru-ciclon


Această lucrare este licențiată sub o licență internațională Creative Commons Attribution 4.0.