طرح فروفورال از ضایعات پوست سبز پسته

یکی از اجزای اصلی ضایعات پسته، پوست سبز پسته است که روی پسته تازه وجود دارد و از آن جدا می‌شود، ولی قسمت اعظم آن بدون مصرف باقی می‌ماند. پوست سبز پسته ازنظر طب قدیم ایران سرد و خشک است و دارای خواص و مصارف زیر است.

کاربردهای پوست پسته

برای رنگرزی به کار می‌رود.

1- برای رفع بوی بددهان مؤثر است.
2- جویدن آن باعث التیام زخم‌های دهان می‌شود.
3- برای استحکام لثه‌ها آن را روی لثه مالیده و یا می‌جوند.
4- دم‌کرده پوست سبز حالت دل به هم خوردگی و استفراغ را از بین می‌برد.
5- دم‌کرده آن برای اسهال مفید است.
6- برای رفع سکسکه پوست سبز پسته را دم‌کرده و یک فنجان از آن می‌نوشند.
7- مربای پوست پسته برای تقویت معده و اعصاب مفید است
8- برای رنگرزی به کار می رود.

پوست پسته سبز به‌طور متوسط حاوی 32 درصد ماده خشک 11 درصد پروتئین خام، 15 درصد فیبر خام، 12 درصد خاکستر خام 5 درصد چربی خام 55 درصد عصاره فاقد ازت می‌باشد.

موارد کاربرد صنعتی پوست سبز پسته

1- تولید اسانس

2- تولید آنتی‌اکسیدان

3- تولید مواد ضد قارچی و ضد میکروبی

فورفورال چیست

فورفورال یکی از پرمصرفترین، مهمترین و قویترین حلالهاي آلی است که امروزه به روش هیدرولیز اسیدي از انواع ضایعات کشاورزي تولید میشود. فورفورال مایعی است وقتی تازه تقطیر شده باشد مانند آب بی رنگ و سیال با بویی شبیه (بنزآلدئید- بادام) میباشد ولی در مجاورت با هوا، اکسایش خود بهخودي در آن اتفاق افتاده و به رنگ قرمز تا قهوهاي تیره تغییر میکند. فرمول مولکولی آن C5H4O2 است. فورفورال صنعتی داراي رنگ زرد کمرنگ تا قهوهاي میباشد و میتوان بدون هیچگونه احتیاطی آنرا در ظرفهاي فولادي نگه-داري نمود اگرچه بهتدریج در مجاورت هوا سیاه میشود و خاصیت اسیدي و پلیمر شدن آن افزایش مییابد ولی با نگهداري آن دور از اکسیژن جو میتوان از اتو اکسیداسیون آن جلوگیري کرد.فورفورال از مهمترین اعضاي ترکیبات هتروسیکلیک با حلقه غیراشباعی است فورفورال منو آلدئیدي است مشتق از فورفورال که گروه CHO اتصال اتري C-O-C و سیستم متناوب پیوند یگانه و دوگانه تماماً باعث شدهاند تا فورفورال به عنوان یک ماده شیمیایی فعال با مصارف صنعتی گسترده مطرح باشد. قندهاي منومري نظیر پنتوزها و هگزوزها را می توان از هیدرولیز چوب و ضایعات کشاورزي بدست آورد که در اثر عمل هیدرولیز به پنتوز تبدیل میشوند زایلوز یکی از مهمترین پنتوزها است که داراي فرمول شیمیاي C5H10O5 بوده و به میزان زیادي در سبزیجات وجود دارد وقتی سه مولکول آب از زایلوزها جدا میگردد فورفورال تهیه میشود در عمل واکنشهاي پیچیده بسیاري رخ میدهد که منجر به تشکیل مواد میانی متعددي میگردد .

تاریخچه فورفورال

فورفورال اولین بار در سال 1832 توسط شیمی دان آلمانی جان ولفگان دوبرنییر در مقادیر بسیار کمی به عنوان محصول جانبی از سنتز اسید فرمیک بدست میآید و عملیات او در سال 1832 منتشر گردید در خلال 90 سال بعد از آن در حدود 2000 کشفیات و تحقیقات درج گردید تا سال 1920 هنوز فورفورال تجاري به بازار عرضه نشده بود و در سال 1922 مقدار قابل ملاحضهاي فورفورال به منظور تهیه رزینهاي فنولی با استفاده از کلیه موادي که حاوي پنتوزان (سبوس جو) بودند براي اولین بار توسط QUAKER OATSCO به بازار عرضه شد و اکنون یکی از بزرگترین شرکتهاي تولید فورفورال در جهان است. امروزه، فورفورال همچنان از محصولات جانبی کشاورزي تولید میشود. در سال 1840 شیمیدان اسکاتلندي، جان استنهاوس دریافت که بعضی از مواد شیمیایی میتوانند از طریق تقطیر بسیاري از محصولات کشاورزي شامل ذرت، جو، سبوس و خاك اره همراه با اسید سولفوریک رقیق تولید شوند. وي مشخص نمود که این مواد شیمیایی فرمول تجربی C5H4O2 را دارا میباشند و فورفورال را به مقدار زیاد تولید نمود. فونس نام فورفورال را در سال 1845 پیشنهاد کرد. فوفورال به معنی سبوس و Oleum به معنی روغن است. امتی موفق شد فورفورال را از منابع گیاهی مختلف تولید نماید و البته امروزه معلوم و پذیرفته شده است که فورفورال را میتوان از منابع گیاهی حاوي پنتوزان n)C5H8O4 )بدست آورد.

فورفورال از زیست توده حاصل از ضایعات کشاورزي و از گیاهان چوبی مثل چوب ذرت، باگاس، سبوس برنج و جو و … که حاوي پنتوزانها (قندهاي آلدوزي) هستند، تهیه میشود (برادي و همکاران، 2000 .)

ویژگیهاي فورفورال

فورفورال به آسانی در اغلب حلالهاي آلی قطبی حل شده، اما تنها به مقدار کمی در آب یا مواد قلیایی قابل حل میباشد. واکنش فورفورال ترکیبی از واکنشهاي گروه آلدئیدي و واکنشهاي هسته فورانی میباشد. از اکسید نمودن آن اسید فورلیک و در اثر احیاء فورفوریل الکل بدست میآید و با حذف گروه کربوکسیل با کاتالیزورهاي مناسب به فوران تبدیل میشود و با قلیاهاي قوي از قبیل هیدروکسید سدیم فورفورال در واکنش شرکت کرده و تبدیل به فورفوریل الکل سدیم فورلیک میگردد.مانند سایر آلدئیدها، فورفورال با ترکیباتی که شامل گروههاي متیلن فعال، از قبیل استرهاي زنجیري حلقوي و انیدریدها و استنها و آلدئیدها و نیتریلها و … ترکیب شده و با فنلها ایجاد رزین میکند فورفورال به آسانی با رزین ترکیب شده و رزین قابل احتراق تولید میکند ولی با حرارت دادن آن در حضور کاتالیزورهایی از قبیل هگزامتیلن تترا آمین به رزین غیر قابل احتراق تبدیل میشود به طوریکه قبلاً شرح داده شد به علت خاصیت منفی بودن گروه آلدئیدي فورفورال کاملاً در مقابل تجزیه هیدرولیکی پایداري می نمائید. حتی در درجه حرارت بالا براي اینکه مقدار قابل ملاحضهاي فورفورال بوسیله رقیق منهدم شود زمان طولانی لازم است از این عمل در مقابل اسید فرمیک تولید رزین سیاه رنگ میشود و سرعت تجزیه تابع غلظت یون هیدروژن است. هسته فورفورال مستعد تحت تاثیر قرار گرفتن اکسیژن هوا است و محصولات اسیدي از اکسیداسیون خود به خودي آن نتیجه می گردند. این واکنش در اثر افزودن مقادیر بسیار کمی از مواد قلیایی مانند آمینهاي سوم متوقف میشود اکسیداسیون کاتالیتکی فورفورال در فاز بخار اسید ماتیک نتیجه می دهد فورفورال نیز با بوتا دي ان در واکنش شرکت میکند. فورفورال در برابر حرارت و در غیاب اکسیژن پایداري نسبتاً زیادي از خود نشان میدهد. براي اینکه تغییرات قابل تشخیص(به استثناي رنگ) در خواص فیزیکی فورفورال مشاهده شود لازم است آنرا چندین ساعت در درجه حرارت بالا یعنی در درجه حرات 230 درجه سانتی گراد قرار داد جدول انحلال متقابل فورفورال و آب را نشان میدهد.

قیمت تولید داخلی و جهانی فورفورال

پارامترهاي مختلفی بر قیمت فروش محصول موثر خواهد بود که در ادامه شرح داده شدهاند.
1 -قیمت مواد اولیه مصرفی که یکی از مهمترین هزینههاي متغیر تولید میباشد و نقش عمدهاي را در تعیین قیمت تمام شده محصول دارد.
2 -منطقه جغرافیایی احداث واحد به خصوص از لحاظ دسترسی به منابع تامین مواد اولیه و کانونهای مصرف محصول، هزینههاي مربوط را تحت تاثیر قرار خواهد داد.

3 -نوع تکنولوژي مورد استفاده از طریق تاثیر بر سرمایهگذاري، کیفیت محصول تولیدي و میزان ضایعات بر قیمت فروش محصول موثر خواهد بود.
4 -هزینه نیروي انسانی مورد نیاز تاثیر مستقیم در هزینه هاي متغیر تولید و قیمت تمام شده محصول دارد.
قیمت فورفورال در بازارهاي امریکا کیلویی 12000 -11000 ریال در سال 2010 بفروش رسیده است و امروز استفاده از فورفورال به صورت مستقیم و یا به عنوان ماده واسطهاي در تولید محصولات مختلف هر روز بیش از پیش گسترش مییابد. به گونهاي که تولید و مصرف آن از سال از سال 2000 تا 2010 با رشد 5 درصد روبرو شده است و پس از کاهش قیمت آن از سال 1996 تا 2002 دوباره از سال 2001 تا 2010 رشد صعودي و تقریباً ثابت به خود گرفته است.

موارد کاربرد فورفورال

استفاده مهم فورفورال براي ساختن ترکیبات فوران و تترا هیدروفوران میباشد. (از قبیل فورفوریل- الکل، تتراهیدروفورفوریل الکل، فوران، تتراهیدروفوران (THF (و فورفورال استن).
فورفورال به عنوان یک حلال انتخاب شده براي جدا کردن ترکیبات اشباع شده از ترکیبات اشباع نشده در نفت روغنهاي چرب کننده(گریس)، نفت گاز و سوخت دیزل، همچنین در روغن نباتی به عنوان یک عامل ترکیبی در رزینها و مخصوصاً در رزینهاي فنل، آلدئیدها به عنوان عامل رنگبر باقی مانده تقطیر روغن ترپانتین چوب، به عنوان حلال رزین و در تقطیر استخراجی بوتادین و سایر هیدروکربنهاي C4 که در ساختن لاستیک سنتزي به کاربرده میشود مورد استفاده واقع میشود.
فورفورال حد واسط شیمیایی مهم است و براي ساختن انواع گوناگون محصولات تجاري که از قطر صنعتی اهمیت بسزایی دارند بکار میرود، از جمله پیرول، پیرولیدین، پاي پیریدین، متیل فوران، متیلتتراهیدروفوران، دي هیدروفوران، تتراهیدروپیران و … مورد استفاده واقع میگردد.
فورفورال یکی از حلالهاي است که در تصفیه روغنهاي چربکننده براي ازدیاد ثبات در هنگام  کار، اصلاح نسبت بین ویسکوزیته و درجه حرارت مورد استعمال بسیار وسیعی دارد. ترکیبات مازاد آروماتیک و اولفینیک روغن به طور دلخواه در فورفورال حل شده و با این ترتیب از ترکیبات مورد احتیاج پارافینیک و نفتالینیک جدا میشود. با استفاده از حلال فورفورال، روغنهاي گلیسرید طبیعی به دو یا چند قسمت تقسیم شده و جدا شدن این گلیسرید بستگی به درجه غیر اشباع بودن آنها دارد.
فورفورال را نیز بهعنوان عامل رنگبر از مواد باقی مانده تقطیر چوب مورد استفاده قرار میدهند. همچنین به عنوان محیط تقطیر استخراجی در یکی از روشهاي ساختن بوتادین در نفت که بوسیله شرکت فیلیپ پترولیوم توسعه یافت بکار میرود. تمام هیدروکربنها با چهار کربن از قبیل نرمال بوتان، ایزوبوتان، 1-2 بوتن، 2 -بوتن، و بوتادین داراي نقطه جوش متشابه، ولی قابلیت حل متفاوت هستند.

صنایع شیمیایی، بهداشتی و دارویی از فورفورال به عنوان ماده پایه جهت سنتز انواع ترکیبات استفاده میکنند. در ضمن خود فورفورال نیز موارد مصرف متعددي دارد. از این لحاظ کاربردها و موارد مصرف فورفورال را به دو دسته تقسیم میکنند. کاربردهاي مستقیم و کاربردهاي غیر مستقیم و یا به عبارتی کاربردهایی که از خود فورفورال بدون اینکه هیچگونه تغییري در ساختار شیمیایی آن داده شود و کاربردهایی که نقش ماده خام اولیه را به عهده دارد.