Источники природных сапонинов
Сапонины широко распространены в растительном мире. Они обнаружены в растениях, относящихся приблизительно к 70 семействам и 400 видам, произрастающих в самых разнообразных климатических условиях - от тропиков до умеренного пояса. Но практическое значение имеют только растения со значительным содержанием сапонина:
1. Lychnis Chalcedonica - мыльная трава (татарская мыльная трава). Произрастает в степной полосе европейской части России, в Украине, Кавказе, в Западной и Восточной Сибири. Встречается по сырым лугам возле воды. Наибольшее количество сапонинов содержат листья - до 23 %.
2. Sapindus Saponaria - мыльное дерево. Произрастает в тропических странах. У нас растет в Закавказье. Для извлечения сапонинов наиболее пригодны плоды - до 38 % сапонинов.
3. Aesculus Hippocastanum - конский каштан. Разводится в декоративных целях и хорошо растет в умеренном климате России и Украины. Наиболее богаты сапонином плоды. В скорлупе - до 11 %, а в мякоти плодов - до 6 % сапонинов.
4. Acantophyllum Glandulosum - мыльный корень. Дикорастущее многолетнее травянистое растение, произрастающее в Средней Азии и Закавказье. В корнях этого растения содержится до 32 % сапонина.
5. Cyclamen Lbericum - альпийская фиалка. Растет в предгорьях Кавказа и Закавказья. Сапонин (до 25 %) содержится в корнях растений, имеющих форму клубней.
6. Saponaria Officinalis - мыльнянка, многолетнее дикорастущее растение, произрастающее в южной и средней части России и Украины. Корни мыльнянки толщиной 2-3 см содержат до 36 % сапонина.
7. Melandrium Album - горицвет. Дикорастущее растение, широко распространено в Украине, на Кавказе, в Сибири и европейской части России вплоть до Московской области. Корни горицвета содержат до 28% сапонина очень хорошего качества, поэтому это растение искусственно культивируется как сырье для фармацевтической промышленности.
Обсуждение сапониновых пенообразователей на Интернет-форумах, посвященных производству пенобетона, выявило несколько уточняющих аспектов применения сапониновых пенообразователей.
«Как воздействуют сапонины на человека и окружающую среду?»
Степень ядовитого действия сапонинов на человеческий организм зависит от их природы. Наиболее активные (и вместе с тем наиболее ядовитые) сапонины называются сапотоксинами. Они содержатся в змеином яде.
Сапонины, содержащиеся в растениях, для человека практически безопасны - только их внутривенное введение способно отразиться на здоровье. В виде пыли сапонины действуют раздражающим образом на слизистые оболочки дыхательных органов, вызывая сильное чихание и ощущение царапания в горле. Сапонины имеют острый, часто жгуче горький, долго остающийся вкус.
Для всех рыб сапонины ядовиты даже в ничтожнейших дозах. Этот фактор является одним из методов качественного определения наличия сапонинов.
«Каков срок пригодности пенообразователя на основе водной вытяжки Из сапонинсодержащих растений?»
Водные экстракты из растений, содержащих сапонин, представляют собой хорошую питательную среду для различных бактерий. Кроме того, в раствор переходят особые ферменты, расщепляющие сапонины. Если не применять специальных мер, то даже при непродолжительном хранении, под воздействием бактерий и ферментов, сапонины разлагаются. При этом наблюдается помутнение раствора и образование осадка. Пенообразующая способность очень сильно падает, что является первопричиной некачественного пенобетона.
Раствор |
Объем пены (в см3) |
||
Через 1 мин. |
Через 3 мин. |
||
Вода чистая |
0 |
0 |
|
0,01 % концентрации |
150 |
150 |
|
0,05 % концентрации |
250 |
225 |
|
Водный раствор сапонина |
0,10 % концентрации |
256 |
225 |
0,50 % концентрации |
275 |
250 |
|
1,00 % концентрации |
375 |
375 |
|
2,00 % концентрации |
300 |
300 |
|
Мыло ядровое (для сравнения) |
0,125 % концентрации |
275 |
250 |
Таблица 1.3.2.1-1 |
Для повышения сохранности водных растворов сапонинов их подвергают кипячению в течение 1-2 часов. В процессе кипячения или непосредственно после него к раствору следует добавить консервант. Экспериментально установлено, что наилучшими консервантами для водных вытяжек сапонинов являются фенол или формалин в дозировке 0,2-0,3 % от массы сапонина (по сухому веществу).
«Какова оптимальная концентрация сапонина в пенообразователе для Изготовления пенобетона?»
Зависимость выхода пены от концентрации сапонина в растворе проверялась по методу Штипеля, принятому в Московском филиале ВНИИЖ (механическое взбалтывание 10 мл раствора в градуированной делительной воронке), и отражена в таблице 1.32.1-1.
Из приведенной таблицы следует, что выход пены из растворов сапонинов нелинейно повышается с увеличением их концентрации до 1 %. При дальнейшем увеличении концентрации выход пены уменьшается.
Для технических целей следует признать оптимальной концентрацию 0,05 % - дальнейшее ее повышение объем пены увеличивает незначительно.
«Какие существуют способы улучшения пенообразователя на основе Природных сапонинов?»
Для изучения влияния отдельных модификаторов на пенистость сапониновых растворов были исследованы некоторые вещества, типичные представители своих групп: контакт Петрова (нефтяные сульфокислоты), ализариновое масло (жирные кислоты), сода (минеральные соли). Установлено, что минеральные соли несколько увеличивают пенистость сапонинов - на 10-15 %, жирные кислоты примерно на столько же ее снижают, а нефтяные оставляют неизменной.
При вымачивании растительного сырья в раствор, кроме сапонинов, переходит и много красящих и дубильных веществ, способных даже в малых концентрациях сильно снизить скорость набора прочности пенобетоном. Для их удаления в водные вытяжки сапонинов следует добавлять известь - помимо окиси кальция в ней обязательно присутствует и небольшое количество окиси магния, которая хорошо связывает и осаждает красящие и дубильные вещества. После отстаивания осадок легко отфильтровывается от основной массы раствора.