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===Meccanismo in ambiente acido===
Lo stadio iniziale è la [[protonazione]] dell’dell'[[ossigeno]] del legame etereo al carbonio α, seguito da rottura del legame etereo e formazione del [[carbocatione]] stabilizzato dalla [[risonanza]]. Il carbocatione reagisce con SO<sub>2</sub>, che in questo caso si comporta da [[nucleofilo]] debole ossidandosi a gruppo solforico. L’espulsioneL'espulsione del gruppo ArO–ArO- al carbonio α comporta una diminuzione del grado di reticolazione della [[lignina]] e del suo peso molecolare. La diminuzione del grado di reticolazione e la presenza del gruppo idrofilo –SO-SO<sub>3</sub>H rendono la lignina solubile in acqua.<br/>
A basso pH possono avvenire reazioni di ricondensazione ad opera dei frammenti nucleofili di lignina. A ciò si può ovviare aggiungendo una base per alzare il pH.<br/>
A pH circa 4 le reazioni di condensazione vengono inibite per la maggior parte. La reazione decorre con maggior selettività, ma più lentamente.<br/>
In ambiente acido avviene anche l’l'[[idrolisi]] del legame glicosidico nella cellulosa. Tuttavia l’energial'energia di attivazione della reazione di [[solfonazione]] è minore dell’energiadell'energia di attivazione dell’idrolisidell'idrolisi dei [[carboidrati]]. La maggiore velocità della reazione di solfonazione consente di ottenere la delignificazione senza degradare criticamente la cellulosa. In realtà la pasta al solfito è più debole meccanicamente della pasta ottenuta mediante il processo Kraft, ma è migliore per fare carta di alta qualità.
===Meccanismo in ambiente neutro o alcalino===
Le paste ottenute nel processo al solfito a pH neutro hanno un residuo di lignina insolubile elevato, in quanto i legami eterei idrolizzabili a pH neutri sono minori.
====Processo al bisolfito acido (pH = 1.2–12-1.8)====
Si svolge in presenza di eccesso di H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> o SO<sub>2</sub> libera e di ioni HSO<sub>3</sub><sup>–-</sup> in modo che il rapporto H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>/NaHSO<sub>3</sub> sia maggiore di 4. Il decorso della reazione e la natura del prodotto finale dipendono dal tipo di base aggiunta per ottenere il bisolfito: Mg(OH)<sub>2</sub> da le migliori rese, Ca(OH)<sub>2</sub> da bisolfito che precipita; NaOH e NH<sub>4</sub>OH danno paste di maggior tenacità. <br/>
Prima della cottura si effettua l’impregnazionel'impregnazione dei tondelli affinché il liquido di cottura penetri nella struttura del legno mantenendo un rapporto liquido/tondelli > 4, per diverse ore a 125-150 °C. Quindi si elimina una parte del liquido per diminuire il rapporto a circa 3 e si riscalda lentamente per 2-5 ore, in quanto SO<sub>2</sub> penetra più rapidamente di HSO<sub>3</sub><sup>–-</sup> a causa della [[pressione di vapore]] più elevata. <br/>
Se la T di cottura è raggiunta prima che la composizione del liquido all’internoall'interno sia uguale a quella del liquido all’esternoall'esterno, l’eccessival'eccessiva acidità favorisce reazioni di autocondensazione della lignina. Al termine della cottura si fa evaporare SO<sub>2</sub> diminuendo la pressione, per il recupero di SO<sub>2</sub> destinata ad una nuova cottura. Il tempo tra una fase di cottura e la successiva è di circa 8-12 ore.
====Processo al bisolfito (pH = 3.5-5.5)====
Come base si usa Mg(OH)<sub>2</sub>, poiché il recupero dei reagenti è più facile e meno costoso. Si opera ad un pH maggiore, che comporta una diminuzione di velocità e quindi il dover operare a T più alte: in questo caso la velocità è maggiore che nel processo a pH inferiore; pertanto il tempo di cottura si riduce a 1-3 ore. <br/>
A causa della minore acidità del processo si ha che le reazioni di autocondensazione sono meno favorite e quindi anche il tempo di impregnazione è ridotto; si può osservare dai calcoli che la concentrazione di H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> diminuisce al variare del pH. Quindi, a pH = 4.4, l’effettol'effetto della maggior penetrazione di SO<sub>2</sub> è diminuito, poiché la concentrazione di SO<sub>2</sub> è piccola e quindi si può raggiungere la T di lavoro più rapidamente. Il risultato globale è la forte diminuzione del tempo che intercorre tra una cottura e la successiva (6-8 ore), a vantaggio della produttività dell’impiantodell'impianto, a parità di volume.<br/>
Le paste ottenute con questo processo sono più brillanti, forti e più adatte alla fabbricazione di carta, anche se contengono una quantità maggiore di emicellulose, in quanto l’idrolisil'idrolisi dei carboidrati avviene a velocità minori. Anche la lignina residua è maggiore e ciò comporta che la pasta necessita di più reagenti nella fase di sbianca.
====Processo al bisolfito neutro (pH = 7.0)====
===Impianto per il processo al solfito===
L’L'[[anidiride solforosa]] viene prodotta nei bruciatori per combustione di [[zolfo]]; il liquido di cottura vene preparato in torri caricando la base dall’altodall'alto insieme a H<sub>2</sub>O e [[scambio in controcorrente|in controcorrente]] SO<sub>2</sub>. Il liscivio prodotto viene raccolto in un [[serbatoio]] e preriscaldato; quindi si invia il liscivio caldo al bollitore, che riceve i tondelli di legno dall’altodall'alto. Dopo la cottura si inietta acqua nel reattore dal basso, per spostare il liscivio esausto che esce dall’altodall'alto del reattore. <br/>
La pasta procede all’assorbitoreall'assorbitore, per separare meccanicamente parti legnose parzialmente cotte. Il resto dell’impiantodell'impianto è dedicato alla sbianca delle paste con [[ipoclorito]], allo scopo di ossidare le parti di lignina residue. Alla fine vi è la filtrazione e l’essiccazionel'essiccazione delle paste, fino ad un contenuto di acqua pari a 8 %.
==Voci correlate==
[[Categoria:Chimica industriale|Solfito, processo al]]
[[Categoria:Processi industriali]]
[[de:Sulfitverfahren]]
[[en:Sulfite process]]
[[no:Sulfittprosessen]]
[[sl:Sulfitni postopek]]
[[fi:Sulfiittimenetelmä]]
[[sv:Sulfitprocessen]]
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