химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

ии и определял количество связанной ще281

лочи штитрованием ее остатка. На экспериментальной кривой (рис'31) можно выделять два горизонтальных участка: первый участок АВ при концентрации NaOH в растворе 16—24%, а второй, начинающийся в точке С,— 35%.

Поглощение NaOH на участке АВ (примерно 13%) соответствует соединению (CeHiops)s-NaOH с у=50 (теоретически требуется 12,34% ^аОН). Образование этого соединения в точке Л соответствует максимальному набуханию целлюлозного волокна (для древесной целлюлозы оно наблюдается примерно при 12%-ной концентрации NaOH). Второй участок (поглощение NaOH около 24%) соответствует другому соединению (CBH10Osy-NaOHc v=100.

Однако опыты Фивега подверглись критике. В более поздних исследованиях существование четкого второго перегиба не подтвердилось. Фивег не учитывал большого набухания волокна в щелочи с поглощением значительных количеств воды. Оказалось, что концентрация. NaOH в пропитывающем набухшую целлюлозу растворе меньше, чем в окружающем волокно свободном растворе NaOH. Поэтому определение количества связанного NaOH титрованием свободного раствора не является правильным.

Нил исследовал состав щелочной целлюлозы. Тонкие пленки целлофана погружались в растворы NaOH различной концентрации при постоянной температуре. Набухшие пленки вынимались, обсушивались фильтровальной бумагой и взвешивались. Масса набухшей пленки складывается из массы целлюлозы, связанного NaOH и поглощенной воды.

Количество связанного NaOH было определено титрованием кислотой помещенных в воду пленок. В результате этих опытов

282

Нил получил кривые (рис. 32), отличающиеся от кривой Фивега отсутствием площадок.

Количество щелочи, связанной целлюлозой, непрерывно повышается с увеличением концентрации NaOH в растворе. Кривая поглощения NaOH имеет только одну точку перегиба (Л) примерно при 9%-ной концентрации NaOH (в опытах Нила использовался целлофан, т. е. регенерированная целлюлоза), а кривая набухания имеет максимум в точке В. В зависимости от плотности упаковки целлюлозы максимум набухания, соответствующий изменению рентгенограммы, наблюдается при разных концентрациях щелочи. Обычно максимальное Набухание древесной целлюлозы наблюдается примерно при 10—12%-ной концентрации NaOH. При дальнейшем увеличении концентрации щелочи количество воды, поглощаемой целлюлозой, уменьшается, в то время как количество щелочи, связываемой целлюлозой, продолжает расти.

Различные исследователи, применяя разные методы исследования, получали разные результаты. Однако можно сказать, что большинство из них в настоящее время придерживаются такой точки зрения, что при обработке целлюлозы растворами NaOH концентрацией 12—18% образуется щелочная целлюлоза состава (C6HioOs)j-NaOH (^=50), а при концентрации NaOH более 21%—щелочная целлюлоза состава (СбНюОв) ? NaOH (Т= 100). Однако следует отметить, что некоторые исследователи (Роговин и др.) считают, что в процессе мерсеризации растворами NaOH концентрацией 12—18% образуется щелочная целлюлоза, для которой у превышает 100—120 и может достигать 200. .

Роговин указывает, что значение у=30 противоречит рентгенографическим данным. При образовании щелочной целлюлозы наблюдается изменение рентгенограммы, следовательно, должно в этом случае прореагировать больше 35— 50%гидроксильных групп. Значение у=50 соответствует только 20% прореагировавших гидроксилов. Роговин подчеркивает, что щелочная целлюлоза может иметь различный состав в зависимости от-условий ее получения и природы исходной целлюлозы.

Однако следует отметить, что образование щелочной целлюлозы связано, не только с реакцией гидроксильных групп, а вообще с изменением кристаллической решетки.

3.1.2. МЕХАНИЗМ ХИМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ СО ЩЕЛОЧЬЮ

Существует две теории о механизме химического взаимодействия целлюлозы со щелочью. По первой теории, которой придерживаются большинство исследователей, молекулы щелочи присоединяются к гидроксильным группам целлюлозы с образованием аддитивных или молекулярных соединений по схеме RCellOH + NaOH->RCel]OH-NaOH.

Молекулярными, или аддитивными, соединениями называют продукты, которые образуются в результате взаимодействия в стехиометрических соотношениях двух или более компонентов за счет межмолекулярных связей, в частности водородных. В соответствии с этой теорией целлюлоза образует со щелочью соединения (CeH10O5)2-NaOH и (CsHi0O5) ?NaOH. Подобные соединения известны для других многоатомных спиртов (глицерина, маннита, простых Сахаров).

По второй теории целлюлоза образует со щелочью алкого-ляты по обратимой реакции

RCe„OH + NaOH z=± Rcell0Na + HA

т. е.

C„H А (ОН) + NaOH С„Н A (ONa) + НаО

и

СиН„0, (ОН) + NaOH ^zt С„Н,А (ONa) + НаО. Сторонники этой теории считают, что только образованием алкоголята можно объяснить некоторые реакции щелочной целлюлозы, например реакцию ксантогенирования

OCxjHjA

/ ? ?

CuHiAONa + CS,->-C = S

\

реакция известна и

Подобная спиртов:

SNa

для алкоголятов простых

C,HEONa + CS,ОС,Н,c = s .

страница 106
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
раздвижной журнальный стол
курсы повышения квалификации аналитиков рынка
установить парктроник в москве
стопор-ограничитель для двери

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)