химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

нным разных авторов, несколько различаются, и подробно эти модифи

т

нации еще достаточно не изучены. Собуэ. Киссиг н Гесс суммировали данные различных исследований и представили их в виде диаграммы (рис. 35).

При всех переходах кристаллических структур важное значение имеет набухание целлюлозы в щелочи. Это подтверждается, например, тем, что щелочную целлюлозу не удается получить при обработке безводными растворами NaOH, например раствором NaOH в метаноле.

Максимальное набухание наблюдается обычно при тех концентрациях щелочи, при которых происходит появление рентгенограммы щелочной целлюлозы.

3.1.1. ОБРАЗОВАНИЕ ЩЕЛОЧНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С ГИДРООКИСЯМИ РАЗЛИЧНЫХ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

Целлюлоза в растворах других щелочей ведет себя так же, как и в растворе NaOH, но минимальные процентные концентрации растворов щелочей, при которых образуется щелочная целлюлоза (появляется новая рентгенограмма), зависят от молекулярной массы гидроокиси. Как правило, рентгенограмма щелочной целлюлозы появляется при действии на природную целлюлозу растворов щелочей эквимолекулярных концентраций (3,5—4,5 моля/л). Ниже приведены концентрации гидроокисей, необходимые для образования щелочной целлюлозы из хлопка (%): LiOH 9—10; NaOH 15—16; КОН 24—26; RbOH 38; CsOH 43. При этом образуются химические соединения определенного состава: (С»Ню05Ь • LiOH; (СаНюОаЬ ? NaOH; (СаНюОбЬ-КОН; (CeH,0O6)a-RbOH и (CeH,0O6)3-CsOH.

Максимальное набухание целлюлозы наблюдается также при эквимолекулярных концентрациях щелочи.

3.2 НАБУХАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В РАСТВОРАХ ЩЕЛОЧЕЙ

Химические процессы, происходящие при действии щелочей на целлюлозу, тесно связаны с набуханием, приводящим к изменению ее физической структуры. При набухании большую роль играет надмолекулярная структура целлюлозного волокна— наличие в нем кристаллических и аморфных участков. Такая гетерогенная структура приводит к набуханию двух типов: межмицеллярному (межкристаллит "ном у) и внутримицеллярному (в н у т р и к р и с т а л л и т н о м у) набуханию.

При набухании целлюлозы в растворах NaOH с концентрацией ниже 12% рентгенограмма не меняется. Это говорит о проникновении щелочи только в малоупорядоченные (аморфные) участки. Растворы NaOH с концентрацией выше 12% способны проникать внутрь кристаллических участков, т. е. могут вызывать внутримицеллярное набухание, в результате чего происходят определенные изменения в кристаллической решетке, отражаемые рентгенограммами. Важную роль играет также температура обработки, ее снижение усиливает набухание. Су10 Заказ № 2938 . 28»

щественное влияние на набухание оказывает природа целлюлозы, а именно степень ее ориентации и кристалличности (плотность упаковки). Хлопковая целлюлоза значительно меньше набухает, чем регенерированная (гидратцеллюлоза), а древесная целлюлоза занимает промежуточное положение. Таким образом, чем меньше плотность упаковки, тем меньше концентрация щелочи, при которой происходит максимальное набухание. При этом процесс набухания зависит также от состояния поверхности целлюлозного волокна. Следует однако заметить, что до настоящего времени еще не достаточно выяснено влияние условий варки, отбелки и облагораживания древесной целлюлозы на ее способность к набуханию в щелочи, несмотря на их большое практическое значение.

Как уже говорилось, максимально набухает целлюлоза при тех концентрациях щелочи, при которых образуется щелочная -целлюлоза — появляется рентгенограмма этой-целлюлозы. При набухании в щелочи (т. е. при мерсеризации) без натяжения волокно в .продольном направлении сокращается. Как показывают рентгенограммы, степень ориентации при этом уменьшается. При натяжении степень ориентации может быть сохранена или даже увеличена. Это используют для повышения прочности мерсеризованных хлопчатобумажных тканей.

Существуют различные теории, объясняющие набухание целлюлозы, но все они страдают относительностью и не отражают всесторонне это сложное явление.

Согласно г и д р ата ци о и ной теории причиной сильного набухания целлюлозы в растворах электролитов, и в том числе щелочей, служит избирательная адсорбция целлюлозой одного из ионов электролита, который. несет с собой водную оболочку. Поверхность целлюлозы, притягивая к себе гидрати-рованные ионы, сама обогащается водой. С точки зрения этой теории различная степень набухания целлюлозы в растворах различных гидроокисей объясняется разной степенью гидр'ата-' ции их ионов. По степени гидратации катионы щелочных металлов можно расположить в следующий ряд:

Li+>Na+>K+> Rb+>Cs+.

В очень концентрированных растворах щелочей степень набухания целлюлозы уменьшается. Это можно объяснить понижением степени гидратации ионов щелочных металлов.

Максимальное набухание целлюлозы происходит при той концентрации щелочи, при которой гидратная оболочка ионов наибольшая. Введение в щелочной раствор различных солей уменьшает набухание целлюлозы вследствие снижения степени гидратации ионов. Как и должно следовать из гидратационной теории, набухание сопровождается выделение

страница 108
< 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
курсы обслуживания холтдильников
раствор для линз high fresh купить
ремонт мятин в свао
кресло бюрократ ch-868axsn black купить

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
(04.12.2016)