химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

ллюлозу в атмосфере кислорода происходит значительная деструкция целлюлозы окислительного характера. Она приводит к потере прочности, росту восстановительной способности и далее к выделению С02. Этот процесс называют фотоокислительной деструкцией. Значительно сильнее, чем лучи видимой части спектра, действуют ультрафиолетовые лучи, особенно с длиной волны 290—390 нм. УФ-облучение разрушает целлюлозу даже в отсутствии кислорода (фотохимическая деструкция), но при совместном действии кислорода и облучении деструкция идет

322 .

интенсивнее. Влага также способствует разрушению целлюлозы.

Получающийся в результате облучения продукт называют фотоцеллюлозой. Она содержит характерные для оксицеллю-лозы карбонильные и карбоксильные группы.

Разрушение целлюлозы под действием света в присутствии кислорода и влаги имеет важное значение для практики. В результате такого процесса, сопровождаемого гидролитическими и окислительными реакциями, происходит, например, разрушение лаковых покрытий из эфиров целлюлозы, понижается прочность хлопковых тканей и т. д. Так, хлопчатобумажные ткани в результате комбинированного действия света, влаги в воздухе (так называемой светопогоды) при обычной температуре за три месяца снижают прочность на 40—50%. Вязкость целлюлозы при этом падает в 60—80 раз. Одновременно повышается йодное число (с 0,8 до 12,9). При очень интенсивном облучении хлопковой ткани ультрафиолетовыми лучами в присутствии влажного воздуха в течение 4 ч происходит значительное понижение СП (с'2000 до 1000-—120б) и содержания альфа-целлюлозы (с 99 до 75—80%).

Механизм фотохимической деструкции целлюлозы до конца еще не выяснен. В настоящее время считают, что фотохимическая деструкция целлюлозы протекает по свободнорадикаль-ному механизму, при этом необходимо различать два процесса — прямой фотолиз и фотосенсибилизированный процесс. При прямом фотолизе деструкция инициируется непосредственно световой энергией — в результате поглощения УФ-излу-чения. Если длина волны УФ-излучения не превышает 340 нм, энергия его оказывается достаточной для разрыва С—С и С—О связей в макромолекуле. Свет с длиной волны выше 340 нм не может непосредственно вызывать деструкцию, но она может быть инициирована в присутствии сенсибилизаторов — некоторых красителей, например цинковых и титановых белил (ZnO и TiOj), кубовых красителей и др. Механизм действия сенсибилизаторов пока исследован недостаточно.

В заключение следует заметить, что снижение молекулярной массы и потеря прочности целлюлозы происходят и под влиянием ионизирующих излучений, например электронов высоких энергий, гамма-лучей, нейтронов (радиационная деструкция, протекающая также с участием свободных радикалов).

8. ФЕРМЕНТАТИВНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Ферментативная деструкция целлюлозы происходит под действием цел-люлолитических ферментов — целлюлаз. Такие ферменты вырабатываются определенными видами грибов, бактерий, простейших насекомых и др.

Целлюлаза представляет собой комплекс ферментов, действующих одновременно и последовательно и имеющих различную ферментативную актив11* 323

ность. В его состав входят ферменты, необходимые для разрушения кристаллических участков целлюлозы и делающие их доступными воздействию других ферментов, деструктируюших цепи целлюлозы до свободных Сахаров. Предполагают, что ферменты первой группы (их строение. пока еще не выяснено) разрывают водородные связи в целлюлозе и образуют с её. макромолекулами Новые водородные связи. После этого начинается действие двух других ферментов — зкдо-р-глюконаэы, вызывающей статистическую деструкцию, н *кзо-{1-глюконазы, вызывающей деполимеризацию. При действии эидо-глкжо-назы образуются целлотриоза и целлобноэа, которые оказываются устойчивыми к действию этого фермента. Зкэо-глюконаза отщепляет концевые звенья макромолекул (сравнительно коротких) с нередуцнрующего конца. Окончательный гидролиз целлобиозы и целлотрйозы (а также других олигосахари-дов и целлодекстрннов с низкой СП, но с меньшей скоростью) до глюкозы происходит под действием р-глкжозидазы.

Под влиянием ферментов резко изменяются свойства целлюлозных материалов. Увеличивается набухание целлюлозы в растворах щелочей. В стенках Целлюлозных волокон и волокон древесины появляются трещины, что ведет к потере прочности. Снижается СП целлюлозы, в результате чего повышается ее растворимость в 10%-ном растворе NaOH. Однако механизм и кинетика ферментативной деструкции изучены еще недостаточно.

Ферментативная деструкция в отличие от химической более специфична и протекает в более мягких условиях. Благодаря этому.она может найти при-иенеяие для выделения и анализа полисахаридов. Исследования ферментативной деструкции необходимы для разработки способов повышения устойчивости целлюлозы к воздействию микроорганизмов и грибов, а также для разработки способа превращения целлюлозных отходов в, глюкозу.

9. СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ

9.1. КСАНТОГЕНАТЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ПОЛУЧЕНИЕ ВИСКОЗНОГО ВОЛОКНА

При действии на щелочную целлюлозу

страница 123
< 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
матрас из угольной пены
купить дом из рук в руки новая рига
дачные качели распродажа 2015г леруа мерлен
холодильник без морозилки

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
(24.06.2017)