химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

рное штапельное волокно, приближающееся по структуре и свойствам к хлопковому. Это волокно значительно меньше теряет прочность в мокром состоянии. Получают также извитое штапельное волокно, которое проявляет лучшую сцепляемость с другими волокнами в смесях, и штапельное волокно, окрашенное в массе.

Кроме волокна из вискозного раствора получают гидратцел-люлозную пленку — целлофан. Для ее формования применяют фильеру в виде горизонтальной щели. Из вискозы получают также искусственную губку, колбасную упаковку, искусствен-ню кожу и др.

9.2. НИТРАТЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Нитраты целлюлозы, или азотнокислые эфиры целлюлозы, часто называют нитроцеллюлозой. Это название неправильно, так как эти продукты являются сложными эфирами целлюлозы и азотной кислоты, а не нитросоединениями. Поэтому термин «нитроцеллюлоза» следует рассматривать как чисто технический, хотя им пользуются широко в литературе.

Реакцию нитрования целлюлозы с азотной кислотой можно представить следующим образом:

[С.НА (ОН),)„ + 3„ HNO, г IC,H,Oa (ONO,),!, + Зл Н,0.

Эта реакция обратима. Устанавливается равновесие между целлюлозой (как спиртом), азотной кислотой, сложным эфиром и водой. Содержание воды в реакционной смеси является основным условием, определяющим состояние .конечного равновесия.

Азотная кислота этерифицирует целлюлозу слишком медленно и не дает высокозамещенных стойких азотнокислых эфиров, а при концентрации ниже 75% HN03 вообще уже не этерифицирует целлюлозу. Поэтому этерификации одной HNOj нецелесообразна из-за большого ее расхода.

Нитрование обычно проводят в присутствии водоотнимаю-щих средств, в качестве которых в промышленности применяют серную кислоту, а в лабораторной практике также уксусный или фосфорный ангидрид (в смеси с уксусной или фосфорной кислотой). Нитрование целлюлозы тройными смесями HNO3— H2SO<—Н20 является основой промышленного способа производства нитратов целлюлозы.

Теоретически содержание азота в тринитрате целлюлозы составляет 14,14%. В динитрате. целлюлозы содержится 11,1% N, в мононитрате 6,8% N. Практически при нитровании смесями

HN03—H2SC4—Н20 получить тринитрат не удается. Наивысшая достигаемая степень нитрования составляет примерно 13,8% азота.

Степень замещения нитрата целлюлозы при нитровании такой тройной смесью зависит главным образом от содержания воды в смеси. Чем выше процент воды в смеси, тем ниже окажется процент азота в конечном продукте, причем, как показали многочисленные исследования, степень замещения полученного нитрата целлюлозы, а следовательно, и его свойства зависят не от начального состава смеси, а от состава смеси в конце нитрования, Конечный состав смеси зависит в свою очередь от выделения воды при реакции, а также от влажности целлюлозы, степени поглощения влаги из воздуха и т. д.

Для уменьшения влияния фактора разбавления смеси процесс ведется при большом избытке нитрующей смеси. Соотношение между массой целлюлозы и массой нитрующей смеси называют модулем ванны. Обычно применяют модуль около 1 :50.

Влияние состава нитрующих смесей на содержание азота в нитрате целлюлозы изучалось с помощью диаграмм тройных смесей. Эти диаграммы показывают, что нитроцеллюлозы с одним и тем же процентом N (и с одной и той же вязкостью), могут быть получены при различном соотношении HNO3 и H2SO4, но при одном и том же содержании воды в смеси. Однако, как показывают диаграммы, для технического нитрования пригодными могут быть не любые смеси. В некоторых смесях может наблюдаться растворение и деструкция целлюлозы или слишком сильное ее набухание.

Серная кислота, входящая в состав нитрующей ймеси, связывая выделяющуюся воду при реакции, сдвигает ее равновесие вправо. Иначе говоря, H2SO« регулирует количество свободной воды в смеси. Так как теплота гидратации серной кислоты более высокая, чем азотной (для моногидрата примерно в 5 раз), в смеси должны присутствовать гидраты серной кислоты, а не азотной. По-видимому, это способствует переходу азотной кислоты в безводную псевдоформу N02—ОН, которая и участвует в реакции этерификации целлюлозы. Вода, наоборот, способствует переходу HNO3 в гидратированную ионную форму:

N02 — ОН + HjO ^.НэО+ + NOJ".

При содержании воды в смеси около 12% и меньше получаются нитраты с содержанием азота 13,5—13,8%, причем при достаточном количестве HNO3 содержание азота не зависит от состава смеси. Это объясняется, по-видимому, тем, что в этой зоне вся HNO3 присутствует в негидратированной форме, a H2SO4 более или менее гидратнрована.

335

Механизм нитровании ыожно представить следующим образом. Сначала происходит протонироваине азотной кислоты с образованием иона ннтрония: HONO, + Н+ HO+NOj N0+ + Н20.

иятраяаЯ

Затем осуществляется электрофильиая атака ионом. ннтрония кислорода ОН-груплы целлюлозы с отщеплением протона и образованием нитрата

N0^ + ROH 2 RO+NOj ^ RONOj + Н+. Н

Если в нитрующей смеси содержится мало воды и HNOa и много H2S04, в этой зоне идет деструкция целлюлозы, а не нитрование. При более высоком содержании воды (более 12%

страница 128
< 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
http://www.prokatmedia.ru/ekran.html
шкафы железные разборные
чугунные части к скамейке
баннер 1,5*5 день победы

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
(18.10.2017)