химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

растворяются и извлекаются из древесины. Следует подчеркнуть, что гемицеллюлозы — это составная часть клеточной стенки в отличие от некоторых других растительных полисахаридов, извлекаемых водой, которые относят к экстрактивным веществам.

В состав гемицеллюлоз входят полисахариды, содержащие элементарные звенья из пяти и шести атомов углорода, т.е. звенья пентоз и гексоз. В древесине большая часть гемицеллюлоз, т. е. нецеллюлозных полисахаридов, представляет собой неоднородные (гомополимеры), а смешанные (комбинированные) полисахариды (сополимеры), которые состоят из остатков различных моносахаридов, соединенных гликозидкыми связями в различных положениях. В некоторые из них входят остатки уроновых кислот.

Обычно в смешанном полисахариде можно выделить главный моносахарид. Кроме этого главного моносахарида могут быть звенья других моносахаридов и уроновых кислот как в главной цепи, так и в виде боковых ответвлений. Смешанные полисахариды более правильно поэтому называть с учетом всех составляющих моносахаридов, указывая последним главный моносахарид, например глюкоманнан, арабиногалактан, глюкуроно-ксилан, арабиноглюкуроноксилан и т. д. Однако в литературе

117

(главным образом по анализу древесины) продолжают условно подразделять гемицеллюлозы на пентоэаны и гексозаны, а также употреблять, например, термины кСилан, маннан, относя их к неоднородным полисахаридам, содержащим соответственно ксилозу или маннозу в качестве главного моносахарида.

Иногда подразделяют гемицеллюлозы на кислые и нейтральные. К кислым относят полисахариды, в состав макромолекул которых входят уроновые кислоты (глюкуроноксилан, арабиноглюкуроноксилан).

Содержание гемицеллюлоз в древесине составляет от 17 до 43%. В лиственных породах гемицеллюлоз примерно в 1,5 раза больше, чем в хвойных. Например:

Ель обыкновенная 20,6 Береза европейская 27,6

Сосна 20,5 Дуб 29,1

. Кедр -. • ? 21,0 Бук 36,9

Пихта. 22,6 Береза тянь-шаньская • • . -41,2

Ель черная ? 16,1

' В ветвях и вершинной части ствола обычно находят несколько больше гемицеллюлоз; содержание и свойства гемицеллюлоз меняются с возрастом дерева. Состав гемицеллюлоз лиственной и хвойной древесины'различен (%):

Хвойная Лиственная

дряаескна древесина

Ксилаиы ................ 19^-23 79—82

_ Глюкоманнаны , 64—65 11—12

' Ар'абивогалактян • 15—18 7—8 '

Лиственные породы содержат больше пентозанов (17—25%, иногда до 30%), а хвойные породы меньше (от 5 до 13%). Гемицеллюлозы лиственных пород почти целиком состоят из ксилана (глюкуроноксилана), а хвойных имеют более сложный состав. К ним относятся арабиноглюкуроно-кси'лан, глюкома нн а н, а также г а л а кто м а н н а н и арабиногалактан. Содержание гексоэанов в хвойных породах составляет 8—14%, а в лиственных—лишь 0,5—6%.

Биохимическая роль гемицеллюлоз в жизни дерева окончательно не выяснена. Некоторые исследователи делят гемицеллюлозы по их назначению в растениях на конструктивные и резервные. Конструктивные гемицеллюлозы входят в состав клеточных стенок как склеивающий и строительный элемент, т. е. образуют матрицу. Резервные гемицеллюлозы, как и крахмал, представляют собой запасные питательные вещества. Трудность определения и выделения отдельных гемицеллюлоз сильно осложняет изучение этого вопроса.

Гемицеллюлозы древесины по скорости гидролитического распада в кислой среде разделяют на Две группы: 1) легкогидролизуемые, которые гидролизуются при действии раз-' бавленной кислоты, и 2) трудногидролизуемые, гидро-лизующиеся вместе с целлюлозой. Такое деление объясняется особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы и гемицеллюлоз. Целлюлоза, имеющая кристаллическое строение (плотную упаковку), гидролизуется трудно. Большая часть гемицеллюлоз вследствие их аморфной структуры и меньшей длины цепей характеризуется более низкой устойчивостью к разбавленным кислотам, чем целлюлоза, т. е. легкой гидролизуе-мостью.

Гидролиз гемицеллюлоз можно представить следующими уравнениями:

(Свн10о,)„ + м&->-п с,н„о,;

гексозаны гексозы

(C,H,04)„ + л Hfi-*-n CjHuOj.

левтоаакы п«ктоэы

Эти реакции, как и реакции гидролиза целлюлозы, идут не сразу, а в несколько ступеней (см. с. 254).

Однако некоторую часть гемицеллюлоз очень трудно извлечь из древесины и перевести в раствор с помощью гидролиза. В целлюлозе, выделенной любым методом из древесины, всегда остается часть гемицеллюлоз, т. е. оказывается, что не все гемицеллюлозы легко гидролизуются. В целлюлозе, выделенной из древесины, чаще всего находят ксилан н маннан. Прочно связанная часть гемицеллюлоз, остающаяся в целлюлозе, устойчива к гидролизу разбавленными кислотами, как и целлюлоза. Объясняют это явление следующими предположениями. Степень полимеризации гемицеллюлоз значительно меньше, чем целлюлозы, и составляет примерно 100—200. Если эти короткие цепи геми-? целлюлоз попадают в кристаллические участки целлюлозного волокна между ориентированными цепями целлюлозы, то эта часть гемицеллюлоз ок

страница 49
< 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
декор suckes pole mak 2
разветвитель для прикуривателя как выбрать
пластик для рекламщиков
курсы массажа индивидуальныек

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)