химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

ллюлозы идут реакции последних двух типов. Преобладающей реакцией при щелочной деградации полисахаридов является постепенное отщепление мономеров (деполимеризация) с редуцирующего конца молекулы с образованием лзосахариновых кислот. Образование новых редуцирующих групп в результате щелочного гидролиза способствует реакции постепенного отщепления.

Эта реакция идет по следующей схеме (на примере целлюлозы) :

1 О

CH.OH

Н НСОН с = о

В заключение, однако, следует заметить, что полное противопоставление различных теорий, может быть, и не вполне оправдано. Не исключена возможность, что сульфид натрия при сульфатной варке одновременно химически связывается с лигнином, участвует с ним в окислительно-восстановительных реакциях и ингибирует полимеризационные и радикальные процессы.

1.2.1. ДЕЙСТВИЕ ВАРОЧНОГО РАСТВОРА НА ПОЛИСАХАРИДЫ

При действии щелочных варочных растворов на древесину наряду с лигнином в раствор переходят и углеводы, главным образом гемицеллюлозы. Количество перешедших в раствор угле-242

эпяыеряаация

НОСН

HC-o-fCHuAv-нсон

сн,он

редуцирующий конец ыакроыолскулы целлюлозыносн

не—оНСОН I.OH

СН,0

(C,HwO„)n.

СНаОН

с = о

с = о

СН, СООН НОС — СН„ОН

ИС СН,< СН2ОН

НОС

HO(C,H10O,)„неон

I.OH

укороченная на одно -U звено макромолекула целлюлозы

неон CHLOH

НС

НС

сн,он сна<

СНО 1

н — С—ОН

НО -С-Н 1

н -Lo_

н — С —он

1

СН,0Н

Сначала концевое звено эпимеризуется и остаток глюкозы переходит в остаток фруктозы, который в свою очередь, отщепляясь от макромолекулы целлюлозы, превращается через промежуточные энол и дикетозу в глюкоизосахариновую кислоту. Макромолекула целлюлозы при этом укорачивается на одно звено, и процесс отщепления с редуцирующего конца повторяется до тех пор пока не произойдет реакция стабилизации редуцирующей концевой группы вследствие ее перегруппировки в группу /J-глюкометасахариновой кислоты:Н„0

~* н н-н

СНО,

I +наоС-Н ,.

(С.НмО,)„_лLo-.(СвНюР6)л_л

ОН

СООН СНОН

сн,он

Н-С-О-(С,Н10О5)„_х Н — С-ОН

сн,он

Эта реакция конкурирует с реакцией деполимеризации, причем первая идет медленнее второй.

244

Восстановление редуцирующих групп (сульфидом натрия при сульфатной варке; восстановителями, добавляемыми при натронной варке) препятствует реакции деполимеризации и повышает выход целлюлозы за счет сохранения самой целлюлозы, а также гемицеллюлоз. Роль восстановителя может играть и сам лигнин. Можно использовать и другой путь — изменить соотношение скоростей реакций стабилизации и деполимеризации повышением температуры.

Образующиеся изосахариновые кислоты подвергаются дальнейшему распаду с образованием сложной смеси органических кислот. На нейтрализацию образующихся кислот, в том числе уксусной и муравьиной, расходуется значительное количество щелочи (3А от общего ее расхода).

Замечено, что пентозаны более устойчивы к действию щелочей, чем гексозаны. Сульфатные целлюлозы удерживают значительное количество ксилана, увеличивающего прочность целлюлозы (существует ряд теорий, объясняющих это явление: транс-гликозидирование; адсорбция частично деградированного ксилана).

в.2.3. "ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СУЛЬФАТНОЙ ВАРКИ

Как указывалось выше, в отработанном черном щелоке содержится сложный комплекс веществ, переходящих в раствор при разрушении древесины под воздействием варочного щелока. Основным компонентом черного щелока является сульфатный щелочной лигнин. Наряду с ним в щелоке содержатся продукты разрушения Полисахаридов, экстрактивные вещества и продукты их превращений. Некоторые из них находят полезное применение и их называют побочными продуктами сульфатной в а р к и. Наиболее важными из них считаются сульфатный лигнин, о применении которого уже говорилось выше (см. с. 154), а также сульфатное мыло.

Сульфатное мыло представляет собой смесь натриевых солей смоляных и жирных кислот и продуктов их окисления. При продолжительном хранении упаренного черного щелока сульфатное мыло всплывает на поверхность, увлекая за собой смолистые нейтральные вещества. Выход мыла зависит от- содержания смол и жиров в исходной древесине. При сульфатной варке смолистой сосновой древесины можно собрать свыше 50 кг мыла в расчете на 1 т целлюлозы. При варке еловойЧдре-весины его почти не собирают.

~ При разложении сульфатного мыла минеральной кислотой получается смола темного цвета — талловое масло. Талло-вое масло представляет собой смесь смоляных (45%) и жирных (41%) кислот и неомыляемых нейтральных веществ (14%). Жирные кислоты в основном сосдоят из олеиновой СпНззСООН, пальмитиновой С15Н31СООН и линолевой С17Н29СООН кислот.

245

Талловое масло применяют в производстве моющих средств, лаков и красок, флотореагентов, защитных покрытий, смазок и т. д. Смоляные кислоты, выделенные из таллового масла,.используют в качестве заменителя канифоли. Из нейтральной" фракции таллового масла выделяют фнтостерин, используемый для получения лекарственных препаратов и в парфюмерной промышленности.

Наряду с побочными про

страница 89
< 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
ремонт холодильников дубровка
автоматизация общеобменной вентиляции
Samsung U28E590D
oh wonder москва билеты

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
(25.09.2017)