химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

т" хлорноватистая кислота, а при рН 6—8 присутствуют и НСЮ и ионы СЮ- В щелочной среде существует равновесие

Na+ + СЮ- + НаО ?L Na+ + ОН" + НСЮ.

Окисление углеводов особенно резко выражено при рН 4—8, поэтому следует избегать проведения гипохлоритной отбелки в этих пределах рН. Даже при рН выше 10 окислительное воздействие на целлюлозу проявляется в довольно значительной степени. Карбонильные группы, появляющиеся при этом в целлюлозе, снижают устойчивость целлюлозы к щелочной деструкции. Поэтому, если после обработки гипохлоритом проводится щелочная обработка, наблюдаются значительные потери в выходе и прочности целлюлозы.

Для того чтобы свести к минимуму деструкцию углеводов при гипохлоритной отбелке, концентрацию активного хлора и температуру следует поддерживать на низком уровне, а рН — на высоком. Обычно отбелку стараются вести в умеренно щелочных растворах. В этом случае достигается максимальная белизна при минимальной деградации целлюлозы.

• Одноступенчатая гипохлоритная" отбелка без предварительного хлорирования снижает прочность целлюлозы. Лигнин при этом удаляется плохо, и белизна целлюлозы оказывается неустойчивой.

Взаимодействие гипохлорита -с древесной целлюлозой можно условно подразделить на две конкурирующие реакции; 1) окисление лигнина и других окрашенных веществ, 2) окис ление целлюлозы и гемицеллюлоз. Лигнин сравнительно быстро вступает в реакцию с гипохлоритом.. Одновременно, но с меньшей скоростью происходит деструкция углеводов, причем делигнификации (первая реакция) преобладает в целлюлозах с высоким содержанием лигнина. Считают, что при действии гипохлорита на лигнин окисляются главным образом ароматические кольца со свободными фенольными гидроксилами. Это дает некоторый отбеливающий эффект, так как фенолы окрашены в щелочной среде, а после окисления окраска ослабляется.

Реакции окисления целлюлозы гипохлоритом будут рассмотрены в разделе «Химия целлюлозы».

250 _

«.3.3. ХИМИЗМ ОТБЕЛКИ ДВУОКИСЬЮ ХЛОРА

Двуокись хлора является высокоизбирательным делигнифи-цирующим реагентом для древесины. Подобное действие оказывают и слабокислые растворы хлорцта натрия. По-видимому, здесь делигнифицирующим агентом также является С102, образующаяся из хлорита.

Двуокись хлора очень часто применяют для придания технической целлюлозе повышенной белизны, причем в большинстве случаев на последней ступени многоступенчатой отбелки. Когда требуется получить менее разрушенную целлюлозу с большей белизной, двуокись хлора используют вместо гипохлорита, так как целлюлоза при этом деструктируется в незначительной степени. Однако двуокись хлора с успехом может быть применена и в качестве основного отбеливающего реагента.

Разработано несколько схем отбелки целлюлозы и других полуфабрикатов, двуокисью хлора в различных сочетаниях с перекисью водорода, гипохлоритом, боргидридом натрия, пер-уксусной кислотой.

В водном растворе двуокиси хлора могут существовать ионы хлората и хлорита согласно уравнению

2СЮ2 + 20Н--^С10Г + C10J- + Н20,

а также ионы хлорида. Соотношение этих ионов зависит от рН среды.

Двуокись хлора почти не вступает в реакцию с углеводами, за исключением избирательного окисления альдегидных групп (см. с. 313), что способствует стабилизации белизны целлюлозы. При действии двуокиси хлора в первую очередь окисляются ароматические кольца лигнина, особенно кольца со свободными фенольными гидроксилами, а не боковые цепи. При этом образуются хиноны, циклические перекиси, щавелевая и малеиновая кислоты. При действии С102 происходят также медленное де-метилирование лигнина, хлорирование и деструкция в результате электрофильного замещевия боковых цепей.

а.з.4. отбелка целлюлозы ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА

Отбелку перекисью водорода обычно применяют для полуфабрикатов высокого выхода (с высоким содержанием лигнина), а также на стадии добелки целлюлозы. Активным отбеливающим элементом является гидропероксильный ион НОО-:

НА ;* н+ + НСО-.

Согласно этому уравнению ионизации количество гидропе-роксильных ионов будет увеличиваться с повышением щелочности раствора. Однако существует предельный рН отбелки

(10,5), выше которого отбеливающее действие перекиси сни жается.

Являясь сильным окислителем, перекись водорода окисляет лигнин и тем самым делигнифицирует целлюлозу. Следует отметить, что отбелка перекисью водорода является поверхностной, так как Н2О2 плохо диффундирует внутрь волокон целлюлозы.

6.3.5. КИСЛОРОДНО-ЩЕЛОЧНАЯ ОТБЕЛКА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Кислородная отбелка проводится в щелочной среде при тем-пературе около 100° С и давлении 0,5—1,5 МПа (5—15 кгс/см2). При кислородно-щелочной отбелке одновременно протекают сложные химические реакции, в том числе окисление лигнина, окислительная деструкция целлюлозы и гемицеллюлоз, а также растворение гемицеллюлоз и низкомолекулярных фракций целлюлозы, т. е. собственно облагораживание.

По сравнению с другими способами отбелки этот способ обладает очень ценным преимуществом — исключается загрязнение сточных вод вредными примесями. Другим

страница 92
< 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
аренда vip микроавтобуса
hi end монтаж
рассмотрение дел об отмене дисциплинарных взысканий.
louna концерт в туле 2017 в марте

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
(18.01.2017)