химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

>сильно отличаются от продуктов разложения при атмосферном

давлении. Основным продуктом вакуум-термического разложения целлюлозы является fl-D-л евогл юкоз а н (перегоняющийся при 200—300°С). Его выход составляет 30—40%. В определенных условиях целлюлоза может дать до 55—60% левоглюкозана, тогда как глюкоза дает лишь 6%. Это говорит

о том, что глюкоза не является промежуточным продуктом при

образовании левоглюкозана. ?>

CHjOH

Эти эксперименты позволили сделать следующие предположения о механизме термолиза целлюлозы. Реакция термической деструкции целлюлозы, как и других полимеров, идет по радикальному механизму. Сначала происходит разрыв макромолекул целлюлозы по глюкозидным связям 1—4 с образованием фрагментов — радикалов с СП около 200.

Концевое звено радикала / превращается в звено левоглюкозана в результате отрыва протона от первичной спиртовой группы.

—О*HW+

Н ОН

СН2ОН СН2-О

Свободный радикал // присоединяет протон и превращается в стабильный фрагмент.

Н ОН

Н ОН

СНГОН СН2ОН

Во второй стадии процесса происходит деполимеризация с отщеплением молекулы левоглюкозана.

П ИП но/—1Н

СН,—О

Интересно отметить, что целлюлоза с более плотной упаковкой макромолекул (хлопковая) дает значительно больше левоглюкозана (до 60%), чём гидратцеллюлоза (2—5%). Причина влияния физической структуры целлюлозы на ход реакций термической деструкции и выход" левоглюкозана еще не установлена. Предполагают, что чем меньше плотность упаковки, тем более интенсивно протекают побочные реакции,

Полученный при вакуум-термическом разложении целлюлозы левоглюкозан при дальнейшем термическом разложении при атмосферном давлении дает продукты,, сходные с продуктами разложения' целлюлозы в этих же условиях. Вероятно, левоглюкозан является промежуточным продуктом термического разложения целлюлозы при атмосферном давлений.

6.2.1. ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ЛИГНИНА

Исследования процесса сухой перегонки лигнина показали, что лигнин более устойчив к термолизу, чем целлюлоза. Экзотермический распад лигнина происходит при более высокой температуре (350—450°С). Повышенная термоустойчивость лигнина обусловлена его ароматическим строением.

При сухой перегонке лигнина получается в 1,5 раза больше угля, более чем в 2 раза больше смолы и меньше водного дистиллята, чем при сухой перегонке целлюлозы.

В водном дистилляте главным образом содержатся метиловый спирт, уксусная кислота и ацетон, причем уксусной кислоты получается в несколько раз меньше, чем при сухой перегонке древесины. Выход метанола составляет всего лишь 0,7— 0,9%, т. е. не более 7—10% от содержащихся ОСН3-групп. В случае лиственного лигнина выход метанола и уксусной кислоты выше, чем из хвойного лигнина.

Осадочная смола является в основном продуктом термического разложения лигнина, а полисахариды служат источником образования растворимой смолы. В составе смолы, получающейся из лигнина, найден ряд фенольных соединений с общим выходом 56—57%: фенол, гваякол, диметоксифенол, их гомологи и др. Некоторые из них сохраняют боковую цепь из трех атомов углерода в я-положении к фенольному гидроксилу.

Установлено, что при температуре 400—450° С и до 900° С в основном происходит разрыв связей С—С. Реакция деметоксили-рования при пиролизе (в отличие от гидролиза) практически не идет. Она может наблюдаться лишь как побочная реакция гидролитического расщепления в присутствии паров воды.

Газы, получающиеся из лигнина, характеризуются высоким содержанием СО (до 50%) и метана (до 38%) и малым количеством С02 (около 10%).

Изучение механизма реакции показывает, что пиролиз лигнина можно рассматривать как гемолитическое расщепление, которое должно идти с образованием свободных радикалов. Основная реакция в небольшой степени сопровождается гидролитическим расщеплением под действием воды, которая может образоваться при реакции дегидратации на более ранних стадиях нагревания,

8.2.3. ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ

При сухой перегонке древесины гемицеллюлозы являются, по-видимаму, главным источником образования уксусной кислоты. Однако термическое разложение чистых гемицеллюлоз изучено еще недостаточно, .что объясняется трудностью их выделения в чистом виде. Можно отметить, что пиролиз гемицеллюлоз при атмосферном давлении имеет сходство с пиролизом целлюлозы. Однако гемицеллюлозы менее устойчивы, чем целлюлоза, и их экзотермический распад начинается примерно при температуре 220° С.

Изучение вакуумной перегонки ксилана показывает, что из него получаются летучие кислоТы с обычным выходом, наблюдается повышенный выход фурфурола и высокий выход ангидрида ксилозы— кс и л оз а н а.

керосина. Бурая древесина сохраняет лигнин и целлюлозу и может быть использована для получения глюкозы способом гидролиза, а также для варки целлюлозы.

Изучение процессов термического разложения отдельных компонентов древесины (целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз) показало, что основные продукты перегонки — уголь, водный дистиллят, смола и газы — образуются из всех составных

страница 99
< 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
где купить профнастил в пермском крае
продаж участков на новой риге в кот поселках
сколько стоит выправить переднюю левуюдвер у автомобиля
сколька стоют столбики

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
(04.12.2016)