Древесина методы выделения

Выделение лигнина из древесины проводят с различными целями для получения препаратов лигнина и их последующего исследования для количественного определения лигнина в древесине и другом растительном сырье прямыми методами. При делигнификации сырья с целью получения технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов можно из отработанных варочных растворов выделить технические лигнины. В зависимости от цели подбирают соответствующие методы выделения. При получении препарата лигнина для исследования метод выделения должен обеспечить минимальное изменение самого лигнина. Выделить же природный лигнин из древесины в неизмененном состоянии практически невозможно. При количественном определении лигнина метод выделения должен обеспечить выход препарата лигнина, более или менее соответствующий его количеству в древесине. При делигнификации древесины в производстве целлюлозы основная задача заключается в получении целлюлозы с большим выходом и определенными показателями качества, в том числе с малым содержанием остаточного лигнина. В этом случае глубокие химические изменения, происходящие при его удалении, неизбежны. Технические лигнины, выделенные из отработанных варочных растворов, значительно изменены по сравнению с природным лигнином. [c.366]

Рассмотрим важнейшие методы выделения лигнина из древесины. [c.149]

Для делигнификации древесины после освобождения ее от экстрактивных веществ используют обработку различными окислителями, избирательно окисляющими лигнин и практически не деструктирующими целлюлозу и другие полисахариды (см. 12.8.7). Методы выделения и количественного определения холоцеллюлозы, а также основного компонента древесины - целлюлозы - рассматриваются в [30]. [c.269]

В Финляндии предложен метод выделения нейтральных веществ из сульфатного мыла от варки древесины лиственных [c.91]

Получение медно-аммиачного лигнина. Медно-аммиачный лигнин (лигнин Фрейденберга) получают попеременной обработкой древесной муки кипящим 1...2%-м раствором Нз804 и холодным медноаммиачным реактивом - раствором [Си(МНз)4](ОН)2. Кислота катализирует гидролиз связей лигнина с гемицеллюлозами, а медно-аммиачный реактив растворяет полисахариды. В остатке получается медно-аммиачный лигнин светлого цвета, нерастворимый вследствие сохранения сетчатой структуры природного лигнина. Выход препарата около 80% по отношению к лигнину Класона в случае хвойной древесины и 55% - в случае лиственной. Кислотная обработка вызывает реакции конденсации, но изменения при этом менее глубокие, чем при получении кислотных лигнинов с концентрированными кислотами. Раньше препараты медно-аммиачного лигнина часто использовали для изучения строения лигнина, но позднее интерес к ним понизился вследствие разработки менее трудоемких методов выделения растворимых препаратов лигнина, по химическому строению более близких к природному. [c.368]

Химия древесины — наука о строении, составе и взаимодействии веществ, входящих в древесный комплекс, и тех превращениях, которые происходят с э ими веществами в процессах химической переработки и при воздействии различных природных факторов. Сложность и изменчивость древесного комплекса, трудности выделения отдельных компонентов обусловили развитие в качестве самостоятельных таких разделов, как методы выделения веществ и методы аналитического определения компонентов древесины. Химия древесины является теоретической базой создания новых технологий комплексной химической переработки древесины. [c.3]

OM сырья. Знание химии древесины и ее отдельных компонентов в настоящее время стало более необходимым, чем когда-либо. Возникла потребность разработки способов эффективной защиты древесины от внешних воздействий (химикатов, ферментов, радиации, тепла), а также совершенных способов получеиия отдельных компонентов древесины и поиска новых продуктов на их основе. В решении этих задач существенное значение имеют исследования в области методов выделения, характеристики и химических реакций компонентов древесины. [c.7]

Содержание арабиногалактана колеблется и зависит от вида древесной породы, метода выделения и очистки. Например, в древесине даурской лиственницы в среднем найдено i 1 % этого полисахарида, в других хвойных — 2—3% [Ю7]. [c.86]

В фуппе методов получения растворимых лигнинов наиболее важное значение имеет метод выделения сравнительно неизмененного лигнина механического размола (или лигнина молотой древесины) по методу Бьеркмана [319], заключающийся в размоле древесины в вибрационной мельнице с последующим извлечением лигнина смесью диоксан вода (в соотнощении 1 9 по объему) в атмосфере азота [c.144]

Совершенного метода выделения лигнина из древесины в неизмененном состоянии пока не найдено. Существует много методов, которые можно подразделить на две группы [c.149]

Как видно ИЗ табл. 20, по содержанию отдельных компонентов хвойная древесина значительно отличается от лиственной. В хвойной древесине содержится больше целлюлозы и лигнина, но почти вдвое меньше пентозанов. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе метода выделения целлюлозы из хвойной и лиственной древесины. [c.118]

Современные методы пирогенетического разложения древесины существенно отличаются от простой сухой перегонки. Внесенные усовершенствования увеличивают их рентабельность, и в странах, богатых лесом, термическая переработка древесины может иметь значение как источник получения древесного угля и древесной смолы. Усовершенствование методов выделения продук- [c.18]

Изложим кратко сущность других методов выделения целлюлозы. По натронному методу древесина варится под давлением с 6—8-процентным раствором едкого натра при 165—170 в течение 4—6 часов. Лигнин растворяется в щелочи, гемицеллюлозы также частично растворяются и гидролизуются, смолы превращаются в растворимые в воде натриевые соли смоляных кислот. Щелок после промывки целлюлозы сгущается выпариванием и сжигается. Все содержащиеся в щелочи органические вещества при этом сгорают, оставляя в остатке соду, из которой обработкой Са(ОН)г снова получают едкий натр. По натронному способу перерабатывают главным образом солому и лиственную древесину. [c.54]

По хлорно-щелочному методу выделение целлюлозы из древесины или из соломы производится в две стадии сначала древесина обрабатывается хлором с целью получения хлорлигнина, а затем щелочью. Образовавшийся при действии хлора хлорлигнин легче растворяется в разбавленной щелочи (уже при 50—60°). Этот метод целесообразно применять при выделении целлюлозы из соломы и других сельскохозяйственных отходов. [c.54]

Из высокомолекулярных соединений построены оболочки клеток живых организмов и вещества, используемые для питания этих организмов. В соответствии с теми или иными жизненными функциями эти высокомолекулярные соединения находятся в различных формах и нередко связаны с другими соединениями. Поэтому при описании природных полимеров необходимо отдельно рассматривать высокомолекулярные соединения, встречающиеся в чистом виде, и полимеры, находящиеся в виде смешанных соединений (например, в древесине). В этом же разделе будут рассмотрены методы выделения чистых полимеров из смешанных соединений. Продукты превращения природных высокомолекулярных соединений описаны отдельно (см. стр. П4). [c.81]

Сульфатный способ производства — щелочной метод выделения целлюлозы из древесины. Древесная щепа обрабатывается в варочном котле щелочным раствором — щелоком — при нагревании острым паром. Щелок содержит до 4,5% едкого натра, а также сернистый натрий, образующий в водном растворе сульфогидрат натрия и едкий натр (белый щелок) [c.291]

Кроме целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина, древесина содержит вещества, которые не входят в состав клеточной стенки. К этой группе веществ относятся алифатические и ароматические углеводороды и кислоты, терпены, фенолы, смоляные и жирные кислоты, эфирные масла, смолы, жиры, стерины и т. д. Эти вещества извлекаются (экстрагируются) нейтральными растворителями, такими, как эфир, спирт, бензол, ацетон, вода и т. п. Состав экстрактивных веществ зависит от породы древесины некоторые из них составляют значительный процент в древесине, другие, наоборот, присутствуют настолько в малых количествах, что при их определении приходится пользоваться специальными методами выделения и большими навесками исходного материала. Состав этих веществ различен для разных частей одного и того же дерева. Так, сахара и резервные питательные вещества (крахмал, жиры) содержатся в заболони, а вещества фенольного характера — в ядровой древесине. Состав экстрактивных веществ меняется и внутри микроструктуры дерева жиры присутствуют в паренхимных клетках, смоляные кислоты — в эпителиальных клетках и т. д. Кроме того, состав экстрактивных веществ, особенно питательных веществ, зависит от времени года, места произрастания, климатических условий и т. д. [c.60]

Содержание целлюлозы в одревесневших тканях определяется обычно путем количественного выделения различными методами. Все эти методы сводятся к удалению из древесины лигнина (делигнификации) и в большей или меньшей мере геми-целлюлоз. Даже при наиболее мягких методах выделения сама целлюлоза частично разрушается. [c.68]

Методы выделения лигнина из древесины можно разделить на две группы [c.80]

Важнейшими методами выделения лигнина, применяющимися для количественного определения, являются методы с использованием крепких кислот 64—72%-ной серной кислоты и 41 — 42%-ной соляной кислоты. При обработке измельченной древесины (после экстракции смолистых веществ) концентрированными кислотами углеводы гидролизуются и удаляются, а лигнин получается в виде негидролизуемого остатка более или менее темного цвета. [c.80]

К методам второй группы относятся главным образом методы выделения лигнина путем растворения в органических растворителях (спиртах, феноле, диоксане, уксусной и муравьиной кислотах и др.) в присутствии кислых катализаторов. Эти методы обычно не являются количественными. Следует отметить, что для выделения лигнина в наименее измененном состоянии, с целью использования его в научных исследованиях, пользуются специальными методами извлечения его из древесины, например этиловым спиртом без катализатора (получение так называемого нативного лигнина Браунса) или диоксаном после размола древесины в толуоле (получение лигнина Бьеркмана). [c.80]

Предложены модификации метода выделения холоцеллюлозы, основанного на хлорировании древесины, предусматривающие проведение хлорирования не на стеклянном фильтре или в тигле, а в водной суспензии, и более тщательную экстракцию [И, 12]-Это увеличивает эффективность обработки, ускоряет делигнификацию и уменьшает деструкцию целлюлозы. Продолжительность определения холоцеллюлозы можно сократить, заменив растворитель 95%-ный спирт диоксаном [13]. Наилучшим растворителем хлорированного лигнина при определении холоцеллюлозы, по-видимому, является раствор моноэтаноламина в диоксане. Методика с применением диоксанового раствора моноэтаноламина также приводится ниже. [c.152]

Методы выделения целлюлозы основаны на обработке древесины различными реагентами, при действии которых связи между лигнином и целлюлозой разрушаются и лигнин переходит в раствор. Природный лигнин, находящийся в древесине, легко взаимодействует с различными реагентами. Химическая связь между функциональными группами лигнина и гидроксильными группами макромолекул целлюлозы мало устойчива и разрывается при действии различных реагентов, в частности кислот и щелочей. Продукты химического превращения лигнина (окисления, нитрации, хлорирования), а также взаимодействия его с сернистой кислотой или ее солями и со щелочами легко растворяются в разбавленной щелочи или даже в воде. Это и используется при выделении целлюлозы из древесины. [c.170]

При сульфитном методе выделения целлюлозы варка древесины производится под давлением в котлах объемом 200—300 м , а иногда 350—400 м . В котел, кроме щепы, загружаются раствор бисульфита кальция и другие реагенты. [c.171]

Фурфурол является неизбежным побочным продуктом при гексозном гидролизе древесины, имеющем место на гидролизных заводах, производящих этиловый спирт. Поскольку гидролиз древесины в этом случае также требует использования разбавленной минеральной кислоты и нагревания под давлением, создаются все необходимые условия для образования фурфурола из содержащихся в гидролизате пентоз. При охлаждении гидро-лизата фурфурол в главной своей массе увлекается отходящими парами и конденсируется в решоферах значительная часть фурфурола остается в охлажденном гидролизате. Таким образом удается уловить фурфурол в количестве, составляющем 1—1,5% к весу исходной древесины. Принимая во внимание масштабы переработки древесины этим способом, даже при несовершенстве методов выделения фурфурола из гидролизата, производство спирта из древесины мон-сно считать таким источником промышленного фурфурола, которым отнюдь не приходится пренебрегать. [c.41]

Природный лигнин в древесине либо бесцветен, либо очень слабо окрашен, что свидетельствует о незначительном содержании в нем хромофорных групп, в процессах выделения лигнина из древесины в нем накапливаются хромофоры (сопряженные с бензольным кольцом двойные связи и карбонильные группы и др.) и может происходить образование хромофоров, поглощающих в видимой области, таких как хинонные структуры различного типа. Поэтому цвет препаратов лигнина зависит от метода выделения и может быть обусловлен как изменениями в самом лигнине, так и наличием окрашенных примесей нелигнинной природы. Так, нативный лигнин Браунса и ЛМР имеют светло-кремовый цвет, а кислотные лигнины - темно-коричный. [c.411]

Ниже приводится метод выделения альдобиуроновой кислоты из древесины березы [204]. 100 г измельченной (20—80 меш) древесины, предварительно экстрагированной смесью этанол—бензол (1 2 по объему), обрабатывали 40 мл охлажденной 72%-ной НгЗО при энергичном перемешивании в течение [c.130]

Экстрактивные вещества - вещества, которые можно извлекать из древесины нейтральными полярными и неполярными растворителями (экстрагировать). Экстрактивные вещества не входят в состав клеточных стенок, а содержатся в полостях клеток или межклеточных каналах (смоляных ходах в древесине хвойных пород), но могут иногда пропитывать клеточную стенку. Несмотря на малую массовую долю в древесине (обычно до 3...4%), экстрактивные вещества чрезвычайно разнообразны (см. главу 14). По методу выделения их подразделяют на три группы летучие, или эфирные масла (летучие с паром) вещества, растворимые в органических растворителях (смолы) вещества, растворимые в воде (см. рис. 8.1). Экстрактивные вещества, за исключением водорастворимых полисахаридов и полиуронидов, представляют собой низкомолекулярные соединения (НМС). [c.185]

На сорбцию паров воды древесиной алияют химическое строение компонентов древесины, их надмолекулярная структура, а также ультраструктура клеточных стенок и анатомическое строение древесных тканей. Выделенные из древесины компоненты по сорбционной способности могут значительно отличаться от компонентов в древесине в зависимости от метода выделения. Выделенная из древесины целлюлоза набухает в воде в большей степени, чем сама древесина. [c.265]

Содержание полиоз в древесине можно определять различными методами выделением всех или части полиоз и косвенными методами без их выделения. В анализе древесины общепринятая методика выделения и определения полиоз заключается в последовательной обработке хлоритной холоцеллюлозы 5 %-ным и 24 %-ным КОН [2491. Щелочные растворы полиоз нейтрализуют уксусной кислотой и обрабатывают большим количеством этанола. Осаждающиеся фракции называют полиозами А (из 5 %-ного КОН) и полиозами В (из 24 %-ного КОН). После поправки на золу сумма этих двух фракций соответствует содержанию полиоз, но не равна точно количеству всех полиоз в образце древесины. Это обусловлено частично их потерей, главным образом пентоза-нов, при делигнификации (см. 3.2.6), неполным осаждением из спиртовых растворов кроме того, в альфа-целлюлозе остается существенная примесь полиоз (см. 3.2.7) [201 ]. Для определения содержания полиоз в древесине хвойных пород предложена модификация этого метода с использованием 5 %-ного и 17,5 %-ного NaOH [691. Описан комбинированный метод выделения из древесины полисахаридов по Уайзу [249] с дополнительным определением содержания пентозанов, уроновых кислот и ацетильных групп непосредственно в древесине после экстрагирования водой [202]. В принципе, для определения содержания полиоз можно использовать любую методику их фракционного выделения при условии, что сумма фракций характеризует общее количество полиоз или, по крайней мере, преобладающую часть. [c.37]

Перед выделением лигнина следует удалить экстрактивные вещества во избежание образования продуктов их конденсации с лигнином. После экстрагирования необходимо удалять такие растворители, как спирт, ацетон, особенно в случае применения при выделении лигнина концентрированных минеральных кислот. При использовании первой группы методов выделения получают так называемые кислотные лигнин ы. Применяют серную и соляную кислоты, их смеси и другие минеральные кислоты. В случае получения сернокислотных лигнинов пользуются 68—78 %-ной кислотой, чаще всего 72 %-ной, для первой ступени гидролиза с последующим разбавлением. Все препараты лигнина, полученные кислотным гидролизом, изменены по строению и свойствам в результате реакции конденсации [129]. Считают, что солянокислотный лигнин, полученный обработкой древесины сверхконцентрирован-ной соляной кислотой, менее конденсирован по сравнению с сернокислотным. Сернокислотный и солянокислотный лигнины дополнительно содержат соответственно серу и хлор. Эти препараты вепри- [c.39]

В группе методов получения растворимых лигнинов наиболее важное значение имеет метод выделения сравнительно неизмененного лиг h4i на молотой древесины (ЛМД), или лигнина Бьеркмана, заключающийся в размоле древесины в вибрационной мельнице с последующим извлечением лигнина диоксаном. Разработан ряд модификаций этого метода с изменением условий предварительной обработки древесины, размола, извлечения лигнина и его очистки [16, 33, 129, 174, 182]. Применение ультразвука при извлечении лигнина значительно снижает его продолжительность [238, 239, 240]. Выделенные лигнины близки (по содержанию ме-токсильных групп, остаточных полисахаридов и ММР) к ЛМД, полученным по исходной методике. Выход сырых ЛМД достигает 60 % общего количества лигнина в древесине, однако в случае древесины хвойных пород выход ЛМД после очистки не превышает 25 %, а чаще он много ниже. Выход ЛМД из древесины лиственных пород выше [16, 129]. Препараты ЛМД рассматриваются как наиболее пригодные для исследования, хотя они, вероятно, не идентичны с природным лигнином и, по-видимому, не могут быть представительными для всего лигнина клеточной стенки. [c.42]

Морфологическое строение волокон буковой целлюлозы, представляющих смесь толстостенных либриформных, сосудистых и сердцевинных клеток, является основной причиной ее пониженной реакционной способности по сравнению с целлюлозой из еловой древесины независимо от метода выделения [37]. В то же время некоторые другие лиственные породы (осина, береза) дают целлюлозу с достаточной реакционной способностью. [c.28]

Исследование химической структуры лигнина механического размола, диоксанлигнина, лигнина взрывного автогидролиза и биолигнина, выделенных из древесины осины, методом спектроскопии ЯМР н и С позволило не только на качественном, но и на количественном уровне определить, насколько видоизменяется структура макромолекулы лигнина при различном химическом воздействии на древесную матрицу, подтвердить предположения о том, что более жесткие в химическом отношении методы выделения лигнинов приводят к разрыву арил-алкильных простых эфирных связей с образованием фенольных ОН-групп, увеличением содержания групп С=0, степени конденсированности препаратов Изменяется не только количество функциональных групп и связей — таких, как пинорезинольные и сложноэфирные, но и количество основных структурообразующих звеньев макромолекулы лигнина — S, G, Н Более жесткий способ выделения лиг- [c.149]

В обзоре представлены сведения о природных полисахаридах -арабиногалактанах, распространенных в хвойных древесных породах. Особое внимание уделено арабиногалактану лиственницы сибирской, в связи с тем, что древесина лиственницы сибирской содержит арабиногалактан в значительном количестве (10-15 %) и может служить надежным источником его пол5П1ения. Дана оценка методам выделения арабиногалак-тана из древесины лиственницы и очистки его от сопутствующих соединений, представлены его физико-химические свойства. Обсуждена практическая значимость арабиногалактана, его биологическая активность. Рассмотрена способность арабиногалактана участвовать в реакциях сульфирования, фос-форилирования, окисления. Раскрыта его способность при взаимодействии с солями металлов проявлять свойства либо лиганда, либо стабилизатора гидрофобных коллоидных систем. Обсуждены перспективы использования арабиногалактана в качестве полимерной биологически активной матрицы для направленного транспорта лекарственных веществ и биологически важных микроэлементов. Определен потенциал арабиногалактана в области получения отечественных препаратов нового поколения, обладающих кроме специфического свойства за счет привитой группы, мембранотропными и иммуномодулирующими свойствами. [c.328]

Научные работы относятся к медицинской, органической и неорганической химии. Доказал (1832) электроположительную природу водорода Получил (1832) иодид платины. Вслед за Ю. Либихом и Ф. Вёлером высказал мысль о су-шествовании органических радикалов, которые принимают участие в химических реакциях подобно простым атомам указал на сходство таких радикалов (в частности, этила) с аммонием. Исследовал продукты перегонки древесины. Предложил (1835) метод выделения метилового спирта из древесной смолы с помощью хлорида кальция. Сообщил (1837), что при нагревании ацетона — компонента древесной смолы — с серной кислотой выделяется углеводород, который он назвал мезитиленом. Осуществленные им (1837) исследования аммонийных солей ртути, меди, цинка и других металлов принесли ему европейскую известность. Изучал [c.229]

Техническая целлюлоза — волокнистый полуфабрикат, получаемый в пром-сти более или мепее полной очисткой волокон растительных тканей от нецеллюлозных компонентов применяется при производстве бумаги и картона, а также для химич. переработки, гл. обр. для иолучения гидратцеллюлоз-ных волокон (см. Волокна искусственные, Гидратцел-люлоза) и целлюлозы эфиров. Д., выделенная из растительных тканей, обычно наз. по виду исходного сырья (древесная, хлопковая), методу выделения из древесины (сульфитная, сульфатная), степени очистки от ири.месей, в частности окрашенных, а также по назначению (вискозная, ацетатная). [c.427]

В древесине лигнин связан с целлюлозой в реакционноспособной форме поэтому его очень трудно выделить в неизмененном виде. Промышленные методы разделения всегда связаны с глубо-ки.ми изменениями лигнина. При всех методах выделения лигнина образуются ко ниферильные системы. Ниже приведены формулы некоторых простейших веществ, образующихся при расщеплении лигнина различными способами [c.310]

Задачей целлюлозного производства является выделение из древесины или из других волокнистых растительных материалов целлюлозы и ее очистка. Процесс выделения целлюлозы заключается в удалении в большей или меньшей степени из древесины других ее составных частей лигнина, гемицеллюлоз, смолистых веществ и т. д.— путем обработки древесной щепы различными реагентами. Существуют различные методы выделения целлюлозы, отличающиеся друг от друга по применяемым реагентам и условиям обработки. Главнейшими из них, обычно применяемыми в промышленности, являются сульфитный и сульфат-н ы й. Известны также и другие методы хлорнощелочной, моно-. сульфитный, азотнокислотный, имеющие значительно меньшее распространение. [c.43]

Введение в практику анализа более совершенных методов выделения всей углеводной части древесины — холоцеллюлозы привело к разработке новых схем анализа древесины, которые позволяют более точно определить содержание отдельных компонентов в древесине и получить суммарные данные анализа, близкие к 1007о. [c.11]