Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Гидролитическая деструкция полисахаридов древесины

    Г идролиз полисахаридов древесины в разбавленной кислоте. В разбавленной кислоте гидролиз начинается гетерогенно, чем и обусловливается влияние надмолекулярной структуры на гидролизуемость. Для осуществления гидролитической деструкции легкогидролизуемых полисахаридов необходима температура около 100°С, а для трудногидролизуемых значительно выше. Сравним схемы гидролиза целлюлозы и гемицеллюлоз в разбавленной кислоте со схемой гидролиза крахмала (рис. 11.5). [c.291]


    Гидролиз древесины и другого растительного сырья используют в гидролизных производствах, а также в анализе древесины (для определения содержания и состава полисахаридов и определения лигнина). При варке целлюлозы в кислой среде (например, при кислой сульфитной варке) протекают реакции гидролитической деструкции гемицеллюлоз, приводящие к их удалению, и нежелательные реакции частичной деструкции целлюлозы, приводящие к снижению выхода, СП и потере прочности. Перед сульфатной варкой целлюлозы для химической переработки, как уже упоминалось выше, проводят предгидролиз растительного сырья. [c.297]

    Гидролитическая деструкция полисахаридов древесины [c.287]

    По мнению ряда исследователей [12, 16, 17], ацетильные группы полисахаридов оказывают значительное влияние на физические и химические свойства древесины. Так, отщепление ацетильных групп увеличивает способность клеток к гидратации, вследствие чего значительно снижается прочность древесины. Кроме того, ацетильные группы структурно препятствуют упорядочению цепей ксилана и кристаллизации его, облегчая доступ к нему реагентов и последующую деструкцию. Деацетилирование ксилана, повышая его кристалличность, опособствует увеличению устойчивости к гидролитической деструкции, что и используется на практике в ступенчатых способах варки для увеличения выходов целлюлозы за счет повышенного содержания пентозанов [18]. [c.15]

    Важнейшие направления превращений древесной биомассы представлены на рис. 18.1. Самый старый и простейший из термических процессов — сжигание древесины. К другим термическим процессам относятся процессы пиролиза (сухой перегонки) с получением древесного угля (карбонизация), горючих газов (газификация) и жидких продуктов. При гидролизе (осахаривании) древесины основной реакцией является гидролитическая деструкция полисахаридов — целлюлозы и полиоз (гемицеллюлоз) до мономерных сахаров с целью их дальнейшей переработки (см. 18.4 и 18.5). Лигнин при этом получается в виде нерастворимого остатка. Основное направление превращений древесины — производство волокнистых полуфабрикатов (см. 16) и в том числе целлюлозы, используемой для химической переработки (см. 17). [c.401]

    При щелочном сплавлении древесных опилок происходит гидролитическая и окислительная деструкция полисахаридов древесины с образованием ряда органических кислот, в том числе щавелевой. По одному из первых промышленных способов, древесные опилки смешивают с концентрированной щелочью в соотношении 1 2 или 1 3 и при перемешивании нагревают до 200—250 выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. Затем плав выщелачивают кипящей водой и после упаривания раствора кристаллизацией выделяют из него оксаЛат щелочного металла. [c.35]


    Старый, в настоящее время не применяемый способ получения щавелевой кислоты состоит в сплавлении- древесных опилок с едким кали при 280 . В этих условиях происходит гидролитическая и окислительная деструкция полисахаридов древесины. [c.725]

    Одним из первых промышленных способов получения щавелевой кислоты является способ щелочного плавления древесных опилок, во время которого происходит гидролитическая и окислительная деструкция полисахаридов древесины с образованием различных органических кислот, в том числе и щавелевой. [c.26]

    С реакцией деструкции связи а-О-4 конкурируют реакции конденсации (см. 12.8.5 и 12.8.10). С увеличением температуры и кислотности среды скорость гидролиза увеличивается, но усиливаются и реакции конденсации и в определенных условиях становятся преобладающими. Поэтому при обработке древесины концентрированными минеральными кислотами в растворимое состояние переходят лишь полисахариды, а лигнин получается в виде негидролизуемого остатка (сернокислотный и солянокислотный лигнины), поскольку реакции конденсации доминируют и полностью перекрывают эффект гидролитического расщепления. Подобное явление наблюдается и при техническом гидролизе древесины в гидролизных производствах при обработке сырья разбавленной серной кислотой при высокой температуре (160... 190°С). Гидролиз природного лигнина в древесине в некоторой степени идет даже под действием воды при повышенной температуре за счет катализирующего действия уксусной кислоты, образующейся из ацетильных фупп гемицеллюлоз. Гидролитическая деструкция может происходить как в водной, так и водно-органической средах (см. ниже), причем скорость гидролиза с увеличением полярности растворителя увеличивается. [c.452]

    В химии полисахаридов древесины наиболее важное значение имеет гидролитическая деструкция (гидролиз). Под действием органических реагентов в присутствии кислотных катализаторов происходит реакция разрыва гликозидной связи, аналогичная реакции гидролиза, но с присоединением по месту разрыва связи элементов органического реагента. Например, под действием этанола в присутствии минеральной кислоты происходит этанолиз, под действием органических кислот или их ангидри-дов-ацидолиз. [c.280]

    Все рассмотренные закономерности гидролитической деструкции относятся к влиянию на скорость гидролиза различий в химическом строении полисахаридов. При гидролизе полисахаридов непосредственно в древесине решающее влияние на начальных стадиях гидролиза оказывает доступность полисахаридов, зависящая от ультраструктуры клеточной стенки и, главным образом, от надмолекулярной структуры полисахаридов. [c.290]

    Полисахариды древесины при ее делигнификации в кислой среде подвергаются гидролитической деструкции. Поведение отдельных представителей углеводной части древесины в условиях кислотно-катализируемого гидролиза детально рассмотрено ранее (см. 11.5). Специфика варочного процесса будет сказываться на глубине этих превращений и развитии побочных процессов, обусловленных взаимодействием углеводов с компонентами варочного раствора. Эту специфику можно рассмотреть на примере сульфитной варки, осуществляемой водными растворами диоксида серы и оснований, т.е. растворами сернистой кислоты и ее солей. Сульфитную варку проводят при различных значениях pH (см. 13.1). При увеличении pH уменьшается концентрация ионов гидроксония, а гидратированный диоксид серы превращается в ионы гидросульфита, которые при дальнейшем увеличении pH образуют сульфит-ионы. [c.342]

    Общие закономерности гидролиза полисахаридов древесины, включая целлюлозу, в разбавленных и концентрированных минеральных кислотах и его использование в гидролизных производствах рассмотрены ранее (см. 11.5). В данной главе основное внимание уделяется гидролитической деструкции выделенной из растительных материалов целлюлозы, препаратам гидроцеллюлозы и их свойствам, а также новому направлению - получению микрокристаллической целлюлозы, ее свойствам и практическому использованию. [c.575]

    Наряду с ферментативной деструкцией реакция кислотного гидролиза является наиболее важной и типичной реакцией деструкции гликозидов, дисахаридов, олигосахаридов и полисахаридов. Гидролиз полисахаридов древесины — целлюлозы и полиоз — проводят в технических процессах и при анализе древесины. При варке и отбелке целлюлозы в кислой среде гидролитическое воздействие нежелательно [72, 95], а при осахаривании древесины для получения высокого выхода глюкозы требуется полный гидролиз целлюлозы (см. 18.3). [c.216]

    Наиболее легко подвергаются гидролизу гетероцепные полимеры. По способности к гидролизу их можно расположить Б следующий ряд полисахариды>полиамиды (белки и синтетические полиамиды) >сложные полиэфиры>простые полиэфиры. Катализаторами реакции гидролиза служат ионы водорода № и гидроксила 0Н . Ионы водорода (кислоты) сильнее разрушают полисахариды (например, хлопчатобумажные ткани), а ионы гидроксила (щелочи) — белки (например, шерстяные ткани). Катализаторами гидролиза природных гетероцепных полимеров могут быть также различные ферменты. Реакцию гидролитической деструкции применяют специально для получения простых сахаров (моносахаридов) из полисахаридов и в том числе из полисахаридов древесины в гидролизном производстве (см. с. 123). [c.62]


    Биологическая деструкция - зто деструкция под действием ферментов, вырабатываемых живыми организмами - грибами, бактериями, насекомыми и др. По сравнению с полисахаридами лигнин более устойчив к биологической деструкции. В то же время, некоторые виды грибов, разрушающих древесину, так называемые грибы белой гнили, более активно воздействуют на лигнин, чем полисахариды, вызывая гидролитическую и окислительную деструкцию. В связи с этим ставится задача поиска грибов, более избирательно воздействующих на лигнин, с целью создания экологически безопасной биотехнологии производства целлюлозы, которая позволила бы осуществлять этот процесс в более мягких условиях без использования химических реагентов. [c.425]

    Полисахариды древесины, в том числе выдрлённые из нее холоцеллюлоза, альфа-целлюлоза, гемицеллюлозы, устойчивы к нагреванию примерно до температуры 100°С, а при дальнейшем нагревании начинают разрушаться со всё возрастающей скоростью, причем гемицеллюлозы оказываются более чувствительными к термообработке, чем целлюлоза. При относительно низких температурах, до 180...200°С, вследствие присутствия воды в древесине, по-видимому, преимущественно протекают реакции частичного деацетилирования гемицеллюлоз (гидролиза сложноэфирных группировок) и, в результате образования уксусной кислоты, - реакции гидролитической деструкции полисахаридов. При увеличении температуры выше 200°С уже идут реакции термической деструкции с гомолитиче-ским разрывом гликозидных связей и С-С-связей в звеньях моносахаридов с образованием промежуточных свободных радикалов. Различия в химическом строении и физической структуре целлюлозы и гемицеллюлоз приводят к различию механизмов реакций. [c.355]

    При действии концентрированных кислот на измельченную древесину кислота проникает в полости клеток, а затем в клеточные стенки и вызывает набухание древесины. Далее начинается растворение полисахаридов. В первую очередь растворяются и гидролизуются гемицеллюлозы, а затем уже целлюлоза с целлюлозанами. На скорость процесса гидролитической деструкции оказывает влияние не только надмолекулярная структура полисахаридов, но и строение клеточной стенки и древесной ткани в целом. [c.294]

    Пиролиз древесины, осуществляемый ее нагреванием до высоких температур без доступа воздуха, - один из процессов химической переработки древесины. При пиролизе происходит глубокая деструкция высокомолекулярных компонентов древесины - полисахаридов и лигнина с образованием низкомолекулярных продуктов. Термопревращения этих компонентов включают множество разнообразных реакций - термической деструкции, гидролитической деструкции, дегидратации, сопровождающихся реакциями изомеризации, диспропорционирования, окисления, а также вторичными процессами полимеризации, преимущественно конденсаци- [c.353]

    Одним из возможных путей решения этой задачи может быть щелочное расщепление содержащихся в древесине полисахаридов при повышенных температурах. Для этой реакции характерно последовательное отщепление концевых редуцирующих звеньев с образованием определенных типов сахариновых кислот и других продуктов распада. При высоких температурах возможно и прямое, гидролитическое расщепление гликозидных связей. Лигнин в условиях щелочной обработки почти полностью переходит в раствор, распадаясь частично до мономеров. Опыты по щелочному расщеплению осиновой древесины, проводимые у нас в стране в последнее десятилетие Шарковым и Слюняевым, показали возможность практически полной ее деструкции с образованием сложной смеси продуктов, состоящей из органических кислот, карбонильных соединений, фенолов, нейтральных веществ и углекислоты. [c.201]

    Грибы белой гнили -> единственная группа микроорганизмов, разлагающих все компоненты растительной массы, что обусловлено синтезом ими большого набора гидролитических и окислительных ферментов, а также высокой проникающей способностью мицелия в субстрат. Вначале грибы белой гнили разрушают лигноуглеводный комплекс, а затем разлагают лигнин и целлюлозу. Грибы белой гнили деполимеризуют полисахариды до простых сахаров, в результате утилизации которых получают дополнительную энергию для расщепления более стойкого лигнина. При окислении ими сахаров может также образовываться Н2О2, участвующая в деструкции растительных полимеров. Схема деструкции и минерализации макромолеку-лярного лигнина грибами базидиомицетами, разлагающими древесину и лесную подстилку, приведена на рис. 5.12. [c.410]


Смотреть страницы где упоминается термин Гидролитическая деструкция полисахаридов древесины: [c.292]    [c.343]   
Смотреть главы в:

Химия древесины и синтетических полимеров -> Гидролитическая деструкция полисахаридов древесины




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Гидролитическая деструкция

Древесина

Полисахариды



© 2025 chem21.info Реклама на сайте