Выделение и определение. лигнина

Присутствие лигнина в одревесневших клеточных стенках, целлюлозных волокнах и бумаге качественно определяют с помощью цветных реакций. Цветные реакции используют также для проверки полноты делигнификации при определении в древесине холоцеллюлозы и целлюлозы. Лигнины природный и выделенные дают множество цветных реакций (известно уже более 150) с фенолами, нафтолами, ароматическими аминами, фуранами, пиранами и некоторыми неорганическими реагентами. [c.373]

Инфракрасные спектры. ИК-спектры различных лигнинов отражают сложный характер строения лигнина. Им присущи большое число полос поглощения, их уширение и значительное перекрывание, наличие участков сплошного поглощения из-за наложения полос. В зависимости от природы лигнина, метода его выделения и техники снятия спектра могут происходить сдвиг полос поглощения и изменение их интенсивности и ширины, появляться дополнительные полосы. Теоретический количественный расчет колебательных спектров таких сложных полимеров невозможен, поэтому отнесение каждой полосы поглощения к определенному типу колебаний затруднено. [c.415]

Изучение окислительно-восстановительных свойств органических веществ необходимо проводить с учетом протолитических реакций [6]. В ряде работ для количественной оценки протолитических свойств природных и выделенных лигнинов предложено использовать значения рК [1,7, 8]. Экспериментальное определение данного параметра проводят различными физико-химическими методами [9-21]. [c.126]

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]

Препараты кислотных лигнинов имеют темный цвет и не растворимы ни в каких растворителях. Под действием концентрированных кислот в лигнине происходят химические изменения разрушаются простые эфирные связи, а в результате конденсации образуются новые углерод-уг-леродные связи (см. 12.8.5 и 12.8.9). Сетка лигнина становится более частой. Однако по количеству кислотные лигнины, особенно в случае древесины хвойных пород, близко соответствуют природному лигнину. Поэтому выделение кислотных лигнинов применяют для количественного определения лигнина в древесине и другом растительном сырье (а также в технических целлюлозах и других волокнистых полуфабрикатах) прямыми методами. Полагают, что солянокислотный лигнин менее конденсирован, чем сернокислотный, причем степень конденсации зависит от условий обработки. К препаратам кислотных лигнинов близок технический гидролизный лигнин (см. 12.2.4). [c.368]

Холоцеллюлоза имеет большое значение. В научных исследованиях она служит исходным материалом для выделения препаратов гемицеллюлоз с помощью водных растворов гидроксидов щелочных металлов в различных условиях, что позволяет осуществлять фракционирование гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы извлекаются из холоцеллюлозы легче, чем из древесины. Определение холоцеллюлозы в древесине прямыми методами служит одновременно косвенным методом определения лигнина (по разности с учетом извлеченных экстрактивных веществ). Холоцеллюлоза содержит всю целлюлозу древесины и поэтому может использоваться для ее количественного определения. Целлюлоза при выделении ее из холоцеллюлозы изменяется меньше, чем при выделении непосредственно из древесины. [c.268]

Все способы количественного определения лигнина делятся на прямые и косвенные. В прямых способах выделяют лигнин и взвешивают. В косвенных способах используют какую-либо характерную химическую реакцию лигнина, например хлорирование или окисление (эти способы применяют главным образом для определения малых количеств лигнина в технических целлюлозах) или удаляют лигнин из древесины подходящим окислителем, взвешивают холоцеллюлозу и вычисляют содержание лигнина по разности. В последнее время косвенное определение лигнина путем выделения холоцеллюлозы и вычисления лигнина по разности в связи с разработкой новых, более точных количественных способов выделения холоцеллюлозы начинает приобретать большое значение. Кроме этих способов, лигнин можно определять колориметрически, используя его характерное окрашивание при действии некоторых веществ. Сравнительно недавно начали применять спектрофотометрические методы, основанные на поглощении лигнином ультрафиолетового света при 280 ммк. [c.83]

Разделение органической массы углей, которая представляет собой сложную смесь самых различных соединений, на отдельные группы веществ, каждая из которых обладает общими свойствами в отношении действия органических растворителей, щелочей, минеральных кислот и других химических реактивов, называется групповым анализом. Предложено много методов группового анализа различных видов твердого топлива. Наиболее целесообразными для группового анализа торфа являются следующие обработки а) последовательное экстрагирование битумов в аппарате Сокслета эфиром и бензолом б) обработка водой при 60 °С с целью выделения простых сахаров в) обработка кипящей водой с целью гидролиза пектиновых веществ г) обработка на водяной бане 2%-ной соляной кислотой с целью гидролиза гемицеллюлозы д) обработка 2%-ным едким натром на водяной бане для экстракции гуминовых кислот е) обработка 80%-ной серной кислотой с целью гидролиза целлюлозы и ее определение по количеству образовавшейся глюкозы, причем остаток принимается за лигнин. [c.161]

ВЫДЕЛЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИГНИНА [c.39]

Действие хлора. Лигнин древесины способен хлорироваться с превращением в продукты, растворимые в водных растворах щелочей, например, гидроксида натрия, сульфита натрия, в растворах органических оснований в органических растворителях. Это используют для определения целлюлозы в древесине по способу Кросса и Бивена и выделения холоцеллюлозы, но главным образом для отбелки технических целлюлоз. [c.448]

Для количественного определения лигнина обычно приме-няются методы выделения первой группы. В редких случаях некоторые исследователи применяют и методы второй группы. [c.80]

Количественное определение лигнина связано с принципиальными трудностями. Отсутствие точного представления о лигнине, как об определенном химически индивидуальном веществе, невозможность выделения его в чистом виде и незнание точных физических констант лигнина делают прямое количественное определение его, основанное на выделении нз одревесневших растительных материалов, в значительной степени условным. Еще менее точны косвенные методы определения количества лигнина (например, по содержанию метоксильных групп). [c.576]

С аналитической точки зрения под лигнином понимают ту часть растительного материала, которая удаляется при выделении холоцеллюлозы и которая остается в нерастворимом остатке после гидролиза углеводов крепкими кислотами. Это понятие в некоторой степени условно. Возможно, что при выделении лигнина из древесины от природного лигнина (протолигнина) отщепляются какие-то группы, поэтому выделенный лигнин по своему составу и свойствам будет значительно отличаться от исходного природного лигнина. Однако, несмотря на условность, кислотные методы количественного определения лигнина до сих пор считаются наиболее приемлемыми. Результаты, полученные при прямом определении лигнина путем гидролиза углеводов крепкими кислотами, совпадают с потерей в весе при выделении холоцеллюлозы. Поэтому ту часть растительной ткани, которая в последнем случае переходит в раствор, можно практически считать идентичной с лигнином, выделенным при прямом определении. [c.81]

Так как реакция гидролиза полисахаридов крепкой серной кислотой для количественного определения лигнина впервые была применена Класоном, который разработал и методику этого способа, определение лигнина с крепкой серной кислотой обычно называют определением лигнина по Класону, а лигнин, выделенный концентрированной серной кислотой, — лигнином Класона. С некоторыми усовершенствованиями этот метод применяется и в настоящее время. [c.84]

Выделение целлюлозы из древесины действием органических растворителей используется как один из аналитических методов количественного определения лигнина. Вопрос о целесообразности использования этого метода для промышленного выделения целлюлозы из древесины еще не решен. [c.154]

Вьщеленные препараты гемицеллюлоз могут содержать примесь лигнина. Остаточный лигнин в холоцеллюлозе, хотя и переходит в щелочной раствор, при осаждении гемицеллюлоз частично ими адсорбируется. Кроме того, выделенные гемицеллюлозы обычно дают довольно много золы (до 10... 12%), образующейся при сжигании в основном за счет ацетатов калия или натрия, а также соответствующего металла, связанного в виде солей уроновых кислот. Поэтому при определении суммарного содержания гемицеллюлоз необходимо вносить нужные поправки. [c.278]

При количественных определениях лигнина с помош ю концентрированных кислот необходимо учитывать замечания, приведенные выше (стр. 567), при описании способов выделения лигнина из древесных материалов. При действии концентрированных кислот на лигнин происходит частичное отщепление метоксильных групп, что приводит к уменьшению выхода лигнина. [c.577]

Имеется два принципиально различных косвенных метода количественного определения лигнина. Первый метод основан на выделении так называемой холоцеллюлозы , т. е. всего углеводного комплекса древесины в целом, и на разрушении и удалении лигнина. Разность между исходным количеством растительного материала (100%) и процентным содержанием холоцеллюлозы показывает содержание лигнина в исходном материале (в %). [c.578]

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]

Размягчение лигнина, как и у всех полимеров, происходит в определенном интервале температур. Температуры размягчения (температуры стеклования) лигнинов в зависимости от древесной породы и метода выделения колеблются в пределах от 130 до 190°С для сухих образцов со структурой, близкой к природному лигнину, т.е. не подвергнутых окислению, сульфированию и т.п. На эту величину оказывает сильное влияние молекулярная масса препаратов лигнина. У еловых диоксанлигнинов температура размягчения снижается со 176°С при = 85000 до 127°С при [c.422]

Содержание лигнина в древесине и другом растительном сырье определяют преимущественно прямыми способами, основанными на количественном выделении лигнина, после предварительного удаления экстрактивных веществ соответствующей экстракцией, полным гидролизом полисахаридов концентрированными минеральными кислотами с последующим гравиметрическим определением количества лигнинного остатка [30]. Преимущественное применение получил сернокислотный метод. При анализе технических целлюлоз прямые методы используют главным образом в научно-исследовательской практике, а в производственном контроле обычно применяют косвенные методы, основанные на расчете содержания лигнина по расходу окислителя (чаще всего перманганата калия) на окисление остаточного лигнина. К косвенным методам относят также УФ-спектрофотометрический метод (см. 12.7.4). УФ-спектрофотометрию используют и для определения кислоторастворимого лигнина, переходящего в раствор при определении лигнина сернокислот- [c.374]

Многочисленные анатомические исследования различных видов древесины в процессе ее развития показали, что молодые клетки вблизи камбия не содержат лигнина [1]. В дальнейшем, по мере утолщения клеточных стенок, относительное количество лигнина в них постепенно возрастает. Однако наибольшее количество лигнина откладывается в последней стадии развития клеток, перед их отмиранием. В этот период содержание лигнина в древесине достигает предельной величины, характерной для созревшей, мертвой ткани. Содержание полисахаридов, состоящих из пектиновых веществ, гемицеллюлоз и целлюлозы, в противоположность лигнину по мере старения клеток постепенно уменьшается (рис. 31). Необходимо, однако, учитывать, что на рис. 31 содержание отдельных компонентов в клеточных стенках трахеид приведено в относительных процентах. В действительности по мере увеличения толщины клеточных стенок в них откладываются слои неодинакового состава. Кроме того, отсутствовавший в межклетном, веществе и первичной оболочке лигнин к концу развития клетки откладывается там в наибольших количествах. Это наблюдение, сделанное с помощью цветных реакций на лигнин и углеводы, было подтверждено прямым определением содержания лигнина в срединной пластинке древесины дугласовой пихты, выделенной с помощью микроманипулятора [2]. В последней было найдено около 71% лигнина при среднем содержании его в древесине 28%. Предсуществование части гемицеллюлоз в клетках молодой древесины до их лигнификации, а также возникновение из камбия лубяной ткани, содержащей пектиновые вещества, целлюлозу и гемицеллюлозы, которые в живой ткани не лигнифицируются, дает основание предполагать, что основная масса лигнина и гемицеллюлоз откладывается в клеточных стенках на разных стадиях их развития. [c.289]

Наряду с реакциями гомолитического расщепления определенный вклад в деструкцию простых эфирных связей вносят гетеролитические реакции - гидролиз с участием воды, выделенной в реакциях дегидратации, и элиминирование с участием спиртовых гидроксилов в пропановой цепи. Процесс деструкции лигнина осложняется вторично протекающими реакциями. При более низких температурах преобладают гетеролитические реакции гидролитической деструкции и элиминирования. При температурах выше 300°С интенсивное развитие получают реакции гомолитического расщепления. [c.459]

Одинцов и Сергеева 108] нашли значительное количество азота, что указывало на присутствие белка в лигнине, выделенном из тканей живого растения крепкими минеральными кислотами. Поэтому они сделали вывод, что эти методы непригодны для определения содержания лигнина в таких материалах, как еловые почки и листья хлопка. [c.159]

Твердая лигносульфоновая кислота — это высокополимер со свободными сульфокислыми группами, действующий, как катионообменная смола. Эти свойства лигносульфоновой кислоты были использованы для определения содержания лигнина (как лигносульфоновой кислоты) в сульфированной древесине при катионообмене. Для этого выделенную лигносульфоновую кислоту нужно было превратить в нерастворимую форму. [c.411]

За последние годы алкоголиз, особенно этанолиз, становится важным аналитическим методом в определении близости выделенных природных или синтетических продуктов лигнину. [c.506]

При первой обработке 16,9% лигнина превратилось в смесь низкомолекулярных соединений, которая восстанавливала раствор Фелинга. Выделенный лигнин имел молекулярный вес 4400 (определен осмотическим методом), который после девятой обработки снизился до 3000. [c.643]

Анализы н содержание метоксилов в выделенных лигнинах не были опубликованы. Это затрудняет определение чистоты этих лигнинных препаратов, поскольку листья содержат особые компоненты, например хлорофилл, который может проявлять себя как лигнин. [c.681]

Лигнин не является однородным химическим веществом определенного состава. Препараты, выделенные из различных растений, [c.176]

Прямые методы основаны на выделении и гравиметрическом определении кислотонерастворимых лигнинов. Общепринято определение лигнина по Класону. Древесину после экстрагирования органическими растворителями обрабатывают 72 %-ной серной кислотой, а затем для доведения гидролиза до конца — 3 %-ной кислотой в определенных условиях. Подробное описание методов можно найти в соответствующей литературе [28, стандарты TAPPI Т 22 OS-74, ASTM D 1106-56]. [c.43]

До последнего времени количество. иигнина определя. юсь по разности после выделения всех оснсвных компонентов или же путем определения остатка, не гидролизуемого 80%-ной серной кислотой. С нашей точки зрения подобное определение лигнина приводило к завышенным результатам за счет веществ, значительно отличающихся по своим свойства.м от лигнина эти вещества в бромистом ацетиле не растворяются, тогда как лигнин древесины растворяется в нем полностью. [c.25]

Лигнин благодаря фенольной природе окисляется значительно легче, чем полисахариды. Это свойство лигнина используют при делигнификации древесины с целью выделения целлюлозы и холоцеллюлозы, а также для количественного определения лигнина. На легкой окисляемости лигнина основана также отбелка технических целлюлоз. Лигнин в древесине способен хлорироваться, а затем растворяться в сульфите натрия. На этом основан способ Кросса и Бивена определения содержания целлюлозы в древесине. Процесс хлорирования имеет большое значение в практике отбелки целлюлозы, а также при определении степени провара целлюлозы. Из других реакций лигнина, имеющих практическое значение, можно упомянуть реакцию нитрования лигнина, лежащую в основе способа определения целлюлозы в древесине по Кюршнеру- [c.79]

Готтлиб и сотрудники [662—665] провели ряд исследований по ферментативному разложению выделенного нативного лигнина и лигносульфоновой кислоты, а Фрейденбергу и его сотрудникам [666—671 ] удалось синтезировать продукты, похожие на лигнин, посредством действия фенольных дегидрогеназ на различные замещенные производные фенилпропана. Полученные таким способом некоторые из дегидрогенизированных полимеров по своим химическим и физическим свойствам поразительно похожи на выделенный нативный лигнин, как показали определения ультрафиолетовых и инфракрасных спектров поглощения [672—673]. Дальнейшая работа по изучению ультрафиолетовых спектров поглощения лигнина и его производных была проведена Аулии-Эрдтманом [674] и Зоном [675]. [c.439]

При использовании того или иного метода получения холоцеллюлозы следует учитывать, что делигнифицирующие агенты в некоторой степени изменяют свойства полисахаридов. Возможно деполимеризирующее действие хлора, двуокиси хлора и гидроокиси ацетила на макромолекулы полимеров. Например, в работе [20] указывается, что длина цепей 4-0-метилглюкуроноксилана, выделенного из хлоритной холоцеллюлозы древесины белой березы, была на 60% меньше длины цепей этого полимера исходной древесины. Как было обнаружено Хейзером и Йоргенсеном [21], при хлоритной делигнификации осиновой древесины происходит деструкция целлюлозы. При обработке европейского бука хлорной кислотой было установлено [22] наличие в холоцеллюлозе настолько измененного лигнина, что он не мог рассматриваться при анализе как обычный лигнин Классона. Присутствие такого лигнина в холоцеллюлозе и невозможность определения его обычными методами могут привести к ошибочным результатам при вычислении выхода холоцеллюлозы. [c.29]

Для вьщеления гемицеллюлоз используют их извлечение водными растворами щелочей либо непосредственно из древесины, либо из холоцеллюлозы. Этот метод применяют иногда для определения суммарного содержания гемицеллюлоз, хотя и невозможно достичь их количественного выделения в неизмененном состоянии и без примесей. При вьшелении из холоцеллюлозы гемицеллюлозы извлекаются более полно и менее загрязнены лигнином. [c.276]

Карбонильные группы лигнина способны к кето-енольной таутомерии. Так, по мнению Браунса, в его препарате нативного лигнина на каждые пять ФПЕ содержится одна кетонная группа, способная к переходу в енольную форму (схема 12.6, а). В зависимости от условий (кислая или щелочная среда, определенные органические растворители) таутомерное равновесие сдвигается в сторону кетонной или енольной форм. Бромирование лигнина с выделением бромоводородной кислоты может происходить не только в бензольном кольце, айв пропановой цепи по обычной реакции бромиро-вания кетонов, способных к кето-енольной таутомерии (см. схему 12.6, б). Образование енольных гидроксилов, более кислых по сравнению со спиртовыми, мешает точному определению фенольных гидроксильных групп и двойных связей в пропановых цепях лигнина. [c.383]

Вопрос о структуре и молекулярной массе протолигнина, с одн троны, тесно связан с пониманием места и роли лигнина в структу [стительной ткани, а с другой - определяет подход к оценке хара ра его превращений в технологических процессах. Вместе с тем да однозначный ответ на этот вопрос не просто, так как извлечь основн] 1ссу лигнина из растительной ткани в неизменном виде невоэможь рособы его выделения различны, а методы определения молекул 1Й массы выделенных препаратов многообразны. В результате все того данные различных авторов по этому вопросу противоречивы. [c.117]

Ксилемовая доля еловой древесины, конечно, давала хорошо известные окрашивания. Эти гистохимические пробы были подтверждены химическими средствами, включая определения общего содержания метоксилов и лигнина, окисление всего растительного материала и выделенного лигнина нитробензолом. [c.25]

Этот лигнин был выделен фракционированным осаждением в виде шести основных фракций с содержанием метоксилов 16,5 20,3 19,75 22,4 — и 20,8% соответственно. Их молекулярные веса (определенные по изопиэстическому методу Барджера) варьировали от 1476—2640 для третьей фракции до 643—723 для последней. [c.140]

Экстрагирование коры пихты Дугласа 1 %-ным раствором едкого натра в течение 1 ч при 100° С и подкисление профильтрованного раствора вызывало осаждение лигнина с выходом 22% или около половины количества лигнина Класона. Этот выход не повышался в значительной степени при повышении концентрации щелочи. Лигнин, выделенный из коры 17о-ным раствором едкого натра, содержал 4,34% метоксилов. Определение же содержания лигнина в коре 727о-ной серной кислотой дало 79,4% лигнина Класона с 4,28% метоксилов. Это указывало на то, что часть метоксилсодержащего материала была растворена при кислотной обработке и что в исходном лигнине не содержалось углеводов. Вследствие низкого содержания метоксилов в лигнине коры и отсутствия типичной цветной реакции с флороглюцином — соляной кислотой, в настоящее время вместо лигнина коры принято выражение фенольные кислоты коры . Хотя это выражение и более пригодно для определении данного типа материала, оно пе должно обозначать, что фенольные кислоты коры не являются близкими лигнину. [c.144]

Обычные методы выделения лигнина из шелухи хлопковых семян (1,8—2% метоксилов) давали препараты лигнина лишь с 2,9—3% метоксилов. Это указывает на непригодность рассмотренных методов для определения данного лигнина. Предварительное экстрагирование шелухи кипящим 2,5%-ным раствором едкого натра в течение 3 ч давало 3,56% щелочного лигнина с 9,47о метоксилов. Из экстрагированного остатка было выделено 2,93% лигнина Класона с 13,737о метоксилов. [c.163]

Существуют три основных способа выделения а определения целлюлозы удаление полиоз и остаточного лигнина из холоцеллюлозы прямое выделение целлюлоаы (с последующей очисткой) из древесины определение содержания целлюлозы полным гидролизом древесины, холоцеллюлозы и альфа-целлюлозы с последующим определением сахаров. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология