Лигнин распространение

Бактерии играют в биосфере важную роль, разрушая многие ароматические соединения, образующиеся в результате метаболических превращений у растений [132]. К последним относится лигнин, главный компонент древесины и один из наиболее распространенных растительных продуктов, количественно уступающий лишь целлюлозе. [c.149]

Наиболее распространенный промышленный способ выделения целлюлозы из древесины заключается в обработке измельченной древесины при повышенных температуре и давлении раствором гидросульфита кальция Са(НЗОз)2. При этом древесина разрушается, содержащийся в ней лигнин переходит в раствор, целлюлоза же остается в неизмененном виде. Затем целлюлозу отделяют от раствора, промывают водой, сушат и направляют на дальнейшую переработку. Целлюлозу, полученную описанным выше способом, часто называют сульфитной целлюлозой. [c.583]

В последние годы получил распространение как понизитель вязкости буровых растворов окисленный лигнин. В 1970 г. его было произведено около 1,5 тыс. т, а в дальнейшем планируется выпуск [c.153]

Полисахаридный скелет клеточных стенок растений получил наименование холоцеллюлозы. Выход ее зависит от содержания в растительной ткани целлюлозы и гемицеллюлоз. Лабораторные методы, применяемые для выделения холоцеллюлозы, основаны на превращении лигнина методами окисления или хлорирования в растворимое состояние. Среди таких методов наибольшее распространение получили обработка растительных тканей хлоритом натрия в уксуснокислой среде, перуксусной кислотой или газообразным хлором с последующим растворением хлорлигнина в спиртовом растворе, содержащем слабое органическое основание, например этаноламин. Воздействие на лигнин должно осуществляться в условиях, обеспечивающих достаточное набухание растительной ткани. Однако это набухание не должно быть чрезмерным, так как в противном случае часть гемицеллюлоз переходит в раствор и выход холоцеллюлозы снижается. Для предохранения гемицеллюлоз от растворения иногда отмывку растворившегося лигнина проводят водой, смешанной с этанолом. Если для обработки растительной ткани с целью удаления лигнина применить среды, в которых она почти не набухает, например смесь перекиси водорода с ацетоном, этанолом, удаление лигнина сильно затрудняется. [c.339]

В последнее время получает распространение отбелка с использованием озона особенно в схемах отбелки без использования хлора и хлорсодержащих реагентов. Обработка озоном в кислой среде приводит к глубокой окислительной деструкции остаточного лигнина и используется на первых ступенях отбелки для удаления значительной его доли. [c.493]

Лигнин - это полимер ароматической природы, является по распространенности вторым после целлюлозы. Он построен из кислородных производных фенилпропана, содержит гидроксильные (спиртовые и фенольные) и карбонильные группы. Лигнин играет роль цементирующего вещества, склеивающего пучки целлюлозных волокон для придания устойчивости стеблям и стволам. Образование лигнина характерно только для сосудистых растений. [c.56]

Древесная кора обычно состоит из двух слоев внутреннего живого, называемого лубом, и наружного мертвого, называемого коркой. По химическому составу они различны. В табл. 38 приведен химический состав луба и корки наиболее распространенных древесных пород. Оба слоя коры резко отличаются от древесины высоким содержанием веществ, экстрагируемых водой, относительно низким содержанием легко- и трудногидролизуемых полисахаридов и целлюлозы [156]. Гидролизаты легкогидролизуемых полисахаридов древесной коры, как и гидролизаты соответствующей древесины, содержат D-галактозу, D-маннозу, D-глюкозу, L-арабинозу, D-ксилозу и уроновые кислоты, но в других соотношениях. Характерным для коры ели и луба сосны является присутствие в их гидролизатах (табл. 38) значительных количеств D-глюкозы и L-арабинозы. Отличительная особенность древесной коры— высокое содержание в ней дубильных веществ, а также наличие в корке воскообразного вещества—суберина [157, 158]. При гидролизе древесной коры большинство дубильных веществ разрушается с образованием нерастворимых в воде продуктов конденсации— флобафенов. Суберин при гидролизе коры остается в лигнине практически не изменным. К легкогидролизуемым полисахаридам древесной коры относятся гемицеллюлозы, крахмал и пектиновые вещества. Содержание гемицеллюлоз, в коре колеблется от 4 до 15%, крахмала, в зависимости от времени года, от О до 6%. В лубе хвойных древесных пород нерастворимого в теплой воде протопектина содержится от 15 до 25%, в лубе лиственных пород — от 5 до 11%. [c.234]

Вместе с тем, как справедливо отмечается в [32], значения ПИ соответствуют нейтральным молекулам в газовой фазе, что имеет как недостатки, так и преимущества. К первым относится проблематичность применения получаемых данных в химии процессов делигнификации, а также необходимость определенных оговорок при рассмотрении реакций в растворах. При этом, однако, нельзя не отметить, что закономерности изменений энергии ВЗМО при переходе от нейтральных молекул к анионам модельных соединений лигнина известны, а переход от значений ПИ в газовой фазе к их значениям в. растворах в принципе возможен [36]. Справедливость этого подтверждается и линейными корреляциями в [34, 39]. Несомненным преимуществом данного метода является нечувствительность ПИ к условиям записи спектра. Таким образом, все литературные данные ФЭС могут сопоставляться непосредственно. В этом заключается фундаментальное отличие этого метода от распространенных электрохимических методов, применение которых, как правило, ограничивает сопоставление потенциалов окисления малыми сериями, причем всякий раз встают специфические проблемы электродных эффектов и необратимости. [c.128]

Обзоры. В течение последних 10 лет было опубликовано много обзоров, в которых рассматривались разные варианты направлений утилизации лигнина. В этих работах отражено щироко распространенное мнение о желательности устранить загрязнение водоемов лигнином и необходимости изыскания экономически целесообразных методов использования этого бесполезно расточаемого продукта. [c.855]

В ходе сульфитных варок лигнин сульфируется и переходит в варочный раствор в виде солей лигносульфоновых кислот - лигносуль-фонатов. Лигносульфонаты могут быть выделены из раствора обработкой солями, кислотами, органическими растворителями и различными ароматическими азотсодержащими соединениями. В промышленности получают распространение безреагентные методы выделения с использованием мембран. Обычно на производстве отработанные варочные растворы подвергают переработке с целью утилизации углеводов, а оставшийся раствор упаривают с получением концентратов, содержащих лигносульфонаты. При регенерации химикатов отработанные варочные растворы упариваются и сжигаются. Лигносульфонаты и продукты их модифицирования могут быть использованы для пластификации цементов и бетонов, в качестве диспергаторов, поверхностно-активных веществ, активных добавок, при синтезе полимерных материалов, для производства ванилина и других химических продуктов. [c.372]

Целлюлоза составляет структурную основу растительных клеток и является, следовательно, важнейшим природным веш,еством, производимым живыми организмами. То же самое можно сказать о ее количественном распространении. В биосфере 27-10 т углерода находится в живых организмах, причем на долю растений приходится 99 % этого количества [147]. В целлюлозе содержится около 40 % всего растительного углерода, что соответствует общему количеству целлюлозы в растительном мире 26,5-10 т. На долю лигнина приходится 30%, других полисахаридов—26% углерода. [c.52]

Типы и частота распространения связей между структурными единицами в моделях лигнина (число связей на 100 единиц С ) [c.109]

За последнее десятилетие благодаря усовершенствованию техники анализа существенно увеличился объем информации о частоте распространения связей различного типа. Самым главным типом связи как в хвойных, так и в лиственных лигнинах является связь Р 0-4, составляющая более половины всех типов связей между структурными единицами. Другие важные типы связей (например, 5-5, Р"5, а-0-4), и их относительное содержание в моделях хвойных и лиственных лигнинов даны в табл. 6.2. [c.118]

Несмотря на то, что существуют различия в относительном содержании разных типов связей в предложенных моделях и даже в настоящее время является спорным существование связи типа нециклического бензилового эфира а-0-4 [160, 161, 213], можно считать основные типы связей и частоту их распространения в лигнине установленными достаточно точно. Найденные дополнительные второстепенные типы связей и структур помогают в объяснении расхождений между предложенными моделями и аналитическими [c.118]

Лигнин — под этим названием объединяют инкрустирующие вешества, совместно с клетчаткой образующие древесную ткань высших растений. Он относится к числу наиболее стабильных компонентов живого вещества. В основе химической структуры лигнина лежат ароматические кольца, обычно не синтезируемые животными, но широко распространенные в тканях растений. Он синтезируется в растениях при дегидратации и конденсации ароматических спиртов. [c.101]

Схема 4.1. Наиболее распространенные химические связи между лигнином и полисахаридами [37, с. 127] [c.167]

Среди многочисленных вешеств, встречающихся в природе, резко выделяется группа соединений, отличающихся от других особыми физическими свойствами, высокой вязкостью растворов, способностью образовывать волокна, пленки и т. д. К этим веществам относятся целлюлоза, лигнин, пентозаны, крахмал, белки и нуклеиновые кислоты, широко распространенные в растительном и животном мире, где они образуются в результате жизнедеятельности организмов. [c.5]

С другой стороны, бактерии сами разрушают углеводороды, окисляя их, и этот процесс имеет очень широкое распространение. Следовательно, разнообразные биохимические процессы, протекающие в очень большом масштабе и имеющие большое значение в преобразовании и разложении отмершего органического вещества, в основном приводят к образованию более устойчивых органических продуктов, которые и накапливаются в осадочных слоях. Эти вещества представляют собой продукты разложения и превращения белков (гумусовые и лигнино-гумусовые вещества), отчасти жиры и углеводы, а также воска и алкалоиды. Эти сравнительно устойчивые вещества, получающиеся в результате первичного распада отмерших организмов, и являются, по современным воззрениям,основным нефтематеринским веществом. Дальнейшие превращения захороненных органических веществ происходят уже в отсутствие кислорода, т. е. в восстановительной среде. Здесь начинается воздействие в той или иной степени физических, каталитических и радиоактивных факторов. [c.179]

Распространение в природе и физические свойства. Целлюлоза (клетчатка) — основная составная часть оболочек растительных клеток. В большинстве растений встречается не в чистом виде, а пропитана связывающими веществами (лигнином и другими). Почти чистую целлюлозу представляют собой волокна хлопка. Волокна льна и конопли также состоят в основном из целлюлозы. Древесина хвойных деревьев содержит около 50% целлюлозы, а древесина лиственных пород — значительно меньше. [c.247]

Органические порошкообразные к а п о л н и т е л и. Наиболее распространенный наполнитель — древесная мука, содержащая в качестве основных компонентов целлюлозу и лигнин. Этот дешевый наполнитель широко применяют для получения фенольных и мочевино-формальдегидных (карбамидных) прессматериалов общего назначения. Недостатки древесной муки (особенно из древесины лиственных пород) — низкие тепло-, влаго- и химстойкость. За [c.173]

Целлюлоза. — Целлюлоза — наиболее широко распространенный скелетный полисахарид, из которого строится остов растений. Она составляет около половины материала клеточных стенок деревьев и других растительных материалов. Хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу и наряду с льняным волокном служит главным источником целлюлозы в производстве тканей. Древесная целлюлоза—полупродукт в производстве бумажной массы и бумаги, связана в растениях с гемицеллюлозамп и с лигнином, который не Я1в-ляется полисахаридом. Лигнин удаляют из древесины путем обработки ее бисульфитом натрия, в результате чего лигнин превращается в растворимые лигносульфонаты (сульфитный процеос), или обрабатывают древесину смесью гидроокиси натрия с сульфидом натрия. [c.564]

Волокна целлюлозы в древесине связаны между собой лигнином. Для удаления лигнина и освобождения от него целлюлозы проводят варку древесины. Распространенным способом варки является сульфитный. Он был разработан в США в 1866 г., а первый завод по данной технологии был построен в Швеции в 1874 г. Широкое промышленное значение способ получил с 1890 г По этому способу для отделения лигнина и некоторых других веществ, содержащихся в древесине, последняя варится в сульфитном щелоке, который состоит из Са(Н50з)2, НгЗОз и ЗОг. В результате лигнин сульфо- [c.35]

Строение ГМЦ трав изучено сравнительно мало [21, 180, 227], в основном советскими учеными [22, 25, 49, 50]. В большей степени рассматривались полисахариды стеблей, в меньшей — листьев и семян. По данным фракционирования, клеточные стенки этих растений содержат ксиланы, галактаны, маннаны, ксилоглюканы в свободном состоянии и ковалентно связанные с белковыми веществами и лигнином. К числу распространенных многолетних бобовых трав относятся люцерна, клевер, эспарцет, донник, однолетних — вика, сераделла и др. В больших количествах выращиваются многолетние злаковые травы тимофеевка, житняк, овсяница, райграс, однолетние — суданская трава, могар и др. Имтродуцируются в сельское хозяйство борщевик, сида, окопник, гсрец Вейриха, сильфия катран, перко. [c.114]

В настоящее время известен ряд методов количественного выделения из древесины холоцеллюлозы, состоящей из целлюлозы и гемицеллюлоз, путем перевода в раствор лигнина и продуктов его разрушения. Среди этих методов наибольшее распространение получили обработка хлоритом натрия в уксуснокислой среде, обработка водным раствором перуксусной кислоты, а также хлорирование древесины с последующим удалением хлорированного лигнина раствором пиридина или этаноламина в этиловом спирте [8]. При этих обработках древесина количественно разделяется на полисахариды, образующие нерастворимую фракцию и переходящие в раствор продукты распада лигнина. При этой обработке остатки уксусной кислоты, связанные сложноэфирной связью с ксилоуронидами и глюкоманнаном, не отщепляются. Не отщепляются и остатки метилового спирта, связанные с карбоксилами уроновых кислот также сложноэфирной связью,- Не наблюдается в значительных количествах и расщепление различных видов гликозидных связей, которыми соединены остатки моносахаридов и уроновых кислот в макромолекулах гемицеллюлоз. Не разрушается и простая эфирная связь в остатках 4-0-метилглюкуроновой кислоты. Это указывает на то, что если между лигнином и углеводами существует химическая связь, она должна быть весьма лабильной и отличаться от перечисленных выше. [c.291]

Лигнин в отличие от полисахаридов - полифункциональный полимер. Его функциональные группы весьма разнообразны метоксильные, гидроксильные фенольные и алифатические, карбонильные альдегидные и кетонные, карбоксильные, а также двойные связи алкенового типа. Для функциональньге групп лигнина характерны все свойства и закономерности химических реакций, известные в органической химии. Эти реакции используются и для количественного определения различных функциональных групп. Однако в последнее время все большее распространение для определения функциональных групп приобретают различные спектроскопические методы дифференциальная УФ-спектроскопия, ИК-спектроскопия, ПМР( Н-ЯМР)-спектроскопня и С-ЯЬ№-спектроскопия (см. 12.7.3). При рассмотрении методов определения функциональных групп будут изложены лишь общие понятия. Подробные методики можно найти в литературе [40]. [c.376]

Окислительная деструкция лигнина происходит с окислением пропановых цепей и бензольных колец. В лабораторной практике для характеристики химического состава и строения лигнина используют мягкую окислительную деструкцию с сохранением бензольных колец. Наибольшее распространение получили щелочное нитробензольное и перманга-натное окисление в нейтральной или щелочной средах. [c.444]

Такой подход представляется многообещающим, особенно дл пения спорных положений механизмов делигнификации древе 1 и вторичных превращений лигнина, однако он не может в полно заменить экспериментальные методы оценки реакционной спс ги лигнинных компонентов. Использование того или иног< исследования применительно к изучению строения и оценк Ьксчшойств такого сложного соединения, как лигнин, вызывает, 1 очередь, необходимость выяснить, какие функциональны 1ы, связи или структурные фрагменты его полифункционально эмолекулы способны давать отклик в условиях данного метода физико-химических методов, применяемых для этих целей эльшее распространение получили спектральные и электрохими ие. [c.127]

Известны методы очистки bJУPoгo таллового масла от загрязняющих его примесей, влаги, лигнина, окисленных и дурнопахнущих веществ без разделения масла на групповые компоненты. К таким методам относятся обработка масла адсорбентами, растворителями, химическими реагензадаи. Вследствие недостаточно высокого качества и выхода получаемых продуктов, низкой производительности установок для очистки указанные методы не получили широкого распространения. [c.86]

Углефикация исходного органического материала — в целом процесс сложный. В основном она заключается в увеличении содержания углерода, уменьшении кислорода и других летучих. Это можно проследить по данным табл. 273 (10]. Основным компонентом материнского вещества углей являются целлюлоза СбНюОб и лигнин (примерный состав С,2Н1бОд). В процессе уг-лефикации они теряют водород и кислород с последующей относительной концентрацией углерода. Данные о распространении некоторых элементов в углях представлены в табл. 274—277. [c.339]

Наиболее распространенным является метод определения группового состава, разработанный Институтом торфа навеску в 14-20 г сухого измельченного до крупности < 0,25 мм торфа последовательно обрабатывают бензолом, 4 %-ной H I, 0,1 н. NaOH и 80 %-ной H2SO4. Остаток после определения целлюлозы за вычетом золы и влаги условно принимают за лигнин. [c.95]

Первый способ, получивший широкое распространение вследствие относительно более простого аппаратурного оформления, не является, однако, перспективным из-за низкого выхода сахара (не превышаюш,его 60 — 70% от теоретического), его небольшой концентрации в гидролизате и загрязнения гндролизата продуктами разложения сахаров и лигнина, что практически ограничивает ассортимент получаемой продукции этиловым спиртом и дрожжами. Гидролиз концентрированной соляной кислотой отли-. чается более высоким выходом сахара, достигающим 90% от теоретического, при его высокой концентрации в растворах, что позволяет получать из них продукцию широкого ассортимента. Однако затруднения, встреченные при регенерации соляной кислоты и антикоррозионной защите аппаратуры, препятствовали до последнего времени внедрению этого метода в промышленность. [c.4]

Шелочная обработка еоломы, древесины как метод их подготовки к скармливанию получила широкое распространение, что обусловлено его эффективностью, сравнительной простотой технологии [14]. Чаще всего для этой цели используют раствор гидроксида натрия. В результате обработки возрастает набухаемость сырья, осуществляется его переход в еверхнабухшее состояние, частично растворяются ГМЦ и лигнин, гидролизуются связи, объединяющие остатки уксусной кислоты и ксилана, маннана, полпсахаридов е лигнииом и белком. [c.251]

Для улучшения рекуперации сорбата можно заменить предварительную щелочную обработку пропариванием. Синтетические макроретикулярные полимерные сорбенты типа ХАД хорошо регенерируются от алифатических и ароматических соединений, гуматов и лигнина ацетоном и хлороформом, а также водно-спиртовым раствором щелочи. В этом — одна из главных причин их распространения. А ацетон и диметилформамид с добавкой 5 % НС1 восстанавливает AI2O3, используемую для обесцвечивания стоков ЦБК. [c.580]

Лигнин представляет собой аморфное вещество, совершенно нерастворимое в воде. По распространенности на земном шаре он занимает второе место после целлюлозы. Образование лигнина характерно только для сосудистых растений. Лигнин относится к группе структурно-родственных полимерных веществ, которым дано название полилигнолы. Полилигнолы различных растений построены из кислородсодержащих производных фе-нилпропана с разной степенью метоксилирования ароматических ядер. Общим признаком этих веществ является нерастворимость в концентрированной (72%-ной) серной кислоте или сверхконцентрированной (41%-ной, насыщенной при 0°С) соляной кислоте. [c.24]

Выделение целлюлозы в чистом виде осуществляется в огромных количествах при производстве бумаги. Наиболее распространенным способом ее получения является сульфитный способ. Измельченную еловую древесину нагревают в громадных автоклавах с Са(Н80д)2. Лигнин, связывающий древесину, растворяется, а целлюлоза остается в виде волокнистой массы, которую отделяют и перерабатывают непосредственно в бумагу. Оставшийся раствор (сульфитный щелок) содержит большое количество сахароподобных веществ, и путем дрожжевого брожения из него получают этиловый спирт (гидролизный). [c.481]

Следует особо выделить лигнин — полимер полифе-нольной природы, образующийся только у растений Его содержание у некоторых видов может достигать 38% и с ним связано одревеснение растений (лигнификация) По распространенности среди природных биополимеров он уступает место лишь гликанам [c.109]

Из трех основных полимеров растительного происхождения — целлюлозы, лигнина и гемицеллюлозы — менее всего изучен лигнин Лигнин наряду с целлюлозой - наиболее распространенное в природе органическое вещество, входит в состав одревесневших клеточных стенок всех наземных растений (от 15 до 36% их массы) и может быть охарактеризован как полифункциональный гетеро-цепной хаотически построенный природный полимер ароматической природы, не гидролизуюшийся до мономеров [106-1101 Получено много данных, свидетельствующих о неоднородности природного лигнина, что позволяет считать его групповым веществом, объединяющим природные полимеры близкой структуры с общим типом строения (108, ПО] [c.28]

Активными Н. р. служат сан а, синтетич, двуокись кремния (часто наз. белой сажей ) и силикаты металлов, нек-рые органич. продукты (синтетич. полимеры, лигнин). Важнейший и наиболее распространенный Н. р.— сажа. Активные И. р. повышают модуль резип, пх прочность при растяжении, сопротивление раздиру и износостойкость. Напр., при введении сажи в смест. па основе бутадиен-стирольного каучука прочность вулканизата при растяжении увеличивается в 10 и более раз. Активные Н. р. сильно влияют также и па пласта-эластические свойства резиновых смесей. [c.176]