Введение - Химический состав древесины

Первые исследования в области химического состава древесины относятся к началу девятнадцатого века. В то время изучался только элементный состав древесины, которую считали индивидуальным соединением, соотношение элементов в котором колеблется в определенном интервале, в зависимости от вида древесного растения. Более детальное и широкое изучение компонентного состава древесины началось в начале двадцатого столетия. Была выяснена зависимость компонентного состава древесины от различных факторов: породы, части дерева, условий местопроизрастания, возраста, времени рубки, повреждения гнилями и т. п.

Компоненты, входящие в состав древесины

Древесина имеет слоисто-волокнистое строение: кора, луб, заболонь, сердцевина.

Древесина - ткань высших растений, состоящая из высокомолекулярных и низкомолекулярных экстрагирующих (кислот, смол, эфирных масел, стеаринов) и минеральных веществ. *

Древесина состоит преимущественно из органических веществ (99% общей массы). Элементный химический состав древесины разных пород практически одинаков. Абсолютно сухая древесина в среднем содержит 50,9 %углерода, , 43%кислорода,, 6% водорода, 0,1-0,3% азота.

Перечисленные химические элементы образуют основные органические вещества, входящие в состав древесины: целлюлозу, лигнин и гемицеллюлозы, которые составляют 90-95% массы абсолютно сухой древесины. Остальные 5-10% составляют экстрактивные вещества, т. е. извлекаемые из древесины различными растворителями. Главные из них -- дубильные вещества и смолы. Кроме того, в древесине содержится 0,2-1,7% массы неорганических веществ, получаемых из золы после сжигания древесины. Это соли кальция, калия, натрия, магния.

Если все вещества разложить в порядке классификации, принятой в неорганической и органической химии получится следующий ряд.

Соли металлов, растворенные в питательных соках и некоторые другие соединения камеди, пектины) - около 1 %

Терпены - составляют около 5 % в древесине хвойных пород и очень незначительны или полностью отсутствуют в древесине лиственных.

Алифатические спирты и стеарины - доли процента.

Спиртофенольные соединения составляют 20 -30 % древесной ткани. Большая часть фенольных веществ образует лигнины.

Алифатические и смоляные кислоты. Высшие жирные кислоты встречаются в любой древесине в виде сложных эфиров.

Углеводы представлены в основном полисахаридами, составляющими около 70 % вещества древесины ( целлюлоза, гемицеллюлоза, крахмал, водорастворимые полисахариды) , а также низкомолекулярными сахарами соков и развивающихся тканей.

Белки - составляют значительную часть развивающихся тканей, в зрелой древесине их мало.

Целлюлоза

- природный полимер, полисахарид с длинной цепной молекулой.

Формула целлюлозы (C6H10O5)n, где n - степень полимеризации, равная 6000-14000.

Это очень стойкое вещество, нерастворимое в воде и обычных органических растворителях (спирте, эфире и др.), белого цвета. Пучки макромолекул целлюлозы - тончайшие волоконца называются микрофибриллами. Они образуют целлюлозный каркас стенки клетки. Микрофибриллы ориентированны преимущественно вдоль длинной оси клетки, между ними находится лигнин, гемоцеллюлозы, а также вода.

В качестве сырья древесину потребляют три отрасли химической промышленности: целлюлозно-бумажная, гидролизная и лесохимическая. Целлюлозно-бумажная промышленность вырабатывает целлюлозу для изготовления бумаги, картона и целого ряда целлюлозных материалов (производных целлюлозы), а также древесноволокнистых плит. Основываясь на высокой химической стойкости целлюлозы, путем воздействия различных агентов на древесину переводят в раствор сопровождающие ее менее стойкие вещества. Различают три группы способов промышленного получения целлюлозы: кислотные, щелочные и нейтральные. Выбор того или иного способа зависит в основном от природного состава перерабатываемого древесного сырья.

Древесины целлюлоза состав химический

Похожие статьи




Введение - Химический состав древесины

Предыдущая | Следующая