© Дома и бани из сруба. ИЗБА 33
Основные химические свойства древесины - ИЗБА 33
16758
post-template-default,single,single-post,postid-16758,single-format-standard,bridge-core-2.4.7,ajax_fade,page_not_loaded,,side_area_uncovered_from_content,qode-theme-ver-23.2,qode-theme-bridge,qode_header_in_grid,wpb-js-composer js-comp-ver-6.4.0,vc_responsive,elementor-default,elementor-kit-6
 

Основные химические свойства древесины

Основные химические свойства древесины

Древесина состоит в основном из органических веществ (99% от общей массы). Элементный химический состав древесины разных пород практически одинаков. Абсолютно сухая древесина в среднем содержит 49% углерода, 44% кислорода, 6% водорода, 0,1-0,3% азота. При сжигании древесины остается ее неорганическая часть — зола. В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний и другие элементы.

Перечисленные химические элементы образуют основные органические вещества: целлюлозу, лигнин и гемицеллюлозы.

Целлюлоза представляет собой природный полимер, полисахарид с длинноцепочечной молекулой. Формула целлюлозы (C6H10O5) n, где n — степень полимеризации, составляет 6000-14000. Это очень стойкое вещество, не растворимое в воде и обычных органических растворителях (спирт, эфир и др.) Белого цвета. Пучки макромолекул целлюлозы — тончайшие волокна называют микрофибриллами. Они образуют клеточную стенку клеточной стенки. Микрофибриллы ориентированы преимущественно вдоль длинной оси клетки, между ними находятся лигнин, гемоцеллюлозы и вода.

Лигнин представляет собой полимер ароматической природы (полифенол) сложной структуры; содержит больше углерода и меньше кислорода, чем целлюлоза. Именно с этим веществом связан процесс лигнификации молодой клеточной стенки. Лигнин химически нестабилен, легко окисляется, реагирует с хлором, растворяется при нагревании в щелочах, водных растворах серной кислоты и ее кислых солей.

Гемицеллюлоза — это группа полисахаридов, в которую входят пентозаны (C5H8O4) n и гексозаны (C6H10O5) n. На первый взгляд формула гексо-формы идентична формуле целлюлозы. Однако степень полимеризации у всех гемицеллюлоз намного меньше и составляет 60-200. Это указывает на более короткую цепочку молекул и более низкую устойчивость этих веществ по сравнению с целлюлозой.

Помимо основных органических веществ, древесина содержит относительно небольшое количество экстрактивных веществ (дубильные вещества, смолы, камеди, пектины, жиры и т. Д.), Растворимых в воде, спирте или эфире. В качестве сырья древесину потребляют три отрасли химической промышленности: целлюлозно-бумажная, гидролизная и лесохимическая.

Целлюлозно-бумажная промышленность производит целлюлозу для бумаги, картона и различных целлюлозных материалов (производных целлюлозы), а также древесноволокнистых плит. В связи с высокой химической стабильностью целлюлозы под действием различных агентов в раствор переходят сопутствующие ей менее стабильные вещества.

Существует три группы методов промышленного производства целлюлозы: кислотные, щелочные и нейтральные. Выбор того или иного метода во многом зависит от горного состава обрабатываемого древесного сырья. В группу кислотных методов входят сульфитные и бисульфитные. В сульфитном процессе в качестве сырья используется древесина небольших хвойных пород ели (ель, пихта) и ряда твердых пород. Бисульфитный метод позволяет использовать древесину практически любого вида для производства целлюлозы. К группе щелочных методов относятся сульфатные и нейтральные. Наиболее широко применяемый сульфатный метод. Измельчение осуществляется в растворе гидроксида натрия и сульфида натрия. Сульфатный метод позволяет получать более прочные волокна.

К преимуществам этого метода можно отнести более короткую продолжительность варки, а также возможность проводить процесс в замкнутом контуре (за счет регенерации щелока), что снижает риск загрязнения водоемов. Таким образом производится более половины производимой в мире целлюлозы, поскольку она позволяет использовать древесину любого вида.

Нейтральный — метод получения целлюлозы из твердых пород древесины, при котором варочный раствор содержит вещества (моносульфиты), имеющие реакцию, близкую к нейтральной. Широко используются производные целлюлозы. При взаимодействии целлюлозы с растворами каустической соды, азотной и серной кислот или уксусного ангидрида, искусственными тканями (штапельными, вискозными и ацетатными шелками), кордным волокном для производства автомобильных и авиационных шин, целлофаном, целлулоидом, пленкой и фотопленкой, нитроцеллюлоза, нитроцеллюлоза и другие продукты.

Взаимодействие водных растворов кислот с древесиной приводит к гидролизу целлюлозы и гемицеллюлоз, которые превращаются в простые сахара (глюкозу, ксилозу и др.). Эти сахара можно подвергать химической обработке, получая ксилит, сорбит и другие продукты. Однако индустрия гидролиза в основном ориентирована на последующую биохимическую переработку сахаров.

Реакция гидролиза происходит при довольно высокой температуре (150-190 ° C). При охлаждении гидролизата (водного раствора простых сахаров) образуются пары, из конденсата которых образуется фурфурол. Его используют в производстве пластмасс, синтетических волокон (нейлон), смол, производстве лекарств (фурацилина и др.), Красителей и других продуктов.

При дальнейшей переработке гидролизата получаются кормовые дрожжи, этиловый спирт (этанол), диоксид углерода. Этанол производится только из древесины хвойных пород, используется как растворитель и, все чаще, как топливо. При нагревании дров без доступа воздуха происходит пиролиз. В результате пиролиза образуются уголь, жижка (жидкость) и газы.

Древесный уголь, отличающийся высокой сорбционной способностью, используется для очистки промышленных растворов, сточных вод, при производстве сахара, при выплавке цветных металлов, при производстве медицинских препаратов, полупроводников, электродов и для многих других целей. Жижка — это раствор продуктов разложения, применяемый в производстве антисептиков, фенолов, уксусной кислоты.

Заказать строительство сруба дома и бани под ключ в Москве, Московской и Владимирской областях, Вы можете у нас.

Наш сайт ИЗБА 33.

Телефоны:

+7 (999) 517-50-84;

+7 (920) 907-63-27