Химический состав древесины. Краткая характеристика всех компонентов

                                                                     [pic 1][pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Оглавление

Введение        3

Элементарный состав древесины        4

Химический состав древесных волокон        5

Гемицеллюлоза        9

Лигнин        13

Экстрактивные вещества        16

Заключение        18

Библиографический список        19

Введение

Лес – важнейший источник сырья для всего человечества. В настоящее время в качестве сырья для большого количества промышленных процессов используется древесина. Однако, ключевой деревообрабатывающей отраслью является целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП). Потребление древесины во многих странах увеличивается, наряду с чем возникает необходимость разработки технологических процессов, направленных на обеспечение эффективного использования древесины и переработку низкосортных пород, а также улучшение качества готового продукта, снижение себестоимости и повышение производительности труда.

По мере развития и совершенствования методов определения анализа и получения более полной информации о составе различных классов органических соединений, образующих структурные элементы древесной биомассы, возникает возможность и необходимость целенаправленного использования как отдельных компонентов, так и суммарной биомассы для производства необходимых продуктов.

Элементарный состав древесины

Элементарный анализ древесины, выполненный классическим методом сжигания, дает почти одинаковые результаты для всех пород дерева.

Для элементарного анализа обычно используют абсолютно сухую древесину, которую в виде опилок или древесной муки загружают в лодочку и сжигают обычным способом в печах при пропускании чистого кислорода или воздуха. Этим способом определяют содержание в древесине углерода и водорода. Количество азота, входящего в состав белковых веществ древесины, определяют в отдельной пробе.

На основе такого анализа можно заключить, что среднее содержание углерода в древесине 45-50%, кислорода 42,6%, водорода 6,4%, а азота 0,1 - 0,2%.

Приведенные данные анализа относятся к древесине ствола. Что же касается других частей дерева, то их элементарный состав несколько отличается.

В состав листьев входит меньше углерода – 46 – 47%, больше водорода – 7 – 7,3%, меньше кислорода – 40 – 41% и значительно больше азота – до 2%. Повышенное содержание азота объясняется тем, что по сравнению с другими частями дерева листья имеют наибольшее количество живых клеток, содержащих протоплазму, в составкоторой, как и в состав каждого белкового вещества, входит в среднем около 14 % азота. Кроме того, в листьях находится хлорофилл, содержащий гетероциклические, пиррольные ядра.

Кора, по сравнению с древесиной ствола, также отличается несколько пониженным содержанием углерода, повышенным содержанием водорода и несколько меньшим содержанием кислорода. Как кора, так и листья, по сравнению с древесиной, содержат значительно больше минеральных веществ, образующих после сжигания золу.

На основе данных об элементарном составе древесины, казалось бы, можно сделать вывод о том, что состав древесины различных пород примерно одинаковый, однако в химическом составе древесины этих пород наблюдаются существенные различия.

Химический состав древесных волокон

Древесина представляет собой сложный комплекс веществ. Главное место среди них занимают углеводные продукты, из которых основным является полисахарид - целлюлоза. На втором месте стоят гемицеллюлозы, довольно разнообразные по своему строению, и, наконец, полиуроновые кислоты (камеди, пектиновые вещества). Эти кислоты наряду с кислыми свойствами имеют характер и строение полисахаридов. Следующим по значению в составе древесины является лигнин, имеющий ароматический характер. Наряду с этими главными компонентами в древесине часто содержатся и другие вещества, количество которых в значительной степени зависит от ее породы. К таким второстепенным (по количественному содержанию) элементам относятся: дубильные и красящие вещества, смолы, жиры, воски, эфирные масла, смоляные кислоты, белки и др.