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木质素的物理和化学性质  

2015-01-07 16:36:55|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1、木质素的颜色

      原本木质素是一种白色或接近无色的物质.我们见到的木质素的颜色,是在分离、制备过程中造成的。随着分离、制备方法的不同,呈现出深浅不同的颜色。

     酸木质素、铜胺木质素、过碘酸盐木质素的颜色较深,在浅黄褐色到深褐色之间,出Brayns分离的并以其名字命名的云杉木质素是浅奶油色。

2、木质素的分子量分布

     通常的高分子化合物,相对分子质量一般是几十万、几百万,甚至上千万,木质素虽然也是高分子化合物,但分离木质紊的相对分子质量要低得多,一般是几干到几万,只有原本木质素才能达到几十万。相对分子质量的高低与分离方法有关。

     高分子的一个重要特征是分子具有多分散性,即相对分子质量大小有一定范围。高聚物的分子量具有统计平均意义,采用不同的测试办法测得的结果不同。常常测定重均分子量和数均分子量,以重均分子量和数均分子量的比值表示分散性。

     木质紊是天然高分子聚合物,其分子量也呈多分散性。针叶木磨木木质素的重均分子量为2000,阔叶木磨木木质素的稍低;用硫酸从黑液中沉淀出的木树木质素分子量在330—63000之间,其中65%—80%的木质素分子量在500—50000之间。草浆木质素的分子量也呈现出多分散性,其分散系数一般大于2.

3、木质素的溶解性

     高聚物的溶解过程实质上是溶剂分子进入高聚物中,克服大分子的作用力,达到大分子和溶剂分子相互混合的过程。同低分子物质相比较,高聚物的溶解过程一般有二个阶段—溶胀和溶解,整个溶解过程比较复杂和缓慢。

     木质素是一种聚集体,结构中存在许多极性基团,尤其是较多的羟基,木质素具有很强的分子内能和分子间的氢键,因此原本木质素是不溶于任何溶剂的。分离木质素时,因为发生了缩合成降解,许多物理性质改变了,溶解度也阻之改变。

碱木质素在酸性及中性介质下不溶于水,但是洛于具有氢键构成能力强的溶剂,如在NaoH水溶液中(其pH值在10.5以上)、二氧六环、丙酮、甲基溶纤剂和吡啶等溶剂中;磺酸盐木质素可溶于各种PH值的水溶液中.而不涪于有机溶剂中。

4、木质素的玻璃态转化温度

      除酸木质素和铜胺木质素外,原本木质素和大多数分离木质素为一种热塑性高分子物质,无确定的熔点,具有玻璃态转化温度。这种玻璃态转化温度与植物种类、分离方法、相对分子质员有关,同时,其湿态和干态也有很大差别。

5、木质素的化学反应性

     木质素分子巾含省甲氧基(一OCH3)、醚键(一O一)、按基(一COOH)、碳碳双键、苯甲醇羟基(PH—CH20H)、酚羟基(PH一OH)、碳基(C=O)和苯环等。对木质素的反应性能起着重要作用的官能团主要有酚聚基、苯甲醉经基、按基以及碳基,其结构表明可以进一步发生烷基化、羟甲基化、酯化、酰化等反应。如通过甲基化发生初步亲核反应、引起醚链的断裂;通过磁化反攻,产生脱甲基反应作用,同时将其转化为水溶性产物;通过羰基紫外吸收性能发生光化学变色;通过活化酚羟基的邻位和对位可以发生亲电子反应。


6、木质素的胶体化学性

     木质素在碱法制浆黑液中呈胶体状态,在PH值不小于10时,具有较强的亲水性。在碱性水溶液中,无定型的木质素分子形成靠被性基团相互作用结合在一起的聚集体,其憎水性基团也内部,亲水性基团构成聚集体的外表面。随着酸的加入,溶液的PH位降低,H+与木质素肢体上的负电荷基团发生亲电反应,木质素分子间缩合、凝聚,形成沉淀析出。

7、木质素的生物可降解性

    木质索原本是一类难于生物降解的高分子聚芳基化合物,单位质星木质素的BOD值较低,如来源于烧碱法革浆黑液的木质素的BOD为0.10—0.11g/g木质素.但在一些特殊菌株作用下,木质素衍生物可被生物品著降解和吸收,从而从草浆中去除;另外,木质索降解酶和半纤维素酶对木质素也有一定购降解作用。

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