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植物纤维化学

2012-03-18 12页 doc 57KB 101阅读

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植物纤维化学1、哪几种光谱分析可用于植物纤维化学结构分析?主要用于分析哪些功能基结构?答:可用于植物纤维化学结构分析的光谱分析有紫外光谱、红外光谱、喇曼光谱、核磁共振波谱法(NMR)、电子旋转共振吸收光谱(ESR)、凝胶渗透色谱法(GPC)等。紫外光谱是一种鉴定木素和碳水化合物的工具(定性和定量测定),同时也广泛使用在化合物结构和性质的研究中。紫外光谱的定性分析可用来测定木素中的愈创木基和紫丁香基结构单元。另外,利用紫外示差吸收光谱的测定方法,还可以定量的测定木素中羰基的类型和量以及桂皮醛和苯基香豆满等结构的量。红外光谱是进行定性分析、定...
植物纤维化学
1、哪几种光谱分析可用于植物纤维化学结构分析?主要用于分析哪些功能基结构?答:可用于植物纤维化学结构分析的光谱分析有紫外光谱、红外光谱、喇曼光谱、核磁共振波谱法(NMR)、电子旋转共振吸收光谱(ESR)、凝胶渗透色谱法(GPC)等。紫外光谱是一种鉴定木素和碳水化合物的工具(定性和定量测定),同时也广泛使用在化合物结构和性质的研究中。紫外光谱的定性分析可用来测定木素中的愈创木基和紫丁香基结构单元。另外,利用紫外示差吸收光谱的测定方法,还可以定量的测定木素中羰基的类型和量以及桂皮醛和苯基香豆满等结构的量。红外光谱是进行定性分析、定量分析和测定分子结构的方法。根据特征伸缩振动峰可判定甲基、双键、羰基化合物及纤维化学结构基等,如纤维素中的CH2基团、OH-。在木素结构测定中,还可以测定木素的羰基、芳环、羟基、-CH-等基团。核磁共振波谱法可以测定化合物的结构、构型、构象,互变异构等。目前用于植物纤维化学结构分析的主要有氢质子核磁共振光谱(1H-NMR)和13C-核磁共振光谱(13C-NMR)。1H-NMR可以测出分子中氢质子数量,还可以求出酚羟基的量,全羟基量、聚合度(缩合型芳香核所占的比例)等。13C-NMR可以测定各种植物原料的碳原子状态,可用来测定羰基、羧基、醛基等官能团结构,同时还可用来跟踪各种植物原料的化学反应和微生物降解反应。此外,通过13C-NMR光谱的定量和半定量研究,可以研究木素的基本结构单元间的比例及木素某些功能基的定量。喇曼光谱可辅助红外光谱进行木素结构的研究,例如松木粉脱木素前在1595cm-1处有强谱带,脱木素后,红外光谱中该谱带的强度不大,变化不那么清晰,但喇曼光谱确非常清晰,补充了红外光谱的不足之处。利用电子旋转共振吸收光谱的测定可以分析研究木素受到化学或者生物化学处理,木素中生成安定的游离基反应,测定多数的紫丁香基化合物生成苯氧基游离基及其安定性。凝胶渗透色谱法是一种液相色谱,它可用来快速测定纤维素的分子量分布。2、阐述纤维素的结晶度对纤维物理和化学性质的影响,分析什么过程会改变纤维素的结晶度?答:纤维素的结晶度是指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分率,它反应纤维素聚集时形成结晶的程度:结晶区纤维素分子链取向良好,密度较大,分子间的结合力最强,对强度的贡献大。非结晶区纤维素分子链取向较差,分子排列无秩序,分子间距离较大,密度较低,且分子间氢键结合数少,固纤维素的结晶度对纤维素的物理和化学性质有很大的影响。纤维素的结晶度愈大,其强度和硬度愈大,尺寸稳定性愈好,但其柔软性和伸长率较低,且吸湿性较差,水分子不易进入纤维结构内部,纤维分子不易吸水润张。蒸煮时蒸煮液也难以进入物料内部,渗透性较差,会对蒸煮造成不利的影响。纤维细胞内P层和S1层的纤维结晶度越高,机械阻力越大,给打浆带来困难。纤维素物料的结晶度大小,随纤维素品种而异,同时还会受到很多过程的影响,如纤维素的润张、溶解和沉淀以及很多化学处理和热处理,打浆也可以使纤维的结晶度发生改变,球磨甚至可以使纤维素的结晶格子完全破坏。3、阐述和分析纤维素与半纤维素在生物形态和化学结构上的异同。答:相同点:两者都是植物纤维原料的主要化学成分,都是碳水化合物,均由C、H、O三种元素组成,是植物吸收太阳能进行光合作用合成出来的。同时都是糖单元聚合而成的高分子化合物,是绿色植物新陈代谢和能量储存的基本形式。都可以在酸性和碱性条件下发生水解或降解,在碱性条件下都会发生剥皮反应。不同点:①链结构不同。纤维素是由β,D-葡萄糖基通过1,4-苷键连接而成的线状高分子化合物,半纤维素则是由多种糖基构成的,且往往带有支链,糖基之间的连接也多种多样。②单元结构不同。纤维素为均一聚糖,结构单元为葡萄糖,半纤维素则是由多种糖基、糖醛基所组成,且不同原料的半纤维素组成也不同。③聚合度不同。纤维素的聚合度很高,一般都大于1000,而半纤维素的聚合度较低,(小于200,多数为80~120)。④聚集状态不同。纤维素由结晶区和非结晶区交错结合,而半纤维素是无定形物质,无结晶区。⑤生物合成发生位置不同。纤维素的合成,发生在细胞质的外面,即原生质膜和细胞壁的界面上,亦即在微细纤维沉积的位置上,半纤维素的生物合成主要由高尔基体控制。⑥功能基不同。纤维素大分子的每个基环均具有三个醇羟基,大分子的两个末端基不同,整个大分子具有极性并现出方向性,半纤维素的功能基结构则比较复杂。⑦在细胞壁中的分布位置不同。纤维素以微纤维的形态存在于细胞壁中,是细胞壁的骨架物质,半纤维素分布于微纤维之中,称为填充物质。4、阐述和分析纤维素碱性降解与酸性降解的异同点。答:二者相同点:碱性水解与酸性水解都使纤维素的键断裂,水解后纤维素聚合度下降,溶解度增加,纸张的强度降低。纤维素的酸水解是指纤维素两相邻的葡萄糖单体之间的苷键被一种酸所破坏的过程。纤维素大分子的苷键对酸的稳定性很低,在适当的氢离子浓度、温度和时间条件下,发生水解降解,使相邻两葡萄糖单体碳原子1C和氧原子所形成的苷键断裂。如果酸水解进行完全,最终产物是单糖——葡萄糖。纤维素的酸水解分均向酸水解和多相酸水解两种过程。酸水解过程中产生新的还原性末端基,水解后纤维素的还原性末端基增多,还原性增大,酸水解是一种无序反应。在一般情况下,纤维素的配糖键对碱是比较稳定的,但在高温条件下,纤维素会发生碱性降解,纤维素的碱性降解又分为碱性水解和剥皮反应两大类型。碱性水解在较高的温度下才会顺利进行,水解的程度与用碱量、蒸煮温度、蒸煮时间等有关。与酸水解一样,碱水解过程中也产生新的还原性末端基,水解后纤维素的还原性末端基增多,还原性增大,也是一种无序反应,但碱水解不能完全进行。在碱性溶液中,剥皮反应在很温和的条件下也会发生。剥皮反应就是在碱的影响下,纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来,直到产生纤维素末端基转变为偏变糖酸基的稳定反应为止,掉下来的葡萄糖基在溶液中最后转化为异变糖酸,并以其盐的形式存在于蒸煮液中。剥皮反应是一种有序反应,不会使纤维素完全水解。5、阐述和分析纤维素和半纤维素与半纤维素碱性降解的异同。答:纤维素和半纤维素的碱性降解都包括碱性水解和剥皮反应。纤维素的碱性水解在较高的温度下才会顺利进行,水解的程度与用碱量、蒸煮温度、蒸煮时间等有关。碱水解过程中产生新的还原性末端基,水解后纤维素的还原性末端基增多,还原性增大,是一种无序反应,且水解不能完全进行。半纤维素的结构随原料的不同而不同,水解反应也多种多样。纤维素和半纤维素的剥皮反应都可以在较温和的碱性条件下发生,都是从还原性末端基开始,逐个糖基进行。但是由于半纤维素是由多种糖基构成的不均聚糖,所以半纤维素的还原性末端基有各种糖基,而且还有支链,固其剥皮反应更复杂。与纤维素一样,半纤维素的碱性剥皮反应进行到一定程度也会终止,其终止反应也是还原性末端基转化成偏变糖酸基,由于末端基上不存在羰基,不能再发生剥皮反应,降解因此终止。6、阐述和分析打浆过程的作用机理,分析打浆、纤维形态和成纸性能的关系。答:打浆的作用机理是通过机械和流体剪切力的作用力,改善纤维的形态和性质,使制造出的纸张或纸板符合预期的质量要求。打浆使纤维受到剪切力,除了揉搓、疏解浆料,使纤维束分解为单根纤维外,纤维的细胞壁首先产生位移和变形,P层和S1层被部分破处并产生纤维碎片,纤维被切断并发生扭曲、卷曲、压缩、伸长等状况,接着纤维吸水润涨和细纤维化,纤维表面分丝而分离出许多微细纤维,纤维两端帚化,游离出很多羟基,纤维比表面积增大,表面变得粗糙,层间内聚力下降,纤维变得更加柔软可塑,整体纸料的虑水性能下降。打浆对纸张的性质有着重要的影响,随着打浆度的提高,纸张的各种性质会出现不同的变化,但打浆对不同纤维的作用又有着共同的规律,只是随浆料的不同稍有差异罢了。纤维的结合力、紧度和收缩率等随着打浆度的增加而提高,纤维的平均长度、透气度和吸收性等则随着打浆度的增加而降低,纸张的各种强度曲线则会随打浆度的提高先上升并逐渐缓慢,然后出现转折和下降。因为随着打浆度的提高,纤维的结合力不断上升,并有利于提高纸页的各种强度,但另一方面,随着打浆度的提高,纤维的长度不断减短,使纸页的各种强度指标下降,这两种因素的影响,使得强度曲线出现转折现象。7、写出纤维素的化学结构图,并标明还原性末端基,论述还原性末端基的形成及其反应特性。答:纤维素的化学结构图:纤维素大分子一端的葡萄糖基第1个碳原子上存在1个苷羟基,当葡萄糖环结构变成开链式时,此羟基即转变为醛基而具有还原性,固苷羟基具有潜在的还原性,又有隐形醛基之称。纤维素的酸性降解、碱性降解均会产生还原性末端基。在碱性溶液中,纤维素会发生剥皮反应,即纤维素具有还原性末端的葡萄糖基会逐个掉下来,直到产生纤维素末端基转变为偏变糖酸基的稳定反应为止。纤维素受到空气、氧气、漂白剂之类的氧化作用,还原性末端基会根据条件的不同转变为醛基、酮基或羧基,形成氧化纤维素。8、分析碱性水解和剥皮反应的异同点(注意剥皮反应的特点)、减法蒸煮中碱性降解与得率的关系。答:相同点:①都是在碱性条件下发生的;②都会使得纤维素的聚合度降低,纸浆的得率下降,成纸的强度下降;③反应中都有新的还原性末端基生成。不同点:①碱性水解需要在高温条件下才能进行,剥皮反应即使在很温和的条件下也能发生;②碱性水解是无序反应,剥皮反应是有序反应;③碱性水解会产生更多的还原性末端,使纸浆的还原能力增加,同时还会促进剥皮反应的发生,而剥皮反应终止后还原性末端会转变为稳定的偏变糖酸基。碱性降解会使得纸浆的得率降低。碱性水解会使得纤维素的平均聚合度大大降低,部分纤维素会降解成可溶的低分子量产物,从而使得纸浆的率降低。剥皮反应不断进行会使纤维素大分子的链长不断地变小,聚合度不断下降,这样就使得纸浆得率降低,剥皮反应主要表现在最初蒸煮升温期的得率损失。因此,在碱法蒸煮中,碱性水解和剥皮反应都应当尽量避免。9、作木素结构分析时,对木素分离应掌握什么原则?答:木素的性质取决于它的分子结构和它存在于细胞壁的位置,因此在分离木素时,应尽可能的使其保留原有的结构,使提取出的木素性能尽可能的处于未变化的状态,同时还要尽可能完全的提取原料中的木素,使提取出的木素能够代表全部木素且有高的获得率。通常分离木素时采用较温和的条件,且在力求不加酸的情况下分离。但对目前所有的分离方法来说,都还存在着两种缺点,即木素不是在已基本改变了它自己的天然结构情况下被分离出来,就是只能取得全木素量中相对未改变的那一部分。10、木质素发色基团有什么结构特点?请举例说明。过氧化氢漂白是如何破坏木质素发色结构的?答:木素中的发色基团主要是侧链上的双键、共轭羰基以及两者的结合,使苯环与酚羟基和发色基团相连接。蒸煮过程中产生的醌的结构对对纸浆的白度也有重要的影响。对醌()为红黄,邻醌()为红色,它们除了具有不饱和酮的性质外,由于其>C=C<双键和>C=O羰基处于共轭体系中,因此具有共轭双键的性质。过氧化氢漂白作用是靠H2O2离解产生的过氧化氢离子(HOO-)使纸浆中的发色基团脱色,由于氧化作用使木素结构单元苯环和侧链碎解溶出,从而提高纸浆的白度。木素和过氧化氢的反应,过氧化氢主要消耗在醌型结构的氧化、木素酚型结构的苯环及含有羰基和α、β烯酚结构的侧链的氧化上。其反应结构,使侧链断开并导致芳香环氧化破裂,最后形成一系列的二元羧酸和芳香酸,同时,苯核上还发生脱甲基反应。在反应过程中,木素中一些带色的基团如对醌、邻醌侧链的共轭双键等被氧化裂开而成为无色基团。11、木素样品分析结果为:C、H、O的含量分别为63.5%、6.1%、30.4%,甲氧基含量为15.3%,OHalip,OHphen,OC,COOH的含量分别为5.1%5.9%,2.5%,1.6(均为质量分数),算木素单元经典表达式(C9HxOy(OCH3)z)和扩大经典式(C9HmOn(OCO)h(OOHCOOH)j(OHalip)p(OHphen)q)。答:由题意:x=8.644y=2.638z=0.926既木素单元的表达式为C9H8.644O2.638(OCH3)0.926。其相对分子量M=12×9+8.644+16×2.638+31×0.926=187.578∴p=0.563q=0.651h=0.167j=0.067m=x-p-q-jm=7.383n=y-p-q-h-2jn=1.123即木素结构单元的扩大经典表达式为(C9H7.383O1.123(OCO)0.167(OOHCOOH)0.067(OHalip)0.563(OHphen)0.651)。12、什么叫润胀?用润胀理论解释造纸过程中的一种或多种现象和结果。答:固体吸收润胀剂后,其体积变大但不失其表现均匀性,分子间的内聚力减小,固体变软,此种现象称为润胀。打浆过程中纤维会吸水发生润胀,使其内聚力下降,内部组织结构变得松弛,比容和比表面积增加,纤维变得柔软可塑,甚至产生油腻的感觉,纤维润涨以后其直径可以膨胀2~3倍,有利于纤维细纤维化,能有效的增加纤维间的接触面积,提高成纸的强度,使透气度下降。在半化学法和化学机械法制浆过程中,经化学预处理,后续的机械作用可在相对温和的条件下进行,且能够分离出较多的长纤维,同时降低磨浆能耗,延长磨浆设备的齿盘或盘石的使用寿命,其原因之一就是因为在化学预处理过程中,木材纤维会发生润涨,增大了纤维的柔软性,为磨浆时纤维离解,创造了更有利的条件。13、从基本机理分析为何采用氧脱木素代替蒸煮脱除残余木素。(相同的目的、不同的结果)答:分子氧作为脱木素剂,主要是利用其具有两个未成对的电子对有机物具有强烈的反应性。氧又是一种相对较弱的氧化剂,要保证木素与氧的反应有适当的速率,必须加碱活化木素,即将酚羟基和烯醇基转变成更有活性的酚盐和烯酮盐。分子氧在氧化木素时,通过一系列的电子转移,本身被逐步还原。氧在起氧化作用而被逐步还原时,根据PH值的不同而生产过氧离子游离基(•O2-)、氢过氧阴离子(HOO-)、氢氧游离基(HO•)、和过氧离子(O2)。这些氧衍生的基团,在木素降解中起着重要的作用。氧脱木素过程中的反应,既有亲电反应,又有亲核反应;既有离子反应,又有游离基反应,游离基反应快,主要作用是脱木素,使木素碎片化。离子反应慢,主要作用是破坏发色结构,提高纸浆白度。蒸煮脱木素主要通过以下三种方法使木素溶出:①增加脂肪族和(或)芳香族羟基或羧基的数量,以提高木素的亲水性;②降解其大分子为较小的能溶解在水中的碎片;③把亲水取代基与木素大分子相连接,使它的衍生物可溶于水。但蒸煮制浆得率低,成浆颜色较深,且蒸煮时产生恶臭气体污染大气。利用氧脱木素则具有浆的得率高,强度好,化学品用量少,漂白废水的COD负荷低等优点,且漂白废水中不含氯,可用于粗浆洗涤。氧脱木素已经成为一种工业化的成熟漂白技术。14、纸浆漂白过程浆中木质素和氧气反应和与氯气反应分别有何主要的反应机理?并请从环境保护的角度评价两种工艺的优劣。答:分子氧作为脱木素剂,只要是利用其具有两个未成对的电子对有机物具有强烈的反应性。氧又是一种相对较弱的氧化剂,要保证木素与氧的反应有适当的速率,必须加碱活化木素,即将酚羟基和烯醇基转变成更有活性的酚盐和烯酮盐。分子氧在氧化木素时,通过一系列的电子转移,本身被逐步还原。氧在起氧化作用而被逐步还原时,根据PH值的不同而生产过氧离子游离基(•O2-)、氢过氧阴离子(HOO-)、氢氧游离基(HO•)、和过氧离子(O2)。这些氧衍生的基团,在木素降解中起着重要的作用。氧脱木素过程中的反应,既有亲电反应,又有亲核反应;既有离子反应,又有游离基反应,游离基反应快,主要作用是脱木素,使木素碎片化。离子反应慢,主要作用是破坏发色结构,提高纸浆白度。Cl2与水接触后,首先是溶解于水中,然后进行可逆的溶解反应:PH<2时,氯-水体系已Cl2为主。氯与木素的反应主要有:芳环取代、亲电置换和氧化反应。分子Cl2产生的正氯离子Cl+是亲电进攻试剂,易于木素发生氯化取代。氯化取代的结果,木素大分子有可能变成一些小分子,同时,苯环上的氯水解形成羟基,增加了亲水性。侧链α-碳原子上有适当的取代后,可能进一步被氯亲电置换,导致木素侧链的断裂,木素大分子溶解。侧链断裂后进一步氧化成为羧酸也是通过亲电加成和水解反应而进行的。在苯环烷氧基的脱甲基过程,是一种氯化取代或氯化加成的过程,脱下来的甲基形成了甲醇。在木素氯化的同时,还存在着氧化的作用。氧化作用促进醚键(即C4-O-木素的连接)的断裂,出现邻苯醌的结构,并进一步氧化为己二烯二酸(黏康酸)衍生物,最后氧化裂解成为二元羧酸的碎片。用氯漂白产生的废水中含有大量的残氯、氯酚和AOX等毒性物质,容易造成环境的污染,同时给废水的回用带来困难。氧脱木素废水中不含氯,可用于粗浆的洗涤且洗涤液可送到碱回收系统处理和燃烧。因此,仅从环境保护的角度考虑,氧脱木素要优于氯化漂白。15、指出目前黑液污染治理的最佳手段是什么?根据黑液木质素的分离方法及其综合利用的途径和出路。评价当前木质素综合利用的可行性。答:碱法制浆废液称为黑液,其成分主要包含蒸煮剩余的残碱及制浆原料在蒸煮过程中的降解产物、溶出物等。黑液的回收方法较多,传统的也是最成熟的回收方法是废液的燃烧回收法。从黑液中提取木素主要有两个途径,其一是将黑液浓缩后得到粗木素产品;其二是采用酸析法从黑液中分离出纯度较高的木素产品。浓缩法获取木素成本较低,可通过对其进行化学改性,实现工业利用。酸析法获得的木素纯度较高,且提取率高,但相应的成本有较高。黑液木素的利用,有两种方式:一是直接利用;二是经过化学改性后应用。木素的直接利用,应用范围较窄,而通过化学改性后由于使木素的反应活性增加,从而使其应用范围得到了进一步的扩展。黑液木素及其衍生产品在工农业生产中的应用很广,但目前由于受技术和成本的限制,市场也尚待开发,当前木质素综合利用的可行性不大。16、假使你准备申请一个科研项目,选择你感兴趣的研究课题,论述课题的研究意义、研究目标、研究内容、研究技术路线和研究方法及所采用的研究方法的可行性。17、根据半纤维素酶的作用机理,分析酶漂在酸法和碱法漂白作用的不同,在高低纸浆卡伯价的效果。答:漂白过程中添加半纤维素酶能提高漂白效果,半纤维素酶的作用机理主:要不是对脱木素有选择性作用,而是对半纤维素有去除作用,断开LCC连接,使纤维表面更显多孔状,打开漂白药液进攻木素的通道,有利于纤维里面和表面的木素在后续漂白和碱抽提段的去除。酶处理对纸浆卡伯价的影响取决于蒸煮方法和初始卡伯价。半纤维素酶主要作用于半纤维素,因此在在漂白半纤维素含量较高的纸浆中加入能发挥更大的作用。在酸法蒸煮中,木材中大部分的半纤维素被除去,碱法蒸煮中则有较多的半纤维素保留下来,因此,半纤维素酶用于辅助漂白碱法制得的纸浆有较好的效果。总的来说,浆中残余木素含量越高,酶处理对纸浆卡伯价的影响就越大。初始卡伯价高,酶处理后碱抽提出来的木素量较多且木素分子量较高;相同卡伯价的深度脱木素浆和氧脱木素浆,经XE两段处理,前者被抽出的木素多。18、纸浆蒸煮漂白过程木素的亲核反应和亲电反应部位的差别。19、分析产生AOX的影响因素,从制浆漂白工艺过程分析减少产生有机氯化物产生的途径或措施。答:原料的材种(针叶木还是阔叶木)、制浆与漂白条件、漂白试的剂种类与用量、漂白方式与工艺条件、用水量及再循环类型等都跟漂白过程中产生的AOX量有一定的关系。从制浆漂白工艺过程分析减少产生有机氯化物产生的途径主要有:⑴氯化废水是整个漂白废水的主要构成部分,氯化段的产生的AOX也是漂白过程中AOX的重要来源。因此,减少氯化段的AOX是减少AOX产生的重要方法。用ClO2部分甚至全部代替Cl2进行氯化,可以在很大程度上降低漂白废水的毒性,有效减少AOX的产生量。⑵氯化段采用多混合器进行多段混合,使Cl2均匀加入,快速实现均匀分配,防止局部过氯化,这也是氯化段减少AOX产生的有效方法。⑶采用次氯酸盐预漂,然后进行氯化,这主要用于某些含树脂比较多的木浆漂白。⑷用EO或EOP代替E进行抽提,也可以减少氯化段的用氯量。⑸在高浆浓条件下氯化,用氯量减少。⑹添加助剂进行高温(50℃)氯化。⑺采用深度脱木素的随酸盐法蒸煮,减少浆中木素的含量。⑻采用ECF或TCF,在漂白过程中尽量减少或不适用含氯漂剂。20、分析酸碱对纤维素润涨或溶解的异同点。答::固体吸收润胀剂后,其体积变大但不失其表现均匀性,分子间的内聚力减小,固体变软,此种现象称为润胀。纤维素的润胀分为有限润胀和无限润胀,无限润胀就是溶解。酸碱对纤维素润涨或溶解的相同点:①在稀碱或稀酸中纤维素发生结晶区间润胀,纤维素的X-射线图不发生变化,浓度较高时发生结晶区内润胀,纤维素的X-射线图发生变化;②润胀度都会受润胀剂种类、浓度、温度、纤维种类等因素的影响;③酸和碱都会和纤维素发生作用;④所使用的润胀剂多是极性的,液体的极性越大,润胀度越高。不同点:①纤维素在酸中易水解,在碱中则相对稳定,形成加成化合物;②碱液金属离子通常以“水和离子”形式存在,离子半径越小,润胀能力越强;③纤维素在碱液中的润胀有一最优碱浓度;⑤酸可以使纤维素完全溶解,而碱不能。21、分析植物纤维主要化学成分在制浆漂白过程中废水污染负荷(SS、COD、BOD、色度等)的贡献。答:植物纤维主要化学成分包括木素、纤维素和半纤维素。SS表征废液中总固体悬浮物的含量,废液中的固化物分为无机物和有机物,有机物主要是木素、纤维素和半纤维素在制浆和漂白过程中的降解产物、溶出物等。BOD即生化需氧量,指排放进入水体的有机污染物质可以通过微生物的作用降解,这个过程需要消耗溶解氧气的量。在制浆和漂白过程中纤维素、半纤维素降解产生的糖类是废水中BOD的主要来源。COD即化学需氧量,指化学反应中可以氧化的物质含量。COD>BOD,两者的差值大致等于难生物降解有机物的含量,差值越大,难生物降解的有机物含量越多。除了纤维素、半纤维素降解产生的糖类,木素的降解产物对COD也有很大的贡献。色度主要是由于制浆和漂白过程中降解和溶出的木素。降解和溶出的木素越多,废水的色度越大。22、思考提出植物纤维领域的一个专题、论点、或问题等,并对其予以剖析。8
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