МИКРОКАЛОРИМЕТРИЯ ЭНТАЛЬПИИ СМАЧИВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ В ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДЕ И МЕТИЛЦЕЛЛОЗОЛЬВЕ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ЛИГНИНА И ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

  • Сергей (Sergej) Реджинальдович (Redzhinal'dovich) Лоскутов (Loskutov) Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Академгородок, 50/28, Красноярск, 660036
  • Антонина (Antonina) Александровна (Aleksandrovna) Анискина (Aniskina) Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Академгородок, 50/28, Красноярск, 660036
  • Ольга (Ol'ga) Александровна (Aleksandrovna) Шапченкова (Shapchenkova) Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Академгородок, 50/28, Красноярск, 660036
Ключевые слова: микрокалориметрия, древесина лиственницы, диметилсульфоксид, метилцеллозольв, целлюлоза, лигнин, экстрактивные вещества

Аннотация

В работе рассматривается возможность использования органических растворителей (диметилсульфоксида и метилцеллозольва) в качестве молекулярных зондов для установления взаимосвязи между химическим составом и интегральной теплотой смачивания древесины, определяемой методом дифференциальной микрокалориметрии теплового потока.

Экспериментальные исследования проведены с использованием образцов древесины лиственницы, произрастающей в разных ботанико-географических районах и отличающихся друг от друга содержанием целлюлозы, лигнина и экстрактивных веществ.

Установлены корреляционные связи интегральной теплоты смачивания в ДМСО и МЦ с массовой долей целлюлозы, лигнина и экстрактивных веществ в древесине лиственницы. Так, линейные анаморфозы зависимости теплоты смачивания древесины в метилцеллозольве от содержания в ней целлюлозы, лигнина и экстрактивных веществ характеризуются величинами коэффициента корреляции 0,967, 0,846 и 0,960 соответственно. Для аналогичных зависимостей при использовании в качестве молекулярного зонда диметилсульфоксида значения коэффициента корреляции равны 0,948, 0,906 и 0,955. Это свидетельствует о применимости предлагаемого варианта микрокалориметрии для количественной оценки указанных компонентов древесинного вещества.

Результаты исследования могут представлять интерес, по нашему мнению, как для технологов, занимающихся переработкой древесины, так и для древесиноведов, изучающих влияние природных и антропогенных факторов на показатели свойств древесины. Использование предлагаемого метода, по-видимому, можно распространить и на древесину других пород при соблюдении ряда условий, отмеченных в данной работе.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Сергей (Sergej) Реджинальдович (Redzhinal'dovich) Лоскутов (Loskutov), Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Академгородок, 50/28, Красноярск, 660036
заместитель директора, доктор химических наук, тел.: (391)249-44-69
Антонина (Antonina) Александровна (Aleksandrovna) Анискина (Aniskina), Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Академгородок, 50/28, Красноярск, 660036
научный сотрудник, тел.: (391)249-44-69
Ольга (Ol'ga) Александровна (Aleksandrovna) Шапченкова (Shapchenkova), Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Академгородок, 50/28, Красноярск, 660036
научный сотрудник, кандидат биологических наук, тел.: (391)249-44-69

Литература

1. Лоскутов С.Р., Анискина А.А., Пермякова Г.В., Миронов П.В. Способ определения реакции растущего дерева на внешние условия // Строение, свойства и качество древесины: труды II Международного симпозиума. М., 1997. С. 9295.
2. Лоскутов С.Р. Взаимодействие древесины с физически активными низкомолекулярными веществами. Новоси-бирск, 2004. 171 с.
3. Скребец Т.Э., Боголицин К.Г., Гурьев А.Ю. Термодинамическая совместимость компонентов древесины // Хи-мия древесины. 1992. №45. С. 34.
4. Fengel D., Grosser D. Chemische Zusammensetzung von Nadel- und Laubhölzern // HOLZ als Roh- und Werkstoff. 1975. Vol. 33, N1. Pp. 3234.
5. Rebenfeld L., Makarewicz P.J., Weigman H.-D., Wilkes G.L. Interaction between solvents and polymers in the solid state // J. Macromol. Sci.  Rev. Macromol. Chem. 1976. Vol. 15C, N2. Pp. 279393.
6. Loskutov S.R., Tyutkova E.A. The invariance some physico-chemical properties of wood // Fundamental science and technology – promising developments. CreateSpace, North Charlestone, SC, USA, 2013. Vol. 2. Pp. 231–235.
7. Loskutov S.R., Aniskina A.A. Swelling of larch wood in organic liquids // Holzforshung. 2008. Vol. 62, N3. Pp. 357–361.
8. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М., 1991. 320 с.
9. Кальве Э., Прат А. Микрокалориметрия. М., 1963. 477 с.
10. Hossfeld R.L. The effect of degree of swelling of wood on its permeability toliquids // Holzforschung. 1972. Vol. 26, N2. Pp. 70–76.
11. Johns W.E., Miller W.G., Hossfeld R.L. A thermodynamic comparison of the adsorption of binary liquid and vapor on northern cedar sapwood // Holzforschung. 1974. Vol. 28, N3. Pp. 82–85.
12. Лоскутов С.Р., Штаб О.И. Взаимодействие в системе древесинаводадиметилсульфоксид // Химия древесины. 1991. №1. С. 1725.
13. Loskutov S.R. Effect of organic solvent on wood substance matrix hydrogen bond structure // Holzforschung. 1997. Vol. 51, N4. Pp. 369–371.
14. Wadsö I., Goldberg R.N. Standards in isothermal microcalorimetry (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2001. Vol. 73, N10. Pp. 1625–1639.
15. Ioelovich M. Heat effect of interaction between cellulose and various polar liquids // SITA. 2011. Vol. 13, N1. P. 35–44.
16. Иванян Л.П., Бейгельман А.В. Изменчивость химических свойств древесины лиственницы, произрастающей в Сибири и на Дальнем Востоке // Химия древесины. 1984. №2. С. 15–18.
17. Hansen C.M., Björkman A. The ultrastructure of wood from a solubility parameter poin of view // Holzforschung. 1990. Vol. 52, N4. Pp. 335–344.
18. Лоскутов С.Р., Тютькова Е.А. Термогравиметрия древесины индивидуальных годичных слоев лиственницы (Larix gmelinii Rupr.) // Строение, свойства и качество древесины – 2014 : материалы V Международного симпо-зиума. М.; Мытищи, 2014. С. 104–108.
19. Лоскутов С.Р., Анискина А.А. Термический анализ древесины основных лесообразующих пород Сибири // Лес-ные биогеоценозы бореальной зоны: география, структура, функции, динамика : материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 70-летию создания Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. Новосибирск, 2014. С. 22–26.
Опубликован
2015-11-18
Как цитировать
[1]
Лоскутов (Loskutov)С. (Sergej), Анискина (Aniskina)А. (Antonina) и Шапченкова (Shapchenkova)О. (Ol’ga) 2015. МИКРОКАЛОРИМЕТРИЯ ЭНТАЛЬПИИ СМАЧИВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ В ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДЕ И МЕТИЛЦЕЛЛОЗОЛЬВЕ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ЛИГНИНА И ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ. Химия растительного сырья. 4 (ноя. 2015), 23-29. DOI:https://doi.org/10.14258/jcprm.201504777.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений