ДЕЛИГНИФИКАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. ИК-СПЕКТРЫ И ИНДЕКСЫ УПОРЯДОЧЕННОСТИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

УДК 661.728.7

  • Евгений Юрьевич Кушнир Алтайский государственный университет
  • Анастасия Геннадьевна Шахова Алтайский государственный университет
  • Наталья Григорьевна Базарнова Алтайский государственный университет
  • Мырзагул Кымбатбековна Кымбатбекова Алтайский государственный университет
  • Ирина Владимировна Афанасенкова Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова
Ключевые слова: древесина осины, древесина сосны, солома овса, солома гречихи, надуксусная кислота, микроволновое излучение, делигнификация, целлюлоза, ИК-спектроскопия

Аннотация

Исследовано влияние делигнификации растительного сырья 18% раствором надуксусной кислоты под воздействием микроволнового излучения с частотой 2450 МГц на степень упорядочения надмолекулярной структуры целлюлозы. Образцы полученной целлюлозы охарактеризованы методом ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье. Установлено, что микроволновый нагрев уменьшает скорость упорядочения надмолекулярной структуры целлюлозы в процессе делиг-нификации древесины и соломы однолетних растений надуксусной кислотой. В целом продукты делигнификации, полученные под воздействием микроволнового излучения при продолжительности обработки 30 мин, характеризуются меньшими значениями индекса упорядоченности (0.64–0.79) по сравнению с образцами целлюлозы, полученной с применением нагрева теплопроводностью (водяная баня, 100 °С) при продолжительности обработки 60 мин (0.70–0.86). ИК-спектры образцов целлюлозы, полученных с применением нагрева теплопроводностью, характеризуются несколько большей интенсивностью полосы при 1372 см-1 по сравнению с продуктами делигнификации, полученными под воздействием микроволнового излучения. Показано, что степень упорядочения надмолекулярной структуры целлюлозы в изученных условиях делигнификации определяется особенностями состава исходного сырья и надмолекулярной организации полисахаридов в нативном состоянии. Для целлюлозы, полученной из древесины и соломы, характерны различные зависмости значений индекса упорядоченности от способа нагрева и остаточного содержания гемицеллюлоз.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Евгений Юрьевич Кушнир, Алтайский государственный университет

преподаватель кафедры органической химии

Анастасия Геннадьевна Шахова, Алтайский государственный университет

студентка

Наталья Григорьевна Базарнова, Алтайский государственный университет

доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой органической химии

Мырзагул Кымбатбековна Кымбатбекова, Алтайский государственный университет

студентка

Ирина Владимировна Афанасенкова, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова

кандидат педагогических наук, доцент кафедры химии

Литература

Song W., Liu J. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 2013, vol. 5, no. 12, pp. 1217–1221.

Akhtar J., Teo C.L., Lai L.W., Hassan N., Idris A., Aziz R.A. BioResources, 2015, vol. 10, no. 1, pp. 588–596.

Almeida D., Santos R.B., Hart P.W., Jameel H. TAPPI Journal, 2015, vol. 14, no. 10, pp. 652–662. DOI: 10.32964/tj14.10.652.

Davis J.L., Young R.A. Holzforschung, 1991, vol. 45, no. S1, pp. 71–78. DOI: 10.1515/hfsg.1991.45.s1.71.

Abramovitch R.A., Lyanar K. Holzforschung, 1994, vol. 48, no. 4, pp. 349–354. DOI: 10.1515/hfsg.1994.48.4.349.

Zhou S., Liu L., Wang B., Xu F., Sun R. Process Biochemistry, 2012, vol. 47, no. 12, pp. 1799–1806. DOI: 10.1016/j.procbio.2012.06.006.

Wang H., Maxim M.L., Gurau G., Rogers R.D. Bioresource Technology, 2013, vol. 136, no. 8, pp. 739–742. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.03.064.

Song W., Deng Y., Xu Y., Cui M. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 2014, vol. 6, no. 8, pp. 260–263.

Singh R., Tiwari S., Srivastava M., Shukla A. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 2014, vol. 16, no. 1, pp. 173–181.

Verma P., Chaturvedi V. Wood is Good: Current Trends and Future Prospects in Wood Utilization; ed. by K.K. Pandey, V. Ramakantha, S.S. Chauhan and A.N. Arun Kumar. Singapore: Springer, 2017, pp. 383–390. DOI: 10.1007/978-981-10-3115-1_35.

Natalia D., Winarta J.P., Soetaredjo F.E. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 2017, vol. 12, no. 24, pp. 7124–7128.

Azelee N.I.W., Adnan S.A.M., Manas N.H.A., Dailin D.J., Ramli A.N.M., Illias R.M. AIP Conference Proceedings, 2019, vol. 2155, no. 1. Article 020003. DOI: 10.1063/1.5125507.

Bussemaker M.J., Mu X., Zhang D. Industrial and Engineering Chemistry Research, 2013, vol. 52, no. 35, pp. 12514–12522. DOI: 10.1021/ie401181f.

Wan J.K.S., Radoiu M., Kalatchev I., Depew M.C. Research on Chemical Intermediates, 2000, vol. 26, no. 9, pp. 931–939. DOI: 10.1163/156856700X00417.

Ouyang X., Huang X., Ruan T., Qiu X. Water Science and Technology, 2015, vol. 71, no. 3, pp. 390–396. DOI: 10.2166/wst.2014.535.

Muurinen E. Organosolv pulping. A review and distillation study related to peroxyacid pulping. Oulu: University of Ou-lu, 2000, 314 p.

Kushnir Ye.YU., Autlov S.A., Bazarnova N.G. Izvestiya Altayskogo gosudarstvennogo universiteta, 2014, no. 3-2, pp. 165–170. (in Russ.).

Sharkov V.I., Kuybina N.I., Solov'yeva YU.P., Pavlova T.A. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz rastitel'nogo syr'ya, [Quantitative chemical analysis of plant materials]. Moscow, 1976, 72 p. (in Russ.).

Nelson M.L., O'Connor R.T. Journal of Applied Polymer Science, 1964, vol. 8, no. 3, pp. 1325–1341. DOI: 10.1002/app.1964.070080323.

Hatakeyama H., Iwai M., Nakano J., Migita N. The Journal of the Society of Chemical Industry, Japan, 1968, vol. 71, no. 1, pp. 153–156. DOI: 10.1246/nikkashi1898.71.153.

Опубликован
2020-12-21
Как цитировать
1. Кушнир Е. Ю., Шахова А. Г., Базарнова Н. Г., Кымбатбекова М. К., Афанасенкова И. В. ДЕЛИГНИФИКАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. ИК-СПЕКТРЫ И ИНДЕКСЫ УПОРЯДОЧЕННОСТИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ // Химия растительного сырья, 2020. № 4. С. 101-107. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8962.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)