THE MICROCALORIMETRY OF ENTHALPY OF LARCH WOOD WETTING IN DIMETHYL SULFOXIDE AND METHYLCELLOSOLVE: DETERMINATION OF CELLULOSE, LIGNIN AND EXTRACTIVES

  • Сергей (Sergej) Реджинальдович (Redzhinal'dovich) Лоскутов (Loskutov) V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036 Email: lsr@ksc.krasn.ru
  • Антонина (Antonina) Александровна (Aleksandrovna) Анискина (Aniskina) V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036 Email: aniskina_a@mail.ru
  • Ольга (Ol'ga) Александровна (Aleksandrovna) Шапченкова (Shapchenkova) V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036 Email: sholga@ksc.krasn.ru
Keywords: microcalorimetry, larch wood, dimethyl sulfoxide, methylcellosolve, cellulose, lignin, extractives

Abstract

The possibility of application of organic solvents (dimethyl sulfoxide and methylcellosolve) as molecular probes for establishing relationship between chemical composition and integrated enthalpy of wood wetting determined by method of differential microcalorimetry of heat flow has been studied in this work.

The samples of larch wood from different botanico-geographic regions were used in the experiments. The samples were also different from each other in contents of cellulose, lignin, and extractives.

The correlations between integral heat of wetting in dimethyl sulfoxide and methylcellosolve and contents of cellulose, lignin, and extractives in larch wood were detected. So, linear anamorphoses of relationship between heat of wood wetting in methylcellosolve and contents of cellulose, lignin, and extractives in wood were characterized by correlation coefficients of 0.967, 0.846, and 0.960, respectively. The correlation coefficients were found to be 0.948, 0.906, and 0.955 when dimethyl sulfoxide has been used as molecular probe. These results indicate that the proposed variant of microcalorimetry can be used for quantitative estimation of wood components.

In our opinion, the research results would be useful for wood technologists as well as wood scientists studying the influence natural and anthropogenic factors on wood properties. The method proposed in this paper can be applied to other wood species under the conditions of the experiments.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Сергей (Sergej) Реджинальдович (Redzhinal'dovich) Лоскутов (Loskutov), V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036
заместитель директора, доктор химических наук, тел.: (391)249-44-69
Антонина (Antonina) Александровна (Aleksandrovna) Анискина (Aniskina), V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036
научный сотрудник, тел.: (391)249-44-69
Ольга (Ol'ga) Александровна (Aleksandrovna) Шапченкова (Shapchenkova), V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036
научный сотрудник, кандидат биологических наук, тел.: (391)249-44-69

References

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.

Лоскутов С.Р. Взаимодействие древесины с физически активными низкомолекулярными веществами. Новоси-бирск, 2004. 171 с.

Скребец Т.Э., Боголицин К.Г., Гурьев А.Ю. Термодинамическая совместимость компонентов древесины // Хи-мия древесины. 1992. №45. С. 34.

Fengel D., Grosser D. Chemische Zusammensetzung von Nadel- und Laubhölzern // HOLZ als Roh- und Werkstoff. 1975. Vol. 33, N1. Pp. 3234.

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.

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.

Loskutov S.R., Aniskina A.A. Swelling of larch wood in organic liquids // Holzforshung. 2008. Vol. 62, N3. Pp. 357–361.

Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М., 1991. 320 с.

Кальве Э., Прат А. Микрокалориметрия. М., 1963. 477 с.

Hossfeld R.L. The effect of degree of swelling of wood on its permeability toliquids // Holzforschung. 1972. Vol. 26, N2. Pp. 70–76.

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.

Лоскутов С.Р., Штаб О.И. Взаимодействие в системе древесинаводадиметилсульфоксид // Химия древесины. 1991. №1. С. 1725.

Loskutov S.R. Effect of organic solvent on wood substance matrix hydrogen bond structure // Holzforschung. 1997. Vol. 51, N4. Pp. 369–371.

Wadsö I., Goldberg R.N. Standards in isothermal microcalorimetry (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2001. Vol. 73, N10. Pp. 1625–1639.

Ioelovich M. Heat effect of interaction between cellulose and various polar liquids // SITA. 2011. Vol. 13, N1. P. 35–44.

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.

Hansen C.M., Björkman A. The ultrastructure of wood from a solubility parameter poin of view // Holzforschung. 1990. Vol. 52, N4. Pp. 335–344.

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.

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.

Published
2015-11-18
How to Cite
1. Лоскутов (Loskutov)С. (Sergej) Р. (Redzhinal’dovich), Анискина (Aniskina)А. (Antonina) А. (Aleksandrovna), Шапченкова (Shapchenkova)О. (Ol’ga) А. (Aleksandrovna) THE MICROCALORIMETRY OF ENTHALPY OF LARCH WOOD WETTING IN DIMETHYL SULFOXIDE AND METHYLCELLOSOLVE: DETERMINATION OF CELLULOSE, LIGNIN AND EXTRACTIVES // chemistry of plant raw material, 2015. № 4. P. 23-29. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/777.
Section
Biopolymers of plants