Химический состав древесины

Главная масса древесины состоит из органических веществ, в состав которых входят четыре элемента: углерод С, водород Н, кислород О и азот N. В среднем абсолютно сухая древесина содержит 49,0% С, 6,0% H, 44% О; N и минеральных веществ — 1,0.

Количество  минеральных веществ в древесине, дающих при сгорании золу, зависит от породы дерева и колеблется в пределах от 0,2 до 1,0% общего веса древесины.

Входящие  в состав древесины углерод, водород  и кислород образуют сложные органические вещества (формальдегид, уксусную и  молочную кислоты, глюкозу, целлюлозу  и др.), часть которых входит в  состав клеточных стенок, часть —  в состав содержимого клетки.

Клеточные стенки древесины состоят главным  образом из целлюлозы, гемицеллюлозы  и лигнина.

В полостях клеток содержатся дубильные вещества, красящие вещества, смолы, камеди, эфирные  масла и алкалоиды.

Целлюлоза

Основное  вещество клеточных оболочек древесины  — целлюлоза. Она относится к  полисахаридам и имеет формулу (C6H10O5)n, где n — коэффициент полимеризации (число, точно не установленное). Целлюлоза имеет волокнистое строение.

Целлюлоза является—веществом очень стойким и не растворяется в воде, спирте, эфире, ацетоне и других обычных органических растворителях.

При действии на целлюлозу кислот получаются различные  ее изменения и превращения, в  зависимости от концентрации кислоты, времени ее действия и температуры.

При действии на целлюлозу азотной кислоты (в  присутствии серной кислоты как  катализатора) получаются азотнокислые эфиры целлюлозы или нитраты  целлюлозы (нитроцеллюлоза). Ремонт перетяжка мебели

Высшим  продуктом нитрования целлюлозы  является тринитрат, или пироксилин, представляющий собой волокнистую массу, обладающую взрывчатыми свойствами. Кроме пироксилина, из нитратов целлюлозы изготовляются коллодий, целлулоид, нитроцеллюлозные лам, искусственный шелк.

При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (CH3CO)2O (в присутствии серной кислоты  или хлористого цинка в качестве катализаторов) образуются уксусные эфиры  целлюлозы (ацетилцеллюлоза) —-аморфное вещество имеющее вид белого порошка, растворимого в органических растворителях. Эти эфиры широко применяются для получения лаков, пленок и производстве искусственного щелка.

При действии сероуглерода (CS2) на алкалицеллюлозу (целлюлозу, обработанную 18%-ным раствором NaOH) получается особое вещество—ксантогенат целлюлозы. При растворении ксантогената целлюлозы в 4%-ном растворе NaOH получается густая вязкая жидкость — вискоза, которая употребляется для получения искусственного (вискозного) шелка, вискозных капсюль и т. д.

Гем и целлюлоза, входящая в состав оболочек клеток, является веществом, близким к целлюлозе, но обладает меньшей химической стойкостью.

Лигнин

Лигнин или древесинное вещество, является главнейшей составной частью клеточных стенок после целлюлозы. Химический состав лигнина очень сложен.

Лигнин  по сравнению с целлюлозой— вещество менее стойкое и легче подвергающееся действию горячих щелочей, окислителей, галоидов и т. д. При действии на лигнин серной кислоты он переходит в раствор, образуя лигносульфоновую кислоту; на этом свойстве основано получение из древесины целлюлозы, которая освобождается при этом от лигнина и образует техническую целлюлозу.

Целлюлоза, лигнин и гемицеллюлоза являются основными веществами древесины  и составляют около 96% от веса сухой  древесины. Количество этих веществ  неодинаково в древесинах различных  пород и в среднем составляет (в %):

Целлюлоза находится в древесине не в  свободном состоянии, а в соединении с лигнином и гемицеллюлозой.

Литература

1. Целлюлоза  и ее производные, под ред.  Н. Байклза, Л. Сегала, пер. с англ., т. 1-2, М., 1974

2. Химия гемицеллюлоз, М., 1972. А. Н. Кислицын

3. Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 399-439

4.Тартаковский  В. А., "Изв. АН СССР. Сер. хим.", 1984, № 1, с. 165-73

5.Aртеменко А.И. Органическая химия.- М.: Высшая школа, 2000. – 550 с.