可以和木质素反应的物质有哪些?
木质素是一种大分子物质,混合物,一般无法确切的描述出其结构,但是木质素最大的特点是结构中有很多活性基团,羟基,酚类等所以可以和含有羧基的物质反应,还有碱性溶液等如乙酸,氢氧化钠溶液等
不溶于乙酸。
1、木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物,具有很强的分散性。木质素磺酸盐固体产品为黄棕色自由流动的粉末,具有吸湿性。易溶于水,并不受PH值变化的影响,但不溶于乙醇、丙酮及其他普通的有机溶剂。
2、乙酸是有机物,当其他物质如三聚氰胺分散在乙酸中,我们就可以说这是三聚氰胺的乙酸溶液,这时候乙酸就是有机溶剂。
3、木质素磺酸钠(木钠)是竹子制浆过程提取物,经过浓缩改性反应并喷雾干燥而成。产品为浅黄色(棕色)自由流动性粉末,易溶于水,化学性质稳定,长期密封储存不分解。木质素系列产品是一种表面活性剂,可以通过改性、加工、复配等方法生产多个产品,主要用于树脂、橡胶、染料、农药、陶瓷、水泥、沥青、饲料、水处理、水煤浆、混凝土、耐火材料、油田钻井、复合肥料、冶炼、铸造、粘合剂。通过实验证明,木质素磺酸盐防止沙土化土壤十分有效,还可以做沙漠固定沙剂。
Klason 法的原理是利用浓硫酸水解样品中的非木质素部分,剩下的残渣即为木质素。将粉碎的花生壳用乙醇-苯(1ʒ2,
v /v )混合液抽提脱脂后,加72%的硫酸于25ħ反应2h ,加水稀释至硫酸浓度为3.0%,煮沸回流4h 后抽滤,洗涤至中性,105ħ烘至恒量,测得花生壳中木质素含量为28.93%(RSD 为0.15%)[4]。Klason 法检测植物中木质素含量具有较好的精确度,但该法只适合于硬木木质素含量的检测,不适合软木木质素和草本木质素含量的检测。
2.2紫外分光光度法
紫外分光光度法的原理是根据物质分子对波
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图1木质素的化学结构及其键合方式Fig.1Chemical structure and bonding modes of lignin
长为200 760nm这一范围电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性和定量分析方法。木质素是由苯丙烷类基本结构单元组成的芳香族大分子化合物,其在200 300nm间有很强的紫外特征吸收峰,故该法可用于木质素含量的检测[5]。采用该法检测人参中木质素含量的操作过程是将定量的溴乙酰-乙酸溶液和高氯酸加入人参粉末中,密封后70ħ水浴30min。然后将反应液移入2mol/L NaOH 和冰乙酸混合液中,并充分振荡,于260nm测定其吸光值,依据其标准曲线方程计算得到人参中木质素的含量为2.47%(RSD为2.4%),而采用Klason 法检测的结果为1.69%(RSD为3.4%)[6]。紫外分光光度法检测植物中木质素含量具有重复性好、样品用量少、简便快速等特点。
2.3高效液相色谱法
反相高效液相色谱法适用于多种非极性和弱极性有机物或无机物的检测。采用该法检测木质素含量的基本原理是高温条件下,硫酸亚铁铵六水合物和碱性氧化铜的作用可使待测样品中的木质素形成酚类化合物,然后经过滤、碱洗、酸化、醚提、醇溶等一系列处理过程后进样检测。利用反相高效液相色谱法检测来自湖泊不同深度的14种沉积物样品中木质素含量的色谱条件为:ODS(C18)反相色谱柱,流动相为乙腈-甲醇-醋酸(1ʒ1ʒ8,v/v),流速为1.0mL/min,柱温为27ħ,检测波长为280 nm。结果显示,该法的精密度为2.0%,最低检出限达到1.0 10μg/L[7]。
作物的秸秆的主要成份是纤维素、半纤维素和木质素。可以分解利用秸秆的微生物种类很多,在自然界中广泛分布和存在。主要种类如下。
①能分解纤维素的细菌芽胞杆菌属
(Bacillus)、类芽胞杆菌(Paenibacillus)、假单胞菌属(Pseudomones)、弧菌属(Vibrio),微球菌属(Micrococcus)、链球菌属(Streptococcus)、梭菌属(Clostridium)、原粘杆菌属(Promyxobecterium)、纤维粘菌属(Cytophaga),生胞噬纤维菌属(Sporocytophage)、堆囊菌属(Sorangium)、螺旋体属(Spirochaeta)等等。最值得注意的是这些种类中的嗜热和耐热的种群。
②能分纤维素和半纤维素的真菌木霉属
(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)、青霉(Penicillium)、分枝孢属(Sporotrichum)、轮枝孢霉(Verticillium)、镰刀菌属(Fusarium)、根霉(Rhizopus)等。
③能分解纤维素的放线菌分枝杆菌
(Mycobacterium)、诺卡氏菌(Nocardia)、小单孢菌(Micromonospora)、链霉菌属(Strepto-myces)等等。
④氧化木质素的微生物有洋蘑菇
(Psalliota)、鬼伞菌(Coprinus)、茯苓(Poria)、多孔菌属(Polyporus)、伞菌属(Agaricus)、糙皮侧耳(Pleurotus ostrcatus)、韧皮菌属(Sthreum)等等。
生物质包括植物通过光合作用生成的有机物(如植物、动物及其排泄物)、垃圾及有机废水等几大类。生物质的能源来源于太阳,所以生物质能是太阳能的一种。生物质是是太阳能最主要的吸收器和储存器,生物质通过光合作用能够把太阳能积聚起来,储存于有机物中,这些能量是人类发展所需能源的源泉和基础。
生物质是地球上最广泛存在的物质,它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定能量。以生物质为载体、由生物质产生的能量便是生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,直接或间接来源于植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量,占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。这个比例虽不大,但绝对值很惊人:经由光合作用转化的太阳能是目前人类能源消费总量的40倍。可见,生物质能是一个巨大的能源。生物质能的主要来源有薪柴、木质废弃物、农业秸秆、牲畜粪便、制糖作物废渣、城市垃圾和污水、水生植物等。
2.1 提供能量 瘤胃微生物消化利用纤维的基础是可以产生纤维素酶类, 借助微生物产生的B- 糖苷酶, 消化宿主动物不能消化的纤维性物质,将其降解为VFA( 乙酸、丙酸、丁酸) , 显著增加饲料中总能(GE)的可利用程度。日粮纤维在瘤胃内发酵产生的VFA 是反刍动物主要能源物质。
2.2控制采食量 反刍动物采食量的调节以物理调节为主, 化学调节为辅, 饲料磨碎和颗粒化可增加采食量。粗纤维由于体积大, 吸水性强, 有强烈的填充作用, 使动物产生饱感纤维素降解产物VFA 也有一定的化学刺激作用, 产生化学调节, 其中乙酸和丙酸对采食量影响较大。丁酸较弱。反刍动物过食现象不明显, 对苦味、酸味、咸味和甜味很敏感, 利用这一特点配制日粮时, 可合理利用某些饲料。
2.3 维护正常的生产性能 如果日粮纤维水平过高, 会导致动物热增耗增加和饲料利用率下降。如果控制在适宜的水平, 则有利于肉牛的肥育, 提高奶牛的产乳量和维持较高的乳脂率。反刍动物体内主要的生糖物质是丙酸, 主要生糖器官是肝和肾, VFA 中如果丙酸比例增加, 则有利于肥育如果乙酸比例增加, 则有利于提高乳脂率。一般情况下, 三种VFA 的比例为乙酸70% 、丙酸20% 、丁酸10%, 但受日粮组成、饲料加工方法和饲料添加剂等因素的影响。饲喂青贮、苜蓿或干草时, 乙酸比例较高, 有利于提高乳脂率饲喂较多精料时, 丙酸比例较高, 则有利于肥育。研究表明, 泌乳母牛日粮中, CF 应占日粮干物质的15% ~ 20% , 其中以17%为最宜, 最低也不能低于13% 。日粮内合适的结构性碳水化合物( SC) 和非结构性碳水化合物( NSC) 比例对控制瘤胃内VFA 的生产和吸收有重要作用。
2.4 改善胴体品质 日粮内纤维水平超过一定值后, 日粮粗纤维每提高1%, 能量消化率下降113%, ME利用率下降019%, 饲料转化率下降3%, 生长下降2% ( Fernandez 和Jorgensen, 1986) ,但这些不利影响往往伴随有胴体含脂率下降、瘦肉率上升的正面效果。改善胴体品质以单胃动物明显。
2.5 促进胃肠道的消化吸收 胃肠道正常蠕动和反刍是影响养分吸收的重要因素。CF 可刺激胃肠道, 促进胃肠蠕动和粪便的排泄。此外, 还对维持正常的微生态系统平衡,促进瘤胃的发育和动物的健康有重要的作用。维持瘤胃正常功能和动物健康纤维和淀粉是瘤胃内挥发性脂肪酸的主要底物, 纤维水平过低, 淀粉迅速发酵,大量产酸,降低瘤胃pH 值,抑制纤维分解菌的活性,严重导致酸中毒。
木质纤维素是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质,木材通过化学处理等属于木质纤维素。
木质纤维素与纤维素、木质素的区别如下:
一、特点不同
1、木质纤维素:无毒、无味、无污染、无放射性。
2、纤维素:纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂;在一定条件下,纤维素与水发生反应;纤维素与氧化剂发生化学反应,生成一系列与原来纤维素结构不同的物质。
3、木质素:可溶于强碱和亚硫酸盐溶液。
二、来源不同
1、木质纤维素:)是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的。
2、纤维素:来源于植物细胞壁。
3、木质素:木质素是纤维素工业的主要副产物。
三、用途不同
1、木质纤维素:广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海棉、沥青道路等领域,对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合易性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。
2、纤维素:主要应用为膳食纤维。
3、木质素:可作为环氧树脂、橡胶及热塑性塑料等的添加剂;可作为高分子原料;可作为动物饲料添加剂。
参考资料来源:
百度百科-木质素
百度百科-纤维素
百度百科-木质纤维素