木素的物理性质及其利用.ppt

第五节 木素的物理性质及其利用,木素的物理性质既取决于木素的来源，也取决于木素的分离提取方法。 因此，木素的物理性质因多种因素的影响而具有多变性和复杂性。,一、一般物理性质,1、颜色,原本木素是一种白色或浅乳酪色的物质,木素样品的颜色是在分离和制备过程中形成的， 分离和制备方法的不同呈现出深浅不同的颜色 缓和条件下分离：色浅，如MWL，CEL 剧烈条件下分离：色深，如Klason木质素,纸浆残余木素和黑液溶出木素为深褐色 漂白纸浆残余木素为淡黄色,自木化植物分离的木素大都是无定形的粉末，其相对密度为1.331.45，比高聚糖低。 有根据比重不同来分离木质素和高聚糖的研究,2、相对密度,相对密度的大小因测定方法和木素制备方法的不同而有所区别,3、光学性质（折射率）,木素结构中没有不对称碳，所以没有光学活性,4、 燃烧热,指物质与氧气进行燃烧反应时放出的热量,木素的燃烧热值相对较高,无灰分云杉盐酸木素的燃烧热是110.0kJ/g 硫酸木素的燃烧热是109.6kJ/g,剧烈条件下分离的木质素几乎不溶，如Klason木质素； 缓和条件下分离的木质素能溶于二氧六环、二甲亚砜（DMSO）、甲酰胺、二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃（THF）等； 蒸煮液中分离出的木质素随官能团和分子量大小的不同而能溶于某些溶剂，如乙醇、丙酮等。,5、溶解度,原本木素由于分子量大和缺少亲液性基团，在水中以及通常的溶剂中的溶解性较差，主要部分不溶于水和各种常用的有机试剂或无机试剂；有一小部分能溶于某些有机溶剂如二氧六环；很少量能溶于甲醇和乙醇 分离木素，在某种溶剂中溶解与否，取决于木素的性质和溶剂的溶解性参数与氢键结合能,7、粘度,木素的熔点往往不是一个固定的物理常数，一般存在玻璃化温度,6、熔点,木素溶液的粘度较低,但也有例外，如： 云杉碱木素的熔点为186 有两种工业碱木素的熔点分别为140和170,玻璃化温度,依据试样的力学性质随温度变化的特征，可以把非晶态高聚物按温度区域不同划分为三种力学状态玻璃态，高弹态（橡胶态）和粘流态。玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃化转变温度，简称为玻璃化温度通常用Tg表示。这是宏观的解释 微观上来说，非晶态高聚物随温度变化表现出三种力学状态，这是内部分子处于不同运动状态的宏观表现。在玻璃态下，由于温度低，高聚物的链段处于被冻结状态，只有那些较小的运动单元如侧基等，而到达玻璃化转变温度，链段可以运动了，因此也引起了高聚物一些性质的变化。,二、木素的相对分子量及木素分子的存在状态,木素是一种高分子化合物，原本木素的分子量可高达几十万 分离木素的分子量要低得多，一般仅有几千到几万 磨木木素也只是原本木素中的低分子量部分,1.木素的相对分子质量,磨木木素的平均分子量,一般认为木质素的分子形状呈紧密的球状结构。 电子显微镜观察： 粒状聚集体 X-射线研究： 无定形 其溶液和流体力学研究均证实其分子形状为球形： 溶液粘度低，为同分子量高聚糖的1/40，为同分子量合成线型高聚物的1/4； 沉降、扩散过程的特性都与球形微粒相符。,2、分子形状,制浆过程中木素大分子降解溶出的模型,用电子显微镜研究木素的超分子结构状态表明，木素是： 以球状质点状态 块状质点状态聚集存在的,比表面积 180 m2/g，具网状结构，比表面积大，吸附性能好。 新闻纸的木质素含量较高，具有良好的油墨吸