Химия древесины
Древесина имеет сложное анатомическое здание и химический состав. Древесина, древесинное вещество ли, — это вещество клеточных стенок (оболочек клеток дерева).
Древесина состоит в основном из органических веществ (около 99 %), и только небольшую часть (около 1 %) составляют минеральные вещества, что при сжигании древесины образуют золу. Количество золы служит характеристикой содержания минеральных веществ, но точно не равняется ему.
Основные органические компоненты древесины являются ВМС (полимерами), что в древесине между собой крепко связанные.
Потому древесину можно рассматривать как полимерный композиционный материал. НМС в древесине составляют очень малую частицу. Органические вещества древесины подразделяют на три основных части:
углеводную, ароматическую и экстрактного вещества.
Экстрактными веществами называют такие вещества, который можно вытягивать из древесины нейтральными растворителями (водой или органическими растворителями), то есть экстрагировать.
Невзирая на малую массовую частицу в древесине, состав их очень разнообразный и включает главным образом низкомолекулярные компоненты и частично ВМС. Одни экстрактные вещества играют важную роль в жизни дерева, другие имеют
большое значение в химической технологии древесины.
По способу выделения из древесины экстрактные вещества принято разделять на три группы: летучие из паром, растворимые в органических растворителях, растворимые в воде.
Углеводная часть составляет в древесине хвойных пород около 70%, а у лиственных пород до 80%. Это комплекс высокомолекулярных соединений — полисахаридов, которые называются холоцелюлозой.
В состав холоцелюлози входят основной компонент древесины - целлюлоза и разные нецеллюлозные полисахариды — гемицелюлози.
Гемицелюлози условно главным образом в анализе древесины, подразделяют на пснтозани и гексозани. По химическому зданию к гемицеллюлозам близки некоторые водорастворимые полисахариды, которые относятся к водорастворимым ВМС.
Углеводная часть - это часть древесины, которая поддается гидролизу. При полном гидролизе полисахариды превращаются в моносахариды.
По способности к гидролизу углеводную часть подразделяют на легкогидролизни полисахариды (гидролизуют разведенными минеральными кислотами, например 2—5 %-ний НС1, при температуре близко 100°С) и важкогидролизни полисахариды (гидролизуються концентрированными минеральными кислотами, например 72 %-ний Н2504 при комнатной температуре). Разная гидролизованисть связана с надмолекулярной структурой полисахаридов древесины.
К важкогидролизованих "полисахаридам относятся целлюлоза (как кристаллический полимер) и небольшая часть гемицелюлози, закристаллизовавших вместе с целлюлозой, к легкогидролизованих — гемицелюлози (как аморфные полимеры) и небольшая часть целлюлозы — аморфная часть.
После удаления экстрактных веществ и полного гидролиза углеводной части в остатке выходит ароматическая часть — лигнин.
Лигнин в сравнении с полисахаридами более легко окисляется. После удаления экстрактных веществ и обработки древесины окислителями в остатке выходит
углеводная часть — холоцелюлоза.
Таким образом, используя расхождение в свойствах, можно разделить древесину на ее основные части.