木素的物理性质
木素的物理性质
木素磺酸钠
0
21.2
235
118
燃烧热
木素的燃烧热值相对较高，如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。
熔点
木素的熔点往往不是一个固定的物理常数，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 ℃ 。
5、电化学性质
作为高分子电解质的木素，在电泳时向阳 极移动，因此可以与碳水化合物相分离。 另外用电泳法和电渗析法，可以从制浆 废液中分离木素磺酸。
3. 木素的溶解性
• 原本木素在水中以及通常的溶剂中大部分不溶 解，也不能水解成单个木素单元。
• 在制浆过程中为了把木材中的木素溶出，使纤 维分离开来，往往要在木素大分子中引入亲液 性基团；或是使用碱，在一定条件下从木素中 导出新的酚羟基，由于酚羟基的亲液性，也能 使木素溶解出来。
• 原本木素在水中以及通常的溶剂中大 部分不溶解，不同的分离木素溶解性 也不同。 • 分离的木素在某种溶剂中溶解与否， 取决溶剂的特定溶解性参数和氢键结 合能。
• 几种植物的磨木木素（接近原本木素）的 数均分子量大都在3300-4120之间，最高可 达20000-25000。Mw/Mn=1.6-1.7，有多分 散性。 • 酸碱法分离木素分子量比磨木木素要低， 有的却高于磨木木素（木素之间缝合）。
7
磨木木素的平均分子量
磨木木素 云杉 落叶松
杨木 芦苇
Mw 7050 6650
阔叶木硫酸盐木素
云杉木素磺酸 5.Leabharlann ~13.12.92.8
3.1
云杉亚氯酸盐木素
8.8~9.6
9
2、木素分子的形状
木质素的物理和化学性质[最新]
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木质素的物理和化学性质不同制浆工艺和提取方法获得的木质素主要物理和化学性质包括以下方面：1、木质素的颜色原本木质素是一种白色或接近无色的物质．我们见到的木质素的颜色，是在分离、制备过程中造成的。
随着分离、制备方法的不同，呈现出深浅不同的颜色。
酸木质素、酮胺木质素、过碘酸盐木质素的颜色较深，在浅黄褐色到深褐色之间，出Brayns分离的并以其名字命名的云杉木质素是浅奶油色。
2、木质素的分子量分布通常的高分子化合物，相对分子质量一般是几十万、几百万，甚至上千万，木质素虽然也是高分子化合物，但分离木质紊的相对分子质量要低得多，一般是几干到几万，只有原本木质素才能达到几十万。
相对分子质量的高低与分离方法有关。
高分子的一个重要特征是分子具有多分散性，即相对分子质量大小有一定范围。
高聚物的分子量具有统计平均意义，采用不同的测试办法测得的结果不同。
常常测定重均分子量和数均分子量，以重均分子量和数均分子量的比值表示分散性。
木质素是天然高分子聚合物，其分子量也呈多分散性。
针叶木磨木木质素的重均分子量为2000，阔叶木磨木木质素的稍低；用硫酸从黑液中沉淀出的木树木质素分子量在330—63000之间，其中65％—80％的木质素分子量在500—50000之间。
草浆木质素的分子量也呈现出多分散性，其分散系数一般大于2.3、木质素的溶解性高聚物的溶解过程实质上是溶剂分子进入高聚物中，克服大分子的作用力，达到大分子和溶剂分子相互混合的过程。
同低分子物质相比较，高聚物的溶解过程一般有二个阶段—溶胀和溶解，整个溶解过程比较复杂和缓慢。
木质素是一种聚集体，结构中存在许多极性基团，尤其是较多的羟基，木质素具有很强的分子内能和分子间的氢键，因此原本木质素是不溶于任何溶剂的。
分离木质素时，因为发生了缩合成降解，许多物理性质改变了，溶解度也阻之改变。
碱木质素在酸性及中性介质下不溶于水，但是溶于具有氢键构成能力强的溶剂，如在NaoH 水溶液中(其pH值在10．5以上)、二氧六环、丙酮、甲基溶纤剂和吡啶等溶剂中；磺酸盐木质素可溶于各种PH值的水溶液中．而不溶于有机溶剂中。
第三章-木质素
离子交换树脂
粘合剂（环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯） 分散剂和表面活性剂
木质素复合材料
农业（肥料、农药缓释剂、植物生长调节剂、饲料添加剂、 沙土稳定剂 、土壤改良剂）
思考题
• • • • 木质素的来源、分类及分离方法。 木质素的元素组成及主要结构特点。 木质素的主要物理性质。 木质素在高分子中的应用。
3.2 木质素的结构与性质
（1）木质素的元素组成
元素组成和甲氧基 碳、氢、氧 “甲氧基” 在表示木质素的元素分析结果时，常用除去甲氧基量的苯 丙烷单元作标准，以相当于C9的各种元素量来表示，再 加上相当于每个C9的甲氧基数，如： 云杉：C9H8.83O2.37(OCH3)0.96 桦木：C9H9.03O2.77(OCH3)1.58 麦秸：C9H7.39O3.0(OCH3)1.07
OH
松柏醇
芥子醇
对香豆醇
3.2 木质素的结构与性质
（4）木质素的性质
木素的物理性质既取决于木素的来源，也取决于木素分离 提取的方法，因而具有多变性和复杂性。 热塑性：玻璃化温度明显，一般在127~193℃，但没有确 定的熔点。 热稳定性：具有良好的热稳定性，235℃开始失重，300℃ 仅失重2%。 溶解性：除木质素磺酸盐外，大部分木质素不溶于水。
生物质材料
主要内容
• • • • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 纤维素基材料 木质素 木材 淀粉基材料 甲壳素基材料 蛋白质基材料 其他生物质材料
第三章 木质素
• 目的和要求
掌握和了解木质素的分布、化学结构、基本性质、主要应 用。
• 内容和要点
紫外显微镜(UV)
木质素化学
分散度都大于2，是三维网状结构， 一般直链形结构分散度在2左右。
在电子显微镜下（SEM），木质素为 球形或块形。
一 、 木质素的物ห้องสมุดไป่ตู้性质
8.显色反应 （1）显色原因： 发色基团：苯环共轭的羰基、羧基和烯 助色基团：酚羟基和醇羟基。 150种以上的显色反应，显色剂包括醇、 酮、酚、芳香胺、杂环和一些无机物。 （2）用途： 用 于 木 质 素 的 定 性 ( Mäule 反 应 ) 和 定 量 分 析。木材染色
原本木质素是不溶于任何溶剂的。 Brauns和有机溶剂木质素可溶于二氧六环、吡 啶、甲醇、乙醇、丙酮及稀碱中(加入少量的 水),不溶于乙醚。
碱木质素可溶于稀碱或中性的极性溶剂中，木 质素磺酸盐可溶于水。
一 、 木质素的物理性质
6.热性质
除了酸木质素和铜胺木质素外，原本木质素和大多数 分离木质素是热塑性高分子物质，无确定的熔点，具
高碘酸盐木质素 高碘酸盐木质素 二氧六环木质素（相对低分子量） 二氧六环木质素（相对低分子量） 高碘酸盐木质素 二氧六环木质素（相对低分子量） 木质素磺酸盐
干燥状态
193
127 146 179 134 235
吸湿状态（水 分%）
115（12.6） 90（27.1） 72（7.1） 92（7.2） 128（12.2） 78（7.2） 118（21.2）
一 、 木质素的物理性质
木质素与酚类和芳香胺的显色反应
酚类
显色
芳香胺
显色
苯酚 邻、间甲酚 对甲酚 邻、间硝基苯酚 对硝基苯酚 对二羟基苯 间苯二酚 均苯三酚
蓝绿 蓝 橙绿 黄 橙黄 橙 紫红 红紫
木质素化学
一 、 木质素的物理性质
各种分离木质素的玻璃态转化温度（ 各种分离木质素的玻璃态转化温度（Tg）
树种 分离木质素 玻璃态转化温度/℃
干燥状态
吸湿状态（水 分%） 115（12.6） 90（27.1） 72（7.1） 92（7.2） 128（12.2） 78（7.2） 118（21.2）
云杉 云杉 云杉 云杉 桦木 杨木 针叶树和芳香胺的显色反应
酚类 显色 芳香胺 显色
苯酚 邻、间甲酚 对甲酚 邻、间硝基苯酚 对硝基苯酚 对二羟基苯 间苯二酚 均苯三酚
蓝绿 蓝 橙绿 黄 橙黄 橙 紫红 红紫
α-萘胺 苯胺 邻硝基苯胺 间、对硝基苯胺 磺胺酸 对苯二胺 联苯胺 喹啉
绿蓝 黄 黄 橙 黄橙 橙红 橙 黄
一 、 木质素的物理性质
无定形聚合物的温度无定形聚合物的温度-形变曲线 区域（ ）：玻璃态 区域（ ）：玻璃态与高弹态转变区 玻璃态； 玻璃态与高弹态转变区； 区域（1）：玻璃态； 区域（2）：玻璃态与高弹态转变区； 区域（ ）：高弹态 高弹态； 区域（3）：高弹态； 区域（ ）：高弹态与粘流态转变区 区域（ ）：粘流态 高弹态与粘流态转变区； 区域（4）：高弹态与粘流态转变区； 区域（5）：粘流态
二、 木质素的化学反应
愈创木基乙基甲醇的硝化反应
二、 木质素的化学反应
3.与甲醛反应（methylolation） 与甲醛反应（ 与甲醛反应 ）
均相: 均相 碱木质素溶于NaOH溶液 pH=11, 加 溶液, 碱木质素溶于 溶液 入甲醛, ℃反应120 min。 入甲醛 80℃反应 。 多相: 多相 用四氢呋喃溶解碱木质素后, 用四氢呋喃溶解碱木质素后 加入甲 装入固体催化剂, 醛, 装入固体催化剂 在80℃反应 ℃反应120 min。 。
木质素铁离子-概述说明以及解释
木质素铁离子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述木质素铁离子作为一种重要的有机-无机复合材料，引起了广泛的研究兴趣。
木质素是一种天然存在于植物细胞壁中的有机聚合物，具有复杂的结构和多样化的功能。
而铁离子是一种重要的金属离子，具有诸多催化和氧化性能。
当木质素与铁离子相互作用时，形成了木质素铁离子复合物，其独特的结构和性质为其在多个领域的应用提供了可能。
本文旨在深入探讨木质素铁离子的定义、特性以及其与铁离子的相互作用。
首先，将介绍木质素的基本定义和主要特性，包括其分子结构、化学性质和来源；其次，将重点探讨木质素与铁离子之间的相互作用机制，包括吸附、配位和交互影响等方面。
通过对这些相互作用的深入研究，我们可以更好地理解木质素铁离子的形成过程和性质特点。
除了探讨木质素铁离子的基本特性和相互作用，本文还将重点关注木质素铁离子在不同领域的应用。
木质素铁离子具有良好的催化性能和生物活性，被广泛应用于环境修复、催化反应、材料制备和生物医学等领域。
我们将详细介绍这些应用领域，并探讨木质素铁离子的潜在应用价值和未来发展前景。
通过对木质素铁离子的概述和深入研究，我们可以更好地认识木质素铁离子复合物的特性和应用价值。
相信本文的研究结果能够为相关研究提供借鉴和指导，促进木质素铁离子的进一步应用和发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以这样来编写：文章结构本文将采用以下结构来探讨木质素铁离子的相关内容。
首先，引言部分将提供对整篇文章的概述，描述木质素铁离子的定义、特性以及其在科学研究和应用领域中的重要性。
接下来的正文部分将分为三个主要部分。
第一部分将介绍木质素的定义与特性，包括其化学结构、性质以及来源等方面。
我们将深入探讨木质素作为一种重要的有机化合物，对于植物细胞壁的形成和稳定性起到的关键作用。
第二部分将重点讨论铁离子与木质素的相互作用。
我们将探讨铁离子是如何与木质素分子中的羟基或醛基等官能团发生反应，形成木质素铁离子的配合物。
木质素物理化学性质分离测定[1]
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木质素物理化学性质分离测定[1]木质素不同制浆工艺和提取方法得到的木质素的主要理化性质包括以下几个方面:1，木质素的颜色原来木质素是一种白色或接近无色的物质。
我们看到的木质素颜色是在分离和制备过程中造成的。
由于分离和制备方法的不同，它呈现出不同的色调。
酸性木质素、铜胺木质素和高碘酸木质素颜色较深。
介于浅黄棕色和深棕色之间的云杉木质素，由布雷恩斯分离出来，因其呈浅奶油色而得名。
2和木质素的分子量分布普通高分子化合物的相对分子量一般为几十万、几百万甚至几千万。
尽管木质素也是一种高分子化合物，但分离出的木质素湍流的相对分子量要低得多，一般在数万至数万之间。
只有原始木质素可以达到几十万相对分子质量与分离方法有关。
聚合物的一个重要特征是它的多分散性，即它的相对分子质量有一定的范围。
聚合物的分子量具有统计平均显著性，不同测试方法测得的结果不同。
通常测量重均分子量和数均分子量，分散性用重均分子量和数均分子量之比表示。
木质湍流是一种天然聚合物，其分子量也是多分散的。
针叶木木素重均分子量为2000，而阔叶木素略低。
用硫酸从黑色溶液中沉淀出的木材分子量为330-63000，其中65%-80%的木质素分子量为500-50000草浆中木质素的分子量也表现出多分散性，其分散系数一般大于2。
3.高聚物木质素的溶解过程实质上是一个溶剂分子进入高聚物，克服大分子作用力，实现大分子和溶剂分子相互混合的过程。
与低分子物质相比，聚合物的溶解过程一般分为溶胀和溶解两个阶段，整个溶解过程更加复杂和缓慢。
木质素是一种结构中含有许多极性基团，特别是许多羟基的聚集体。
木质素具有很强的分子内能量和分子间氢键，因此木质素原本不溶于任何溶剂。
当木质素被分离时，许多物理性质和溶解性由于收缩降解而改变。
碱木质素在酸性和中性介质中不溶于水，但溶于具有强氢键形成能力的溶剂，如氢氧化钠水溶液(其酸碱度在10.5以上)、二恶烷、丙酮、甲基溶纤剂、吡啶等溶剂。
磺化木质素可溶于各种酸碱度的水溶液，但不溶于有机溶剂。
木质素名词解释
木质素名词解释木质素（ woodin）是一种白色颗粒状物质，不溶于水和乙醇，其物理性质、化学性质与纤维素相似。
它主要存在于植物的韧皮部（即形成层）和薄壁组织中，但也有一定数量存在于木材细胞腔内。
木质素分子中，羟基、甲氧基和羰基上都连有一个相同的碳原子。
具有与纤维素类似的性质：能与强酸或强碱作用，可溶解于强酸或强碱的溶液中，遇稀酸时发生凝胶；加热至260 ℃时熔化并完全失去结晶水。
木质素是植物细胞壁的重要成分，它使植物细胞有较高的机械强度。
木质素不易降解，因此在工业上多作为一种廉价而优良的工业原料，还可制造水泥、石灰、硫磺等产品，并用作吸音、防水、装饰、填充材料。
木质素的分子结构比纤维素稍复杂一些，还含有少量的半纤维素和一定量的其他化合物。
木质素在生物体内的合成和降解是一个极为复杂的过程，影响其合成和降解的因素很多，其中主要有以下几个方面。
（ 1）温度。
木质素的合成速度随温度升高而加快，因此在热带地区比在寒带地区的木质素合成速率大。
一般说来，温度越高，木质素降解越快，相反则合成越快。
这是由于热带地区的光照充足，温差变化大，所以木质素的合成速率大于降解速率。
在生物体内，木质素的降解受酶的影响较大，尤其是在低温和高温时，由于酶活性增加，降解速率提高。
如在人体内缺乏维生素B和烟酸时，血浆中的木质素就容易被降解。
（ 2） pH值。
木质素在酸性条件下溶解度较低，在碱性条件下较高。
如果木质素中含有半纤维素成分，则更利于被降解。
在一般情况下，如果木质素在较高的碱性条件下被降解，则较低的酸性环境将有利于半纤维素的合成。
因此，在研究木质素的降解途径时，可考虑从pH值的角度入手进行探讨。
另外，对木质素降解的影响因素还有各种微生物。
木质素的降解也是微生物共同参与的生化反应。
一般说来，细菌是木质素降解的先驱者。
纤维素是地球上最丰富的有机化合物，占地球上所有有机质的3/4。
据估计，现代地球上的纤维素总量达5000亿吨。
它是由许多糖类聚合而成的长链状大分子化合物，约有30多万个葡萄糖单元通过氢键连接而成，结构非常稳定，因此难以降解。
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• 原本木素在水中以及通常的溶剂中大 部分不溶解，不同的分离木素溶解性 也不同。 • 分离的木素在某种溶剂中溶解与否， 取决溶剂的特定溶解性参数和氢键结 合能。
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4、木素的热性质
指木素的热可塑性，对木材的加工和制浆，特 别是机械木浆的制造，是一项重要的性质。 磨木浆：由于磨石对原木周期性压力脉冲作用， 使木材加热，木素软化，使纤维完整离解，反 之未经充分软化的木材，在磨浆中会在细胞壁 任意处破裂，导致碎片增多，或产生破碎了的 纤维或粉状细料。
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磨木木素的平均分子量
磨木木素 云杉 落叶松
杨木 芦苇
Mw 7050 6650
5140 5350
Mn 4120 3760
3440 3300
Mw/Mn 1.70 1.78
1.55 1.62
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各种可溶性木素的分子量
木素
云杉“天然木素” 云杉MWL 云杉硫酸盐木素 阔叶木硫酸盐木素 云杉木素磺酸 5.3~13.1
Mw×10-3
2.8~5.7 20.6 11.4~19.3
Mn×10-3
Mw/Mn
8.0 5.0~6.1 2.9
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• 各种木素的软化温度，即玻璃化温度， 干燥木素在127~193oC，随树种、分离 方法、分子量大小而异。 • 吸水后的木素，软化点大大降低。 • 而分子量增大，玻璃化温度上升。
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原本木素是一种白色或接近无色的物质，人们
所见到的木素的颜色是在分离和制备过程中形成的。 如云杉Brauns木素是浅奶油色，酸木素、铜氨 木素和过碘酸盐木素的颜色较深，在浅黄褐色到深 褐色之间。
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木素的物理性质及其利用
一 、一般物理性质
Chapter 22Lignin Chapter Lignin
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分离出的木素在分离过程中受到各种变化， 如化学构造和分子量变化等，因此其性质也 越发变得多样。可以说木素的物理性质因多 种原因而变得复杂且相差甚远。木素的物理 性质，包括各种波谱性质、高分子性质及其 他性质，如溶解溶解性质、热性质和电化学 性质等。
Chapter 22Lignin Chapter Lignin
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Chapter 22Lignin Chapter Lignin
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二、木素的相对分子质量
原本木素的相对分子质量可高达几十万。而分离木素 的相对分子质量要低得多，一般仅有几千到几万。即使是 磨木木素也是原本木素中的低相对分子量部分。
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115
90 179 128 127 72 146 92
针叶木
木素磺酸钠
0
21.2
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燃烧热
木素的燃烧热值相对较高，如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。
木素组分 4 1 0.0548
浓度（g/100mL二氧六环） 3.2 0.0516 2.56 0.0518 2.05 1.64 0.0498 0.0495
2
3
0.0692
0.0783718
0.0618 0.0567
0.0722 0.0680
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5、电化学性质
作为高分子电解质的木素，在电泳时向 阳极移动，因此可以与碳水化合物相分 离。另外用电泳法和电渗析法，可以从 制浆废液中分离木素磺酸。
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1、木素的粘度、分子量和分子量分布 • 粘度
木素溶液的粘度较低。由下表可见，不同浓度的云 杉乙醇木素的，黏度值不大。比粘度为0.050~0.078
云杉乙醇木素的比粘度
• 几种植物的磨木木素（接近原本木素）的 数均分子量大都在3300-4120之间，最高可 达20000-25000。Mw/Mn=1.6-1.7，有多分 散性。 • 酸碱法分离木素分子量比磨木木素要低， 有的却高于磨木木素（木素之间缝合）。
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熔点
木素的熔点往往不是一个固定的物理常数，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 ℃ 。
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2.6 2.3~3.1 2.8 3.1
云杉亚氯酸盐木素
8.8~9.6
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2、木素分子的形状
木素的结构是无定形的。 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或块状质点状态聚集存在 的。 原本木素和碳水化合物，在植物细胞中，以层状 结构存在，制浆过程中以厚度约2nm宽度的碎片 溶出，大的板状的碎片在溶液中不规则地折叠卷 曲，而成近于球状的木素的分子质点。
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3. 木素的溶解性
• 原本木素在水中以及通常的溶剂中大部分不溶 解，也不能水解成单个木素单元。
• 在制浆过程中为了把木材中的木素溶出，使纤 维分离开来，往往要在木素大分子中引入亲液 性基团；或是使用碱，在一定条件下从木素中 导出新的酚羟基，由于酚羟基的亲液性，也能 使木素溶解出来。
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• 相对密度
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1.300～1.500。 数值的大小因测定方法和木素制备方法的不同而有所 区别。
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木素的含水率和软化点
树 种 云杉 木 素 过碘酸盐木素 含水率 0 3.9 软化点/oC 193 159
12.6
27.1 桦木 云杉 过碘酸盐木素 二氧六环木素(低分子量） 二氧六环木素(高分子量） 0 10.7 0 7.1 0 7.2