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《植物纤维化学》复习思考题

郑重声明:

老师课堂上讲题型可能有选择、填空、简答(具体题型还没确定),发下去的试卷是来自材料专业的老师给的,所以试卷仅供参考哈~~

——09轻化工程

第一章思考题

1.如何将造纸植物纤维原料进行分类?

一、木材纤维原料(woodfiber)

1针叶材(NeedleleavedwoodorSoftwoodorConiferous)

叶子多呈针状,材质比较松软,如马尾松、落叶松、云杉、冷杉、火炬松等。

2阔叶材(LeafwoodorHardwoodorDicotyledon)

叶子多呈宽阔状,材质较坚硬,如杨木、桉木、桦木、相思木等。

二、非木材纤维原料(non-woodfiber)

1禾本科纤维原料

稻草、麦草、芦苇、荻、甘蔗渣、高梁杆、玉米秆、麻杆、竹子等。

2韧皮纤维原料

树皮类:

棉秆皮、桑皮、构皮、檀皮、雁皮

麻类:

红麻、亚麻、黄麻、青麻、大麻

3籽毛纤维原料

棉花、棉短绒、棉质破布

4叶部纤维原料

香蕉叶、龙舌兰麻、龙须草等

三、半木材纤维原料

棉秆,其化学成分、形态结构及物理性质与软阔叶材相近。

2.造纸植物纤维原料中、主要化学组成是什么?

写出定义或概念。

主要化学组成是木素和碳水化合物(carbohydrates):

纤维素和半纤维素

纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基通过1,4-β苷键联结而成的均一的线状高分子化合物。

半纤维素是由两种或两种以上单糖基(葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基等)组成的非均一聚糖,并且分子中往往带有数量不等的支链。

木素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物

3.比较纤维素与半纤维素的异同。

①纤维素与半纤维素共同存在于大多数植物细胞壁中。

②纤维素全部由葡萄糖单位聚合而成,而半纤维素是一种杂聚多糖,常含有木糖,甘露糖,半乳糖,鼠李糖,阿拉伯糖等单糖单位。

③在酸性环境下半纤维素远较纤维素易于水解。

④半纤维素比纤维素的分子要小,大约含有500到3000个单糖单位,后者大约含有7000到15000个。

⑤半纤维素是分支的聚糖,而纤维素是不分支的。

半纤维素具有亲水性能,可以造成细胞壁的润胀,赋予纤维弹性。

⑥一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。

 

4.写出综纤维素的定义及四种制备方法、并指出哪种方法比较好?

P7

(1)定义

又称总纤维素,指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分(即纤维素和半纤维素的总称)。

(2)制备方法(P7)

氯化法、亚氯酸钠法、二氧化氯法、过醋酸法

以上方法得到的综纤维素都含有少量的木素,而且制备过程中往往使得少量碳水化合物被溶出。

5.如何自综纤维素制备α-纤维素?

并指出其化学组成。

P8

(1)用17.5%NaOH或(24%KOH)溶液在20℃下处理综纤维素或漂白化学浆45min,将其中的非纤维素碳水化合物大部分溶出,留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物,分别称为综纤维素的α-纤维素或化学浆的α-纤维素。

(2)α-纤维素包括纤维素和抗碱的半纤维素

6.如何自漂白化学浆制备α-纤维素、β-纤维素、γ-纤维素?

并指出各自的化学组成。

P8

(1)α-纤维素

用17.5%NaOH或(24%KOH)溶液在20℃下处理综纤维素或漂白化学浆45min,将其中的非纤维素碳水化合物大部分溶出,留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物,分别称为综纤维素的α-纤维素或化学浆的α-纤维素。

(用英文翻译)

包括纤维素和抗碱的半纤维素

(2)β-纤维素和γ-纤维素

用漂白化学木浆制备α-纤维素时,处理中所得到溶解部分,用醋酸中和沉淀出来的那部分为β-纤维素,不沉淀部分为γ-纤维素。

β-纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素,γ-纤维素全为半纤维素。

7.如何制备CrossandBevan纤维素?

P8

采用氯气处理湿润的无抽提物试料,使木素转化为氯化木素,然后用亚硫酸及约含2%亚硫酸钠溶液洗涤、以溶出木素。

重复以上处理、直至加入亚硫酸钠后仅显淡红色为止。

半纤维素的溶出较多,残留少量木素。

8.如何制备硝酸乙醇纤维素?

P8

用20%的硝酸和80%乙醇的混合液,在加热至沸腾的条件下处理无抽提物的试样,使其中的木素变为硝化木素、溶于乙醇中而被除去,所得残渣既为硝酸乙醇法纤维素。

此法结果最差,部分纤维素和大部分半纤维素被降解,含量更低。

9.写出有机溶剂抽出物的定义、并指出常用的有机溶剂有哪些?

P9

有机溶剂抽出物:

用中性有机溶剂抽提植物纤维原料,溶解在溶剂中的有机物。

常用的有机溶剂:

水、稀碱、苯、乙醇、苯-醇混合液、乙醚、丙酮、石油醚

 

10.写出针叶材、阔叶材和草类原料、各自的有机溶剂抽出物的化学组成及存在的位置?

P9—P13

(1)针叶材的抽出物

①针叶木中,松木和柏木的有机溶剂抽出物的含量是比较高的(尤其在心材中),其主要成分为松香酸(RosinAcids)、萜烯类化合物、脂肪酸(FattyAcids)及不皂化物。

②针叶木有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和射线薄壁细胞中,心材含量比边材含量高。

(2)阔叶材的抽出物

阔叶木的抽出物主要含游离的已酯化的脂肪酸、中性物、多酚类化合物,不含或只含少量松香酸。

主要存在于木射线和木薄壁细胞中。

(3)禾本科植物原料的抽出物

①主要成分是蜡质,少量高级脂肪酸和高级醇

②抽出物含量低

③主要存在于禾本科原料表皮层的外表面

④量少,对生产过程及废液的回收利用的影响不大

11.写出果胶质的分子结构式、并说明果胶质存在于哪些植物中?

P20

Ø主要存在于胞间层(M)和初生壁(P)

Ø果胶质含量:

Ø针叶木及草类的果胶质含量很少(阔叶木>针叶木和草类)。

Ø麻、棉杆皮、桑皮、檀皮含果胶质较多。

所以韧皮纤维原料制浆中所要解决的主要矛盾(脱胶)与木材和草类不同(脱木素)。

12.写出植物纤维的定义。

植物纤维(plantfibre)是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。

它的细胞细长,两端尖锐,具有较厚的次生壁,壁上常有单纹孔,成熟时一般没有活的原生质体。

植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。

13.试述死亡细胞壁的构造。

纤维细胞壁的微细结构模型图(参照课本P43图1—28)

14.叙述木材的粗视结构。

P22

☞木材的三个切面:

横切面、经切面、弦

切面

☞树心

☞树皮

☞形成层

☞木质部(早材、晚材、年轮、生长轮、

边材、心材、环孔材、散孔材)

15.植物细胞壁上纹孔的功能及种类?

P63—64

功能:

⏹纹孔是相邻细胞间的水分和养分的通道。

⏹蒸煮液通过纹孔渗透到细胞内部使其与木素进行反应,小放气可以震破孔膜,利于药液渗透,使原料得到均匀蒸煮。

针叶木纤维细胞都是具缘纹孔。

阔叶木都是单纹孔,只有少量是具缘纹孔,有些甚至无纹孔,具缘纹孔比单纹孔更有利于药液的渗透。

蒸煮木材和竹子要多次放气。

阔叶木单纹孔,纹孔口小,不利于药液渗透,难于蒸煮

16.如何将木材植物细胞进行分类?

17.叙述针叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比?

P17

生物结构看书本上的图P17

针叶材中的细胞最主要是管胞,并有少量的木射线,一般不含导管

(1)管胞:

针叶木的最主要细胞,形似纺锤状;占针叶木细胞总数的90%-95%,具有输导水分和支撑树木的双重作用。

(2)木薄壁组织:

针叶材中的射线细胞,含量少,壁薄腔大,长度小,呈长方形,径向排列,胞腔内含树脂;在木质部称为木射线,在韧皮部称为韧皮射线;一般为单列,且无异型射线,通过纹孔与其他细胞相通,是细胞间横向流通的通道,具有储存营养的作用、

(3)树脂道:

是部分针叶木独有的特征,是由若干个分泌细胞所围成形的一种胞间道。

它不是一个细胞也不是组织而是细胞间隙,中间充满树脂,故称为树脂道。

分为轴向树脂道和径向树脂道,两者互相沟通,形成树脂道网。

18.叙述阔叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比?

P18

(1)木纤维:

阔叶木的纤维细胞,是阔叶木的主要细胞和支持组织。

大部分阔叶材的纤维细胞含量为60~80%。

纤维细胞含量明显低于针叶木纤维细胞含量,造纸价值不如针叶木。

般不用于单独抄造高强度纸张。

(2)管胞:

阔叶材中的管胞短而少,形态与针叶木中的管胞相似,纹孔为具缘纹孔,纹孔缘明显,纹孔直径大于或等于导管细胞侧壁上的纹孔直径。

(3)导管:

由一串具穿孔的管状细胞所构成,是阔叶木中的水分输导组织。

约占阔叶材总体积的20%;以导管的细胞壁的增厚情况不同,可分为五种类型:

环纹导管、螺旋状导管、梯形导管、网纹导管、纹孔导管;导管的大小和分布影响制浆过程中药液的浸透。

(4)薄壁细胞:

轴向薄壁组织:

纺锤状薄壁组织细胞、木薄壁组织束;含量分布变化较大:

从小于1%至24%不等

(5)木射线细胞:

同型木射线:

只有径向排列的木射线细胞;异型木射线:

既有直立的又有横卧的细胞

19.叙述草类原料的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比?

P33

①纤维细胞

♓是禾本科植物纤维原料的最主要细胞,禾秆的支持组织。

♓形态:

两端尖削,腔小。

纤维长度1.0~1.5mm(一般<2mm),宽一般10~20µm。

♓纤维含量低,40~70%

②薄壁细胞(Parenchyma)

◈壁薄腔大,形状多样(杆状、长方形、正方形、球形、枕头形等),长度较短

◈含量高,草类达46%。

又称为基本组织(禾本科原料的一大缺点)

③表皮细胞

长细胞和短细胞(硅细胞、栓质细胞)

④导管和筛管

Ü导管细胞含量高,直径大

⑤石细胞

细胞壁极度增厚,细胞腔极小,常木质化、栓质化或角质化。

非纤维状,尺寸小,洗涤过程易随水流失。

主要存在于竹子中

20.从细胞形态的角度分析、哪种植物纤维原料为造纸的优质原料?

棉花纤维以及棉短绒中,纤维素以外的杂质含量最低,因而具有制浆、漂白工艺最简单,造纸价值最高等特点。

针叶材、阔叶材和禾本科三类原料相比,针叶材的木素含量最高,阔叶材次之,禾本科原料(除竹子外)木素含量最低。

禾本科原料较易蒸煮、漂白,生产工艺条件需温和些;针叶材原料较难蒸煮、漂白,工艺条件需强烈些;阔叶材原料制浆、漂白难易程度则介于两者之间。

三类原料的半纤维素含量(及组成)明显不同,半纤维素含量高的原料,碱法浆得率高,纸浆易吸水润涨,成纸具有紧度高、透明度高等特点。

木材原料的有机溶剂抽出物含量高,既赋予原料特有的颜色、特殊用途及经济价值;也将对制浆生产及工艺操作,废液回收,纸浆漂白剂白度稳定性方面造成影响。

并且,阔叶材原料所造成问题会更突出一些。

禾本科原料的灰分含量明显比木材原料的高;且其主要成分是二氧化硅,对草浆洗涤、漂白液回收等方面造成影响。

碱法制浆时,增加碱回收的“硅干扰”;酸法制浆时,会引起纸的纸病。

韧皮纤维原料中果胶质含量较高,由于果胶质与金属离子的特殊关系,韧皮纤维原料中的灰分含量也较高。

21.解释下列名词概念并写出数学表达式:

长宽比、壁腔比、纤维数量平均长、纤维重量平均长、纤维长度分布频率。

P44—P48

长宽比:

纤维长度与纤维宽度的比值

壁腔比:

细胞壁厚度与细胞腔直径的比值。

柔软性!

Runkel曾经指出:

Ø壁腔比<1很好原料

Ø壁腔比=1好原料

Ø壁腔比>1劣等原料

22.叙述这些纤维形态学指标与纸张性能之间的关系。

P43

(1)长宽比:

长宽比大,成纸时单位面积中纤维之间相互交织的次数多,纤维分布细密,成纸强度高;反之成纸强度低

(2)壁腔比:

壁腔比小的纤维,成纸时纤维间的接触面积较大,结合力强,成纸强度高;反之,纤维僵硬,纤维间接触面积小,结合力小。

对耐破度影响最为显著。

壁腔比<1很好原料、壁腔比=1好原料、壁腔比>1劣等原料;值得注意的是,纤维的壁腔比并非越小越好。

壁腔比太小的纤维,其本身的强度太差,成纸的强度仍不高。

虽然其柔软性好,成纸紧度高,但成纸强度不高。

(3)纤维粗度:

纤维粗度大,成纸粗糙,平滑度低,强度下降,但松厚度增加;纤维粗度小,成纸的平滑度好,纸的裂断长、耐破度、撕裂度和耐折度增加,但松厚度下降

23.简述针叶材管胞的超结构。

图参照课本P23、P181

微细结构(ultrastructure):

原料中超越普通光学显微镜的分辨能力的细节。

植物细胞的微细结构包括:

纤维、导管、薄壁细胞等的微细结构。

24.叙述草类原料纤维细胞的超结构与针叶材管胞超结构的异同?

P52图1—32、33与P57图1—40

第二章思考题

1.针叶材细胞壁中木素是如何分布的?

2.阔叶材细胞壁中木素是如何分布?

并与针叶材比较。

3.在分化的细胞壁中木素是如何沉积的?

•观点一:

–木素最初的堆积开始于次生壁形成前的嫩的细胞角隅部分;

–(S1形成期)以细胞角隅为起点沿着初生壁进行木化,

–(S2形成期)复合胞间层的全部进行木素的堆积,S2层外部木化,S2层内部木化,持续到S3形成期,ML层木化结束。

–随着细胞的成熟,S2层木化程度增加,S3层木化.

•观点二:

–木素最初的堆积发生在细胞角隅的初生壁,然后沿切向和径向扩展到复合胞间层,再到细胞角隅的CML,最后是细胞壁各层的木化。

4.木素的分离方法分为几大类?

各自的缺点是什么?

P78

按分离原理不同,可分为两大类:

•第一类:

溶出碳水化合物,保留木素(木素作为残渣)

将无抽提物木粉经水解除去聚糖(纤维素、半纤维素),木素则以不溶性残渣分离出来。

如:

硫酸木素、盐酸木素。

这种方法分离的木素其结构已被破坏发生了变化。

•第二类:

直接溶出木素(木素被溶解而分离)

选用与木素不起反应溶剂,将木材中的木素抽提出来或将木素转变成可溶性的衍生物,再用适当溶剂抽提。

如磨木木素、纤维素酶解木素(中性有机溶剂),二氧六环(dioxane)木素、乙醇木素(酸性有机溶剂)等,木素结构接近原本木素。

这种方法往往不能得到木素量的全部,得率低。

5.如何制备Klason木素、并说出此法的缺点及主要应用范围?

P81

硫酸木素(Klason木素)

用72%H2SO4处理无抽提物的试样,溶出高聚糖,保留的残渣即为硫酸木素,或Klason木素。

该方法由于在制备过程中发生了缩合反应,不适用于结构研究,广泛应用于定量分析

6.为什么用Klason木素测定方法、测定草及阔叶材木素时,必须同时测定酸溶木素?

P81

•实际上有少量木素溶于酸液——酸溶木素。

•酸溶木素的含量:

•针叶材<1%

•阔叶材3~5%

•禾草类原料>1%

总木素=酸不溶木素+酸溶木素

7.为什么Brauns“天然木素”不能代表原本木素?

P78

原本木素(protolignin):

以天然状态存在于植物体中的木素。

布劳斯(Brauns)天然木素得率比较低,只是纯天然木素的低分子量部分,通常含有木聚糖和聚酚类物质。

 

8.如何制备磨木木素(MWL)?

并说出其主要应用范围?

P78

贝克曼(Björkman)木素(MWL)

•又称磨木木素(MilledWoodLignin),其制备方法:

•将充分干燥的脱脂木粉在振动式球磨中,在干燥状态下磨碎48h或者更长(一周),然后利用含少量水的二氧己环(9:

1)进行抽提,抽提液经浓缩,得到粗磨木木素。

将此粗磨木木素溶于90%的醋酸中,再注入水中沉淀,经干燥而制得MWL。

为了进一步精制,将其溶解于1,2-二氯乙烷和乙醇(2:

1)的混合液中,再注入乙醚中进行沉淀,之后洗涤、干燥。

•这种木素主要用于研究木素的结构。

9.通过木素的KMnO4氧化分解得出什么结论?

P87

 

10.通过木素的碱性硝基苯氧化得出什么结论?

P88

◆分解产物中含有大量的香草醛,体现了木素的芳香性。

◆产物中还含有紫丁香醛(酸)、5-甲酰基香草醛(酸)以及对羟基苯甲醛,证明了木素是由愈疮木基、紫丁香基和对羟基苯基三种结构单元构成。

◆不同原料的木素其硝基苯氧化产物不同,每种氧化产物的含量也不一样。

11.通过木素的乙醇解得出什么结论?

P90

☐木素乙醇解的产物为一系列的希伯特酮的多种酮类化合物。

☐针叶材主要产物有五种,都有愈疮木基,说明针叶材木素的单体是愈疮木基丙烷单元。

☐阔叶材木素乙醇解产物有十种,比针叶材增加五种紫丁香基型产物,说明阔叶材木素是由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。

☐草类木素乙醇解产物有十五种,除上述十种外,还有五种对-羟基苯基结构的产物,说明草类木素是由愈疮木基丙烷、紫丁香基丙烷和对-羟基苯丙烷单元构成。

12.如何应用紫外光谱和红外光谱对木素进行研究?

P98

木素的紫外吸收光谱(Ultravioletspectra

☐根据:

木素的芳香族化合物对紫外光具有特性吸收。

而其他合成聚合物(包括碳水化合物)和多种溶剂在紫外光区没有特性吸收。

☐广泛用作木素的定性研究

☐典型的针叶木木素:

⏹205nm和280nm处有2个强吸收峰

⏹230nm和330到340nm有较弱的吸收

⏹在260nm处的吸收最弱

木素及其模型物的红外吸收光谱(IR)

☐根据红外吸收光谱,可以研究木素的结构及变化,确定木素中存在的各种功能基及各种化学键。

因为各种功能基和化学键在红外光谱中的特定频率都已经知道(参考标准图谱)。

☐木素的定性研究,操作简便,样品不需要溶解在任何溶剂中,且需要的样品量很少

☐用红外光谱能很容易地比较不同方法分离的木素

13.木素结构单元间的联接方式有哪几种?

并说明其比例及化学稳定性?

P108、P109、P111(必考!

)书本一定要看才能理解

☐醚键(etherbonds)联接和碳-碳键联接

☐碳-碳键——30%~40%;

醚键——60%~70%:

酚醚键(烷基芳基醚键、二芳基醚键)、甲基芳基醚键(木素结构单元内)、二烷基醚键。

☐缩合型(condensedtype)和非缩合型(uncondensedtype)联接

缩合连接属于碳-碳键联接,而不是单独的一类联接。

缩合联接:

β-O-4连接(最重要的木素分子结构单元)、β-5连接、β-1连接、5-5连接、4-O-5连接、β-β连接、β-6连接和β-2连接、其他连接方式

碳-碳键、二芳醚键比较稳定,α-芳基醚、β-芳基醚及α-烷基醚有较大的活性,易发生化学反应而断裂。

14.写出木素—碳水化合物(LCC)的联接键型及联结点糖基?

P116必考

☐木素-碳水化合物之间的联接键型

(1)α-醚键结合I

葡萄糖基第6个碳原子上的羟基与木素结构单

元侧链α碳原子之间构成的α-醚键结合。

对酸敏感。

(2)苯基糖苷键II

木素结构单元上的酚羟基与碳水化合物的苷羟基之间形成的键。

对酸敏感。

(3)缩醛键III

木素结构单元侧链上γ-碳原子上的醛基与碳水化合物的游离

羟基之间形成的联接。

对酸稳定,结合牢固

(4)酯键IV

葡萄糖醛酸的羧基与木素结构单元侧链上的羟基之间的结合。

对碱敏感

(5)由自由基结合而成的-C-O-或-C-C-结合(V)也是一种

醚键结合,对水解的抵抗性更强。

小结:

I,II,III三种结合形式存在的可能性较大。

一些实验结果说明:

半乳糖、阿拉伯糖和木糖单元是作为木素与半纤维素之间的联结点糖基

15.叙述木素的结构单元在酸、碱介质中基本变化规律?

P120

碱性介质中

Ø酚型结构单元(Ⅰ)

酚羟基极易离子化以酚阴离子的形式(Ⅱ)存在,诱导效应,使得对位侧链上的α-碳原子上的醚键极易断裂,形成亚甲基醌结构(Ⅲ)。

Ø非酚型的木素结构单元不能形成亚甲基醌结构

酸性介质中

具有苯甲基醚结构的酚型和非酚型结构单元(I)在酸性条件下变成—盐形式的醚基团(Ⅱ),然后α-醚键断裂,形成正碳离子(Ⅲ)

Ø正碳离子亦呈4种形式存在。

16.烧碱法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂?

4种醚键断裂:

通过木素大分子中酚型α-芳基醚键的断裂,酚型α-烷基醚键的断裂,非酚型结构基团在α-原子上连有OH基时的β-芳基醚键的断裂和苯环上芳基甲基醚键的断裂,导致新的酚羟基的生成

17.硫酸法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂?

酚型结构基团的β-芳基醚键的断裂

甲基芳基醚键的断裂

 

18.酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂?

P132

19.中性和碱性亚硫酸盐法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂?

P129、P131

 

20.叙述木素大分子在氯化过程中的反应。

P135

▪木素中酚型和非酚型单元与氯反应,受到氯水溶液中正氯离子的作用,发生苯环的氯化,醚键的氧化裂解,侧链的氯亲电取代断开以及侧链碎解物的进一步氧化作用,最终生成邻醌(来源于苯环部分)和羧酸(来源于侧链部分),并析出相应的醇,从而使木素大分子碎解并溶出。

 

21.叙述木素大分子在碱处理过程中的反应。

P121—P131

内容比较丰富,大家自己看课本

 

22.叙述木素大分子在次氯酸盐漂白过程中的反应。

P139

▪次氯酸盐主要是攻击苯环的苯醌结构(benzenequinone)和侧键的共轭双键(conjugateddoublebonds)或缩合型木素(condensedligninstructure)

▪与木素发色基团发生亲核加成反应,形成环氧乙烷中间体,最后进行碱性氧化降解,最终产物为carboxylicacidcompoundsandcarbondioxide。

▪如果木素结构单元间尚存在酚型α-芳基醚或β-芳基醚连接,则这些连接将会断裂并进一步降解为有机羧酸和CO2

23.叙述木素大分子在氧碱漂白过程中的反应。

P142—P148

 

24.叙述木素大分子在H2O2漂白过程中的反应。

P142

▪木素与过氧化氢的反应,过氧化氢主要消耗在醌型结构的氧化、木素酚型结构的苯环及含有羰基和具有α、β烯醛结构的侧链的氧化上;

▪结果使得侧链断开并导致芳香环氧化破裂,形成一系列的二元羧酸和芳香酸;

▪同时,苯核上还发生脱甲基反应。

 

第三章思考题

1.纤维素生物合成的母体是什么?

碳水化合物的母体——糖核苷酸,形成细胞壁的聚糖。

纤维素是由UDP-D-葡萄糖合成的。

UDP-葡萄糖是在细胞质中靠胞质酶合成的。

2.叙述高分子化合物多分散性的基本概念。

分子量的多分散性亦称为分子量的不均一性,描述纤维原料中不同分子量(聚合度)的组分在原料中的存在情况。

分子量的分布范围越小,说明纤维素分子量越均一。

纤维素的多分散性对其化学反应性能和纤维的力学强度是有影响的。

3.写出数均分子量、重均分子量、黏均分子量的数学表达式及Mn、Mw和Mη之间的关系。

P166

①数均分子量:

定义:

纤维素体系的总质量被分子的总个数所平均。

通常用渗透压、蒸汽压方法测定

Mn=ΣniMi/Σni=ΣNiMi(即数均分子量等于数量分数Ni与分子量Mi乘积总和)

②质均分子量定义:

按质量统计的平均分子量。

通常由光散射法测定

Mw=ΣmiMi/Σmi=ΣWiMi

③粘均分子量定义:

用溶液粘度法测得的平均分子量

[η]=KMα

4.叙述黏度的基本概念并写出几种高分子溶液的黏度的定义。

P169

粘度是液体流动时的内摩擦力。

内摩擦力较大,流动较慢,粘度较大;反之,粘度较小,流动较快。

a、相对粘度ŋr

表示在同温度下溶液的粘

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