Для снижения межмолекулярного взаимодействия и облегчения перевода в растворимое состояние щелочную целлюлозу подвергают ксантогенированию. Под этой технологической операцией понимают комплекс химических и физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии щелочной целлюлозы с сероуглеродом. Важнейшими из химических превращений являются образование ксантогената целлюлозы и побочных продуктов взаимодействия С$2 со свободным едким натром, содержащимся в щелочной целлюлозе. Химическая реакция осложнена гетерогенностью системы, наличием в ней трех-четырех фаз, структурными изменениями целлюлозы, протекающими во время реакции.[5, С.79]
При изготовлении вискозных волокон целлюлозу путем специальной обработки переводят в растворимое состояние. Сначала получают ксантогенат целлюлозы — сыпучее вещество оранжевого цвета. Для этого целлюлозу обрабатывают 18%-ным раствором едкого натра, после отжима к полученной щелочной целлюлозе добавляют 33—38% сероуглерода и перемешивают. Образуется ксантогенат целлюлозы. При обработке ксантогената целлюлозы 6—7%-ным раствором едкого натра получается вязкая жидкость — вискоза (прядильный раствор).[1, С.205]
Содержание металлов в полимерах обусловлено, как правило, применением катализаторов. Для определения металлов в полимерах химическим путем необходимо последние разрушить и перевести металл в растворимое состояние. Более доступным и широко применимым является метод разложения полимера в колбе Кьельделя смесью серной кислоты с перманганатом калия или смесью азотной и хлорной кислот [65—67]. Почти все определения ионов металлов в полученных растворах (после сожжения органической части) проводятся комплексометрическим методом [68].[3, С.82]
Несмотря на стабилизацию, максимально допустимые температуры переработки резиновых смесей с полимерной серой зависят от типа применяемых ускорителей [210, 211]. Установлено [212], что сульфенамродные ускорители снижают стабильность полимерной серы, способствуя ее переходу в растворимое состояние и последующему выцветанию на поверхность резиновых смесей, но в меньшей степени, чем при использовании такого же количества ромбической серы. В то же время усорители МВТ и ДБТД не оказывают влияние на стабильность полимерной серы.[4, С.29]
Однако, используемые в промышленности способы получения гидратцеллю-лозных волокон и пленок, а также волокон и пленок из искусственных полимеров, часто оказываются экономически недостаточно рентабельными главным образом из-за трудностей регенерации используемых для перевода целлюлозы в растворимое состояние химических реагентов и растворителей, а также экологически вредными. Поэтому в последние годы уделяется большое внимание поиску новых растворителей целлюлозы для создания более совершенных нетрадиционных технологических процессов, в том числе неводных растворителей и неводных многокомпонентных систем. Значительное расширение круга растворителей целлюлозы приводит к необходимости их классификации. Однако, четкое отнесение того или иного конкретного растворителя целлюлозы к определенному классу затруднительно из-за отсутствия однозначного объяснения механизмов растворения. Проблема осложняется полимерной природой целлюлозы, для которой трудно провести границу между концентрированными растворами и коллоидными.[2, С.555]
Различают природный лигнин (протолигнин) - лигнин, находящийся в древесине, и препараты лигнина - лигнины, выделенные из древесины. Природный лигнин в древесине неоднороден. Основная его масса имеет трехмерную сетчатую структуру и вследствие этого не растворяется в растворителях. Для перевода природного лигнина в растворимое состояние с целью удаления (делигнификации) или выделения из древесины (получения растворимого препарата) требуется разрушение сетки с помощью довольно жесткого химического воздействия («химическое растворение»).[2, С.364]
С реакцией деструкции связи ос-О—4 конкурируют реакции конденсации (см. 12.8.5 и 12.8.10). С увеличением температуры и кислотности среды скорость гидролиза увеличивается, но усиливаются и реакции конденсации и в определенных условиях становятся преобладающими. Поэтому при обработке древесины концентрированными минеральными кислотами в растворимое состояние переходят лишь полисахариды, а лигнин получается в виде «негидролизуемого» остатка (сернокислотный и соля-нокислотный лигнины), поскольку реакции конденсации доминируют и полностью перекрывают эффект гидролитического расщепления. Подобное явление наблюдается и при техническом гидролизе древесины в гидролизных производствах при обработке сырья разбавленной серной кислотой при высокой температуре (1б0...190°С). Гидролиз природного лигнина в древесине в некоторой степени идет даже под действием воды при повышенной температуре за счет катализирующего действия уксусной кислоты, образующейся из ацетильных групп гемицеллюлоз. Гидролитическая деструкция может происходить как в водной, так и водно-органической средах (см. ниже), причем скорость гидролиза с увеличением полярности растворителя увеличивается.[2, С.452]
Продукты растворения коллагена хотя и являются частично измененным коллагеном, однако в основных чертах сохраняют палочкообразную, с высокой степенью асимметрии форму структурных единиц натив-ного коллагена. Они обладают высокой вязкостью даже при концентрации белка около 1 % [5]. Изучение изменений, происходящих в структуре коллагена в процессе его обработки и перевода в растворимое состояние, показало, что сначала -реагенты воздействуют в основном на макроструктуру, почти не затрагивая микроструктуры коллагена. На рис. 1 видно, что поперечная полоса-тость фибрилл коллагена, подвергнутого воздействию процесса золения, полностью сохранилась. Далее исследовались волокна коллагена, извлеченные из набухших кусочков дермы, после щелочно-со-левой обработки (10% NaOH в 1 м Na2SO4); как видно из рис. 2, микрофотография такого волокна выявляет очень слабо видимую поперечную полосатость. Очевидно, на этом этапе обработки начинается постепенное разрушение фибрилл коллагена. В дальнейшем при действии уксусной кислоты (0,5—1,0 м) начинается окончательное разделение фибрилл на структурные элементы, т. е. получаются высоковязкие продукты растворения.[7, С.355]
Реакции сшивания (конденсации). Особенностью лигнина является значительная роль реакций сшивания цепей, называемых в химии лигнина реакциями конденсации. К ним относят все реакции сшивания цепей с образованием новых углерод-углеродных связей, независимо от механизма, приводящие к увеличению молекулярной массы, снижению растворимости и реакционной способности лигнина (см. 12.8.3 и 12.8.10). Реакции конденсации являются конкурирующими по отношению к реакциям деструкции, и для перевода лигнина в растворимое состояние необходимо предотвращать реакции конденсации.[2, С.425]
Сшитые полимеры, как правило, не плавятся при нагревании и не растворяются в органических растворителях. Полимеры, имеющие невысокую степень межмолекулярной сшивки, в отличие от сильно сшитых пространственных, способны набухать в растворителях и при нагревании размягчаться. Если сетчатый полимер подвергнуть частичной деструкции по межмолекулярным химическим связям, то он приобретает способность к растворению (такое явление наблюдается при получении целлюлозы из древесины, когда лигнин переводят в растворимое состояние - см. главу 13). Сшитые полимеры имеют повышенную термостойкость, прочность и жесткость. Лестничные полимеры отличаются высокой механической прочностью, термостойкостью и плохой растворимостью в органических растворителях.[2, С.16]
Вследствие существования химических связей лигнина с углеводами и сетчатой структуры самого лигнина для препаративного выделения лигнина необходимо применять кислотные катализаторы. Под действием кислотных катализаторов осуществляется сольволиз, например, гидролиз химических связей лигнина с гемицеллюлозами и частично связей в его сетчатой структуре с получением фрагментов сетки. Одновременно кислотные катализаторы в большей или меньшей степени способствуют конкурирующим реакциям конденсации, препятствующим переходу лигнина в растворимое состояние. Кроме того, реагенты и растворители, применяемые для получения препаратов лигнина, дают побочные реакции.[2, С.367]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.