Никитин Н.И. Химия древесины

Подождите немного. Документ загружается.

220

Химия

древесины

полученной при подсочке четырех вышеуказанных типов

насаждений, характеризовался следующими цифрами (в %)'

канифоли

68—69

скипидара

19—20

воды

6—7

сора

4—5

Относительно летнего времени, когда наблюдается

максимум выхода живицы, различают два периода: весен-

ний—

с минимальным выходом — и поздне-летни й —

с максимальным. Подобное подразделение впрочем не

является строгим правилом.

Заключающиеся в растворенном виде в живице твер-

дые смоляные кислоты, придающие живице вязкость и за-

тягивающие плотным слоем пораненные места, являются

защитным

средством для дерева (против насекомых вреди-

телей). Обладающий токсическими свойствами скипидар

повидимому также является веществом защитного харак-

тера, хотя

существуют

виды хвойных, в которых жидкая

часть состоит не из терпенов (см. ниже).

ГЛАВА

ОДИННАДЦАТАЯ

ТЕРПЕНЫ

СМОЛЯНЫЕ

КИСЛОТЫ

ХВОЙНЫХ

Главной составной частью терпентинных масел хвой-

ных являются терпеновые углеводороды, общего состава

1О

которые

могут

быть получены в малом количестве

(доли %) отгонной свежей сосновой, например, щепы с во-

дяным

паром или в хорошем выходе, путем такой же от-

гонки

паром живицы. В получаемых этим способом „жи-

вичных скипидарах" мы имеем терпентинные масла, наиболее

приближающиеся по составу к естественной, жидкой части

содержимого смол> ных

ходов

живых деревьев. При условиях

отгонки

перегретым паром, при температурах, не превы-

шающих 150°, составные части терпентинного масла, весьма

изменчивые при высоких температурах, претерпевают наи-

меньшее изменение.

Состав терпентинных масел, полученных из пневого

осмола, — мертвых пней, например сосны, пробывших

земле не менее 10—15 лет, несколько отличается от

живичного эфирного масла-скипидара. Отличия эти прежде

его количественного порядка (соотношение составных

частей), но весьма вероятно, что содержимое смоляных

ходов

пневой древесины подвергается при длительном

процессе сидения пней в земле некоторым изменениям.

Самый

процесс „осмоления", т. е. обогащения пня смолой

с физиологической стороны представляется далеко не-

ясным.

Состав „сухоперегонных скипидаров", т. е. таких тер-

пентинных

масел, которые получаются при

сухой

пере-

гонке осмола хвойных, сильно отличается от природных

терпентинных масел, растущих или свежесрубленных де-

ревьев, так как при действии голого огня при нагревании

осмола в ретортах, печах или котлах, эфирные масла из-

меняются и к ним примешиваются продукты термиче-

ского распада твердых смолиных кислот и распада самой

древесины.

222

Химия

древесины

Терпены

смоляные

кислоты

хвойных

223

Среди терпенов, присутствующих в живичном терпен-

тивном масле хвойных преобладаюшим является ос-пинен,

сопровождаемый часто Э-пиненом (нопиненом):

СИ,

а-пинен кипит

155—156°;

df =

0,8598;

1,4648^

=±48°.

Р-пинен

(нопинен) —кипит

163—164°;

dJg =

0,8740;

nj? =

1,479;

[a]

-19,8°.

В наших скипидарах из Pinus

silvestris

p — пинен до

сих пор не обнаружен.

Второе место занимают к а р е н ы:

ПерВЫЙ

ка

ен

встречается в преобладающем количе-

ПИТ ПРИ

170172

^5 =

0,8668;

п>

=1,4675;

пои J 25

значает

удельнГ

ает удельное

обозначает

Удельный вес при 20°, отнесенный к воде

ПреЛ0Млени

°™«нный

к линии D; [a]

-обо-

е плоскости поляризации для

луча

Второй карен кипит близко к р-пинену и по темпе-

ратуре

кипения легко может быть смешан с ним. Его тем-

пература кипения—163—164°.

Несмотря на то, что карены встречаются в очень

многих скипидарах и в частности в скипидаре из Pinus

silvestris,

они распознаны и определены всего лет 9 и изу-

чены далеко не полно. Весьма существенной их особен-

ностью является способность изомеризоваться с разрывом.-

трехчленного цикла в дипентен и сильвестрены.

OH/\CH

СНг

Сильбестрвн

Корен

A3.

СН

Дипентен

Таким образом и дипентен и сильвестрены

едва ли являются первичными веществами смоляных ходов,

а скорее продуктами вторичного происхождения образую-

щимися

при техническом получении скипидаров при дей-

ствии высоких температур.

В дипентен в этих же условиях превращаются и пинены.

Во всяком

случае

в живичных скипидарах и тех скипида-

рах осмольных, которые выгнаны паром, сильвестренов

дипентена не обнаружено. Зато они найдены в значи-

1224

Химия

древесины

Терпены

смоляные

кислоты

хвойных

225

тельном количестве

сухо-перегонных скипидарах

за

счет

сильно уменьшенного количества пиненов

каренов.

Недавно показано

одном образчике живичного

-скипидара

из

Pinus

silvestris

(дача Самарка,

по

Неве, Ленин-

градской области) присутствие небольших количеств

кам-

фена.

Этот углеводород

—

кристаллический, плав, при

48—50°,

жип.

158—160°,

часто встречающийся

небольших коли-

чествах

во

многих эфирных маслах, например

масле

из

игол сибирской пихты,

до сих пор в

составе скипидаров

никем

обнаружен

не

был.

Также оптически деятелен.З

СН

Лимонен,

а—фглляндрен

кип.

175-176°;

кип.

173-175°;

0,850;

0,848;

WD=±123°

*»_

- .__ "D

if*/D»,

—

1,475.

Оптич. деят.

—

фелляндрен

кип.

171—172°;

0,8520;

По

1,4788

§•

Крестинский

и Л.

Баженова-Козловская.

'Charles

Venable

(J.

Ашег.

Ch. Soc. 1923. 1454)

утверждает,

'что

камфен

—

нормальная

составная

часть

русского

скипидара.

сн.

/\сн

\JcH

Щ{\н

сн

(Лсн

\сн

сн

Щ сн

а-терпинен р-терпинен V-терпинен терпинапен

кип

173-175°

кип.

173-175° кип. 173-175° кип. 184-188°

оптически

недеятельны

недеятелен недеятелен

Из

моноциклических терпенов

некоторых скипидарах

встречаются лимонен (оптически деятельная разновид-

ность дипентена), фелляндрены

—

как

первичные

про-

дукты—

терпинолен

терпинены

—

как

вторич-

ные,

полученные изменением первичных.

В зависимости

от

видов Pinus

и их

географического

расположения, состав терпентинных масел сильно коле-

блется.

Dupont

своей монографии „Les

essences

de te-

rebenthine"

(1926 г.)

делит живичные терпентинные масла

на

следующие

группы:

1-ая

группа. Терпентинные масла, состоящие почти

из

одного а-пинена.

Масла

из

сосны

алепской,

Pinus

halepensis

, .

Pinus

lariclo

корсиканской

...

, ,

австрийской

, , , ,

пиринейской

Pinus

excelsa

(Индия).

2-я группа,

£5-пинена.

Хжмия

древесины.

Масла, состоящие

из

смеси а-пинена

Contorta

226

Химия древесины

Масла

из сосны приморской, Pinus maritime

, различных видов американских

сосен.

3-я группа. Масла, содержащие кроме пинена

или

линенов

еще

другие

терпены, преимущественно карен

или

жарены.

Масла

из Pinus silvestris

, сосны долгохвойной P. longlfolia

Pinus ponderosa Laws

, Pinus monophylla

. Pinus clausa.

4-я группа. Состоит

из

масел

без

пинена.

Масла

лимоненом

{

Й£У£Й£Г*"

(Р

ПМ)

дреном;

ФеМЯН

{

Масла

вовсе без (

терпенов, но со- I Pinus sabiniana Douglas

держащие

нор- | Pinus Jeffreyi.

мальный

гептан I

Из

приведенных данных можно видеть,

что

разно-

образие имеется довольно большое.

В отношении наших отечественных терпентинных

ма-

<ел прежде всего нужно отметить,

что

главной

почти

единственной породой сосен

на

севере

и в

средней полосе

СССР

является Pinus

silvestris.

Добытый

из нее

живичный

скипидар,

как

правило, вращает вправо. Известны пока

•единичные случаи получения скипидаров

левого вращения.

Случаи

эти

вызвали особый интерес

теперь устанавли-

вается,

не

имеет

ли тут

место присутствие особой расы

Pinus

silvestris.

По

составу главное место

наших живичных скипида-

рах занимают—а-п

и н е н

(65—70%)

3-к а р е н

(15—25%);

кроме

них в

небольшом количестве обнаружены:

к а м ф е н

(В-

Крестинский

и Л.

Баженова)

фелляндрен.

Присутствие ,Ь-пинена

—

сомнительно. Небольшой процент

<около

5—7%)

приходится

на

терпеновые спирты состава

МоН

пока невыясненного строения,

сесквитерпены

(кадинен

и др.). •

Ограниченное число изученных образцов

не

позволяет

пока

сделать выводы относительно

тех

колебаний

составе,

которые

могут

«меть

место. Неизвестно также влияние

таких факторов,

как

географическое расположение наса-

ждений, почвенные условия, метеорологические

другие.

Исследования

этом направлении только

еще

ведутся.

Терпены

и смоляные

кислоты

хвойных 227

Также мало данных пока

и о

составе осмольных

ски-

пидаров. Пока можно сказать,

что

количество а-пиыене-

них

повидимому падает,

карена возрастает; наблюдены

случаи такого состава: а-пинена—43%, Д 3-карена —38,5%,

терпинолена—6,5%, спиртов—7%, кадинена—3,5%. оста-

ток—

1,5%.

1. Применения терпентинных масел

Терпентинные масла или скипидары находят огромное применение

в лаковом производстве, в малярном деле, в типографской технике, для

вывода пятен, особенно смоляных и пр.; в медицине употребляются для

втираний, приготовления различных мазей, ингаляций и распыления в по-

мещениях и больничных палатах для очищения воздуха. Кроме того они

получили широкое применение для химической переработки их на некоторые

другие препараты, имеющие немалое техническое значение.

Укажем

два главнейших пути, по которым перерабатываются ски-

пидары: в обоих процессах участвуют только п и н е н скипидаров, почему

он

и будет фигурировать в наших формулах.

2. Переработка скипидаров

на

терпингидрат

терпинеолы

При

гидратации пинена скипидаров разведенной серной кислотой

происходит

присоединение частицы воды по этиленовой связи частицы,

по

месту разрыва четырехчленного кольца, указанному пунктиром, и частицы

воды, как кристаллизационной; получается кристаллический терггинтид-

р а т:

+ЗНОН-

гперпингидрат

Он

«аходит

себе

применение в медицине как таковой. При подкис-

лении

минеральными

кислотами

SO<,

H,PO

и др.) с последующей

отгонкой паром, терпингидрат теряет две частицы воды и переходит в смесь

»В

Крестинский и Ф. Солодкий. О составе скипидаров

из

осмола. Журн. прикладной химии Р. X. О. 2, вып. 3 (1929 г.).

15*

225

Химия

древесины

трех

изомерных терпинеолов, известную под названием продажного

тершгаеола.

сн/\сн

СН

СОН

сн

Ьн

СН

л-тврпинвол р-терпинеол Г-тврпинеол

Благодаря приятному

запаху,

напоминающему сирень, смесь эта

находит широкое применение в парфюмерии и готовится в значительных

количествах.

В этих же условиях, при отщеплении одной частицы воды* от обра-

зующегося цистерпина, в качестве подмеси получается некоторое коли-

чество окиси терпина, носящей название цинеола.

сн,

сн. сн

цистергн/H

цинеол

пп„о™

кипит

несколЬ1

«>

ниже, легко может быть отогнана,

деле

ЗШ1аХ0М И ИКЖе Ниодит себе

применение в иарфю-

Терпены

смоляные

кислоты

хвойных

229

3. Переработка скипидаров на камфору

Второй путь

ведет

к синтетической камфоре. Развитие целлулоидной

индустрии и кинематографии (ленты) вызывает громадный спрос на это

вещество. Так как оно получается из смеси азотных эфиров клетчатки

с камфорой (60:40), то отсюда ясна и потребность в последней. Кроме

того она потребляется в пороховом

деле

и в медицине.

Здесь процесс идет в несколько фаз. При насыщении пинена

сухим

хлористоводородным газом происходит образование пиненхлоргид-

р а т а (II), который самопроизвольно изоыеризуется в хлористый б о р-

нил

(III).

Хлористый борнил под действием щелочных агентвв переводится

к а м ф е н (IV); камфен действием уксусной кислоты переводится в уксус-

ный

эфир изоборнеола (V); эфир обмыливается в изоборнеол (VI) и наконец

последний окисляется в камфору (VII).

В наших отечественных условиях приведенная

схема

может быть

сильно упрощена заменой скипидара маслом из игол сибирской пихты.

Так

как масло это содержит в готовом виде

30—40°/о

уксусного эфира

борнеола (стереоизомера изоборнеола) и от

15—20°/о

камфена, то тем самым

ряд операций выпадает и весь процесс значительно упрощается.

В последнее время в процессе получения синтетической камфоры

техникой вносится много различных вариантов, из которых заслуживают

СН

пинен

-хлор-гидрат

снег

СН

С.

СН

действие

СН

щелочей

СН

Хлористый

борнил

230

Химия

древесины

СН-ОЧ)-СН

действие

щелочи

Уксусн.афир

Шоборшола

СМ

Изоборндвл

на

прямом

™Р«ВДе

ота-пинена к эфира*

Сюда

™осятся

способы: со щавелевой кис-

f м°

Р тет

Р?ин) ис тетрахлорфталевой (спо-

•2™£?VR

Мюльгауз), дающие прямо эфиры борнеола с хорошими

выходами. Большим преимуществом последнего метода является то, что

Терпены

смоляные

кислоты

хвойных

23Т

он

дает

деятельный борнеол и следовательно деятельную как фору, причем

получаются лишь следы изоборнеола. В некоторых случаях окисление

успехом заменяется дегидрированием борнеола (изоборнеола) при помощж

катализаторов (Ni, Си и некоторые другие).

Большой

интерес представляет недавно раг-работанный у нзс в Союзе

способ непосредственного превращения а-пинена в как

фен

под каталити-

ческим

воздействием глин, особо обработанных (Тищенкд и Рудаков).

В применении к нашим скипидарам он может дать значительные преиму-

щества, так как устраняет необходимость пользоваться хлористоводородным:

газом, что при наличии каренов создает некоторые затруднения, и кроме?

того существенно упрощает весь процесс.

Развитию

фабрикации камфары несомненно принадлежит большое

будущее."

Смоляные

кислоты

хвойных

Как

уже выше говорилось, живица хвойных кроме

углеводородной части, образующей при отгонке скипидар,,

содержит еще значительные количества смоляных

кислот, являющихся ее главной составной частью, при-

мерно

65—7О°/о.

В свежей, осторожно извлеченной живице

они

находятся в растворенном состоянии, но обыкновенно

при

стоянии частично закристаллизовываются и придают

живице вявкий, полужидкий характер, делающий ее похо-

жей по внешнему виду на мед. Они не

летучи

с водяным;

паром и при переработке на заводах остаются после от-

гонки

скипидара в перегонном аппарате, образуя так назы-

ваемую канифоль.

Эти

твердые составные части живицы, относящиеся

классу смоляных кислот, далеко еще недостаточно иссле-

дованы. Объясняется это тем, что сама природа этих

веществ представляет большие трудности для их исследо-

вания.

Они легко подвергаются изомерным превращениям

при

нагревании, при действии минеральных и органических

кислот и образуют при этом сложные смеси, имеющие ха-

рактер твердых растворов, с чрезвычайной трудностью

поддающихся разделению. Однако довольно большие до-

стижения

в области их изучения уже сделаны. Можно

например

считать достаточно установленным, что

следует

всегда различать кислоты первичные, природные, и кислоты

вторичные, получившиеся из первых путем

последующего»

их изменения.

Состав этих первичных и вторичных продуктов выра-

жается одной и той же формулой C

, и в этом отно-

шении

их можно рассматривать как производные дитер-

пенов,

получившиеся путем замещения метильной группы

на

карбокс* л:

2в

СООН

232

Химия

древесины

Некоторые

из

смоляных кислот выделяются сравни-

тельно легко. Поэтому

они

лучше изучены

дают

некото-

рый

материал

для

суждения

об их

строении.

Из

первичных, природных смоляных кислот

следует

упомянуть пимаровые кислоты, впервые обстоятельно

•изученные

Вест

ер б ер г

ом

еще в 1885 г. Им

была

опи-

сана

сначала декстропимаровая кислота,

темпера-

турой плавления (резко)

211—212°,

вращающая вправо,

пе-

регоняющаяся

без

разложения

вакууме

очень устойчивая

яа

воздухе.

Она

дает

трудно растворимую

воде натриевую

соль, состава C

5Н

О,

благодаря этому легко

изолируется; трудно растворима

горячем аммиаке

Позднее

(1887)

им же

была выделена вторая первич-

ная

кислота, вращающая влево,

поэтому названная лево-

пимаровой.

Она

плавится около

150° (не

резко) тоже

устойчива

на

воздухе,

но

легко изменяется при нагревании

действии кислот, изомеризуясь

во

вторичную, абиети-

новую кислоту;

не

дает

трудно растворимой натриевой

соли

хорошо растворяется

нагретом аммиаке.

Позднее

многочисленными авторами были описаны

различные первичные смоляные кислоты

из

разных видов

сосен

елей,

под

различными названиями

и с

отличающи-

мися

физическими константами. Однако подавляющее боль-

шинство

их

вращает влево,

по

точке плавления прибли-

W™?

описанной

Вестербергом „левопимаровой"

кислоте

также много общего имеет

ней

по

химическим

свойствам. Возможно,

что

они идентичны,

но

говорить

это

тя*

определенностью пока преждевременно. Точно

idK

же

описывались

кислоты

правым вращением,

воз-

глЛл^

ИДентИчные

-Декстропимаровой".

Во

всяком

случае

^'.Х; отметить,

что в

области природных смоляных

нии

материал

находится

еще в

довольно сыром состоя-

нии,

данных

для

обобщений

идентификации

еще не до-

™°

чно

что

самое главное,

еще не

может

к ним

быть

™

жена

Рациональная, основанная

на

знании формул

«-троения классификация.

Это

дело ближайшего

будущего,

пячъ

лько

самое

последнее время

мы

имеем ряд работ,

разъясняющих строение некоторых смоляных кислот,

как

НЫХ

(

пима

овых

так и

вторичных (абиетиновых).

лее

видное место среди

них

занимают исследования

ливя

ЖИЧКи

(Ч

ИХ

Утрехт).

Этими работами устанав-

ливается,

что

указанные кислоты надлежит рассматривать,

KdK карбоксилированные

гидрированные производные

Двух

углеводородов фенантренового ряда: ретена (иначе

метил-7 изопропил-фенантрена)

пимантрена (1,7

ди-

метил-фенантрена),

что

видно

из

следующего сопоста-

вления:

тт

Терпены

смоляные

кислоты

хвойных

233

СН

СООН

\г

сн

абиетиновая

кислота

СИ

решен

(С

)

декстропимароВай

кислота

пимантрен

)

Переход этих кислот

упомянутые углеводороды

фенантренового ряда осуществляется нагреванием

серой

(Вестерберг, Ружичка). Реакция

течет

по

следующему

уравнению

для

абиетиновой кислоты:

СО

аналогичным образом

для

декстропимаровой. Разница

только

в том, что из

абиетиновой кислоты получается

ретен,

а из

декстропимаровой

—

пи ман трен. Указанная

реакция

чрезвычайно ценна

в том

отношении,

что

при ней

234

Химия

древесины

Терпены

смоляные

кислоты

хвойных

23S

не

изменяется общий скелет дегидрируемого соединения

таким образом по полученному ароматическому углево-

дороду

не трудно составить общее представление о строе-

нии

исследуемого вещества. Например в применении к абие-

тиновой

кислоте этим путем устанавливается в ней место

18-ти углеродных атомов из 20-ти и наличие

трех

колец,

расположенных точно так же, как в ретене. Оставалось

установить место, занимаемое карбоксилом, отщепленной

метильной группой и место расположения

двух

этиленовых

связей.

Рядом последующих исследований (Р у ж и ч к а,

Хеворз,

Фоке),

основанных на окислении и деструкции

указанных кислот и изучении продуктов их распада, опре-

делились вышеприведенные формулы строения абиетино-

вой

и декстропимаровой кислот. Возможно, что в них

будут

внесены

еще некоторые изменения в деталях, например

расположении этиленовых связей или винильного ради-

кала в декстропимаровой кислоте, но общий характер

можно считать достаточно обоснованным.

Установлением строения абиетиновой и декстропима-

ровой кислот открывается широкая возможность для более

конкретной

и определенной работы во всей этой области.

Наиболее трудные места преодолены, методика исследова-

ния

выработана и остается, идя по пути ее уточнения

совершенствования, распространить ее на еще не изучен-

ные

индивиды

других

видов хвойных, а также основательно

изучить характер и условия превращения смоляных кислот

друг

друга.

Канифоль,

столь хорошо всем известная, является уже

продуктом в значительной степени, если не преимуще-

ственно,

вторичного характера. Трудно пока сказать, сколько

ней остается первичных кислот и сколько содержится

измененных,

типа „абиетиновых". Повидимому последние

преобладают, но вероятно в зависимости от режима и спо-

соба варки канифоли состав ее подвержен известным ко-

лебаниям.

Характер этих колебаний пока не выяснен. Не

выясненным

также является, в какой мере цвет канифоли

связан

с изменением состава. Бесспорно потемнение связано

с окислением, повидимому абиетиновых кислот, но много

ли

этих окисленных продуктов в темных сортах канифоли

накапливается сказать трудно. Эта сторона дела мало изу-

чена, как мало изучены и способы, ведущие к их осветлению.

Мало известна также с химической стороны и прирсгда

этих окисленных продуктов. *

При

длительном

хранении

древесины,

например

при

лежания

бре-

вен и

досок

штабелях,

заключающаяся

в ней

природная

смола

подвер-

гается

медленным,

годами

идущим

процессам

окисления.

Состав

эфирных,

Наконец,

что самое важное, мы не знаем еще точно,

сколько

первичных кислот имеется в той или иной живице

(одна, две, три или больше), отличаются ли различные

живицы

у разных видов хвойных по составу своих смоля-

ных кислот и как глубоко

идут

отличия самых смоляных

кислот

друг

от

друга

по их химической природе в зави-

симости от того, из какого вида хвойных они получены.

Разрешение

всех

этих важных и существенных вопро-

сов и составляет

задачу

ближайших исследовательских

работ в этой области.

Nadelholra

und die

Enthaizung

der

Zellstoife

(1925).

ГЛАВА

В Е Н А Д

ЦАТА

Химический

анализ

древесины

237

ХИМИЧЕСКИЙ

АНАЛИЗ

ДРЕВЕСИНЫ

химического^'нализа

^ревесГы

н5

ИИ

ЧеСК0Г

С0СТава

лесины

и методов

состав древесины и методы

подве

гали

изучению, так что

постепенно

совершенствовалась.

4ecKoVocorr

вя

еТаЛЬНЫе

иссле

Д°

ва

ния в области хими-

летие Эти uZ

древесины

появились в последнее двадцати-

состава ZJZ

ледования

осветили зависимость химического

Г£

от

Различных факторов и вместе с этим

методику анализов.

™

В наст0Я1Ц

ее

время мы не имеем вполне

со?тТвны

Методов

««Деления клетчатки, лигнина и

других

сшбодными п"

ВП0Лне

«^измененном, чистом виде,

свооодными^отп

римесей-

Пентозаны и гексозаны опреде-

Химия

древесины,

стр.29.

ляются при анализах древесины косвенными путями, так-

же не вполне точными. Поэтому наши представления

химическом составе древесин являются в некоторой

степени условными.

Методы

анализа

древесины

Под

методами химического анализа древесины сле-

дует

понимать не только способы определения различных

составных частей древесины, но и условия отбора образ-

цов

древесины и подготовки их к аналитическим исследо-

ваниям,

а также порядок

(схему)

анализов.

Что касается выбора образцов древесины, то в этом

отношении

еще не установлено каких-либо определенных

общих правил. Между тем важность правильного выбора

образцов сама собой понятна при истолковании аналити-

ческих данных. Поэтому в практике американской лабора-

тории лесных продуктов,

а также лаборатории химии

древесины Лесотехнической академии

вопросу выбора

образцов древесины для исследований уделяется должное

внимание.

При выборе образцов древесины для исследова-

ний

необходимо иметь ввиду те факторы, которые оказы-

вают влияние на химический состав древесины, т. е. часть

дерева, от которой берется образец, условия местопроиз-

растания,

класс насаждения, возраст и т. п. В тех

случаях,

когда анализ древесины проводится для установления влия-

ния

какого-либо одного фактора, например повреждения

гнилями,

на состав древесины, необходимо исключать

влияние

других

факторов, путем надлежащего выбора

образцов. Ниже при изложении аналитических данных

составе древесины

будет

показано значение этих сообра-

жений

(стр. 243). Отбор образцов, вообще говоря, целесо-

образно производить от специально срубленных деревьев,

так

как в таком

случае

возможно иметь представление о со-

ставе древесины не только в среднем значении, которое

получается при исследовании готовой, срубленной про-

дукции, но и в индивидуальном его значении, которое на-

лагается специфическими условиями роста древесины в раз-

личных лесных насаждениях. Знание этих специфических

отличий в составе древесины имеет довольно большое

научно-практическое значение.

Для того чтобы получаемые аналитические данные

были бы более полноценными, можно рекомендовать до-

См.

монографию

Хаулеяи

Уайз.

Химия

древесины,

стр. 104—105.

См.

например,

работы

Комарова

журнале:

„Бумажная

про-

мышленность*

№ 3, 1932 г. и № 2, 1934 г.

235

Химия

древесины

Химический

анализ

древесины

239

полнение

их общей характеристикой деревьев, от которых

взяты образцы, а также условий местопроизрастания этих

деревьев. Вместе с тем необходимы указания на условия

заготовки образцов, как например число взятых равно-

ценных

образцов, их размер, порядок составления средних

проб и пр.

Древесина для анализов обычно применяется ввиде

достаточно мелких опилок, или ввиде порошка. Измель-

чение древесины в опилки производится рашпилем, или

что значительно лучше, на специальных мельницах, снабжен-

ных стальными зубчатыми дисками, или иными размалываю-

щими

приспособлениями. Эти мельницы приводятся в дви-

жение от привода или от руки. Подлежащая измельчению

на

мельницах древесина должна быть нарезана в тонкие

щепочки,

которые высушиваются до содержания влаги

«—ш /о, так как мельницы обычно рассчитаны на работу

сухим

материалом. Полученные тем или иным способом

опилки

должны быть отсортированы при помощи сит так,

чтооы на анализы поступали опилки возможно более оди-

накового размера. В настоящее время еще не

существует

оощепринятого мнения об оптимальном размере опилок,

подлежащих химическому анализу, хотя влияние величины

опилок

на аналитические данные можно считать доказан-

ным,

согласно данным Мэхуда

для анализов

следует

орать опилки, проходящие через сито в 80 отверстиями,

но

остающимися на сите со 100 отверстиями. Дорэ

реко-

мендует для анализов применять мелкие опилки, но указы-

вает на нецелесообразность применения слишком мелких сит.

ПП

пъ•

°Р

ЭТ0Й главы счита

ет, что анализируемые опилки

™

быт

возможно более мелкими (средняя длина

опилок

1 мм), но не должны иметь вид порошка. Для

получения таких опилок

следует

применять сита с диамет-

ром отверстий 1 мм и 0,5 мм. На сите с диаметром отвер-

стия

1 мм задерживаются крупные опилки, а через сита

с отверстиями в 0,5 мм проходят слишком мелкие. Для

анализов

применяются опилки, остающиеся на сите с от-

верстиями в 0,5 мм. Необходимо указать, что после измельче-

ния

на мельницах получаются различные по размерам

"*°

рМе

опилк

в зависимости от породы дерева и типа

ЧТ0 имеет значе

ние при сортировке опилок.

ые для

аналитических исследований опилки

в банках с

притертыми пробками или же в за-

паянных^металлических банках.

тина

Ко1

n'n

Pa6

Дорэ Ind

Chem

- ». S

(

1919

Ники-

2 Гпи F

Хозяйс

"о

Севера

№ 7-8

(1930).

, Jnd. Eng.

Chem.

12, 873

(1920)

Ind. Eng.

Chem.

11, 556

(1919).

Переходя к рассмотрению порядка или

схем

химиче-

ского анализа древесины, укажем, что под этим

следует

понимать

порядок определения составных частей древесины.

Исследованиями

последних лет обнаруживается,

что в не-

которых случаях для результатов химического анализа

древесины весьма далеко не безразлично, по какому порядку

проводится химический анализ. В настоящее время известны

следующие схемы химического анализа древесины:

1) аналитические методы Ш о р г е р а,

принятые

лаборатории лесных продуктов США, а также принятые

немецкими

исследователями Швальбе и Беккером.

2) суммарные методы анализа Дорэ,* применяемые

Калифорнийском университете,

3) суммарные методы анализа Кёнига и Беккера

(Германия).

По

схеме

Шоргера химический анализ древесины

производится в следующей последовательности:

a) определение растворимости древесины в холодной

воде,

b) определение растворимости древесины в горячей

воде,

c) определение растворимости древесины в эфире,

d) определение растворимости древесины в 1-процент-

ном

едком натре,

e) в полученном остатке определяются целлюлоза, пен-

тозаны,

лигнин, метилпентозаны и зола.

Получаемые по

схеме

Шоргера данные являются

преувеличенными и сумма отдельных составных частей

даже

приблизительно не равняется 100%. По

схеме

Дорэ хими-

ческий

анализ хвойной древесины проводится отлично от

анализа лиственной древесины. Схема Дорэ для хвойной

древесины предусматривает следующий порядок:

1) потеря п"ри высушивании при 100°,

2) экстрагирование бензолом,

3) экстрагирование спиртом.

В экстрагированной таким образом древесине опре-

деляются целлюлоза, лигнин, пентозаны. Маннаны же

галактаны определяются в образцах исходной древесины.

По

схеме

Дорэ для лиственной древесины после

определения потери при высушивании и экстрагировании

древесины сперва бензолом, потом спиртом,

следует

экстра-

гирование холодной водой и затем 5-процентным раствором

Cw. например, работу Комарова в Бум. Пром. № 2, 1934 г.

> Ind. Eng. Chem. 9 (1917), 14 (1922).

' Zeitschr. ang. Chemie, 32, 125 (1919).

* Ind. Eng. Chem. И (1919), 12 (1920).

Zeitschr. fur ang. Chem. 32. 155 (1919), Papierfabrikant, 17, 982 (1919)-