Термохимия взаимодействия целлюлозы с щелочным раствором железовиннонатриевого комплекса (ЖВНК)

• Автор: Иванов, Анатолий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 167 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Список принятых обозначений.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР II

1.1. Современные представления о структурной организации целлюлозы II

1.2. Строение железовиннонатриевого комплекса в растворе гидроксида натрия

1.3. Механизм взаимодействия целлюлозы с ЖВНК

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Устройство калориметрической установки. Методика калориметрических измерений

2.1.1. Конструкция калориметра

2.1.2. Электроизмерительные схемы установки

2.1.3. Методика проведения калориметрического опыта.
2.1.4. Обработка первичных экспериментальных результатов.
2.1.5. Оценка погрешности измерений
2.2. Характеристика объектов исследования
2.2.1. Приготовление щелочного рствора железовиннонатриевого комплекса.
2.2.2. Характеристика использованных в работе образцов целлюлозы.
2.2.3. Сушка целлюлозы
2.2.4. Методика приготовления образцов целлюлозы для калориметрических измерений.
2.2.5. Подготовка образцов гидроксилсодержащих соединений для калориметрических измерений
2.3. Результаты термохимических измерений
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая работа является продолжением систематических исследований по термохимии взаимодействия целлюлозы с различными средами, которые проводятся на кафедре физической и коллоидной химии ЛТП ЦБП с момента е основания. Цель этих исследований получение термодинамических характеристик взаимодействий в системе целлюлоза растворитель, необходимых как для управления технологическими процессами целлюлозного производства, так и для дальнейшего развития теории жидкого состояния.
Актуальность


Однако, поскольку все связи между глюкопиранозными кольцами идентичны, то целлобиоза не является отдельным структурным элементом э и за элементарное звено следует принять пиранозный цикл глюкозы, имеющий в целлюлозе конформацию кресла с экваториальным расположением ОНгрупп, что доказано многочисленными исследованиями . Учитывая устойчивость и жсткость этой конформации, а также наиболее устойчивую конформацию оксиметиленовой группы Сц 2,1б можно предположить что макромолекула в целом является жстким образованием и, следовательно, целлюлоза жсткоцепной полимер. Подробный анализ возможных конформаций макромолекул дан в обзорной статье Р. Г.пбанкова с соавт. Н.И. Кленковой 5. Наличие гидроксильных групп в элементарном звене цепи обусловливает возможность как внутри так и межмолекулярных взаимодействий, которыми и определяется тонкая структура целлюлозного волокна. Под тонкой структурой целлюлозных волокон подразумевается, в основном, конфигурация макромолекул целлюлозы, их взаимная упаковка, характер межмолекулярных связей и неоднородность микроструктуры различных надмолекулярных образований. При ориентированном положении макромолекул образуются высокоупорядоченные области, сходные с кристаллическим строением. Однако, долгое время вопрос о фазовом состоянии целлюлозы был предметом дискуссии, причм высказывались крайние точки зрения или целлюлоза это аморфный полимер, или кристаллический. В.А. Каргиным были сформулированы доказательства аморфного состояния целлюлозы. Основным доводом являлось то обстоятельство, что кристаллическое состояние целлюлозы невозможно, так как кристаллизация может происходить при или выше температуры стеклования полимера для целлюлозы это 3 К, а последняя лежит выше температуры термического распада целлюлозы 3 К . Другая крайняя точка зрения на фазовое состояние целлюлозы развивалась в работах школы 3. Л.Роговина з. Как полимер, тлеющий кристаллическую структуру, целлюлоза рассматривается и в обзоре В. И.Шаркова . Подробный анализ дискуссии о фазовом состоянии целлюлозы приведн в монографии Н. И.Никитина 4. Китайгородский к Дваккия, отмечая несомненное присутствие в целлюлозе областей с трхмерным порядком, указывают на несостоятельность терминов кристаллический или аморфный по отношению к целлюлозе и считают целлюлозу непрерывной системой параллельных молекул, уложенных в плохом трхмерном порядке. Авторы считают, что структура целлюлозы является мезоморфной, т. Более распространенны,I в последнее время считается мнение, что для целлюлозы характерно наличие как высокоупорядоченных, так и аморфизированных участков. В связи с этим вводится понятие о степени кристалличности целлюлозных образцов 2. Подробное обсуждение фибриллярной структуры можно найти в обзоре Г. В.Ншсоновича . Под влиянием ненасыщенных поверхностных сил возможен переход к следующим агрегатам, т. Многочисленные исследования показали, что морфологической единицей целлюлозы являются микрофибриллы длинные тонкие нити с диаметром от 0 до 0 А. Фибриллярность структуры целлюлозных волокон в настоящее время не вызывает никаких сомнений. Однако, обоснованных теорий для объяснения фибриллярной структуры волокна пока нет 5,. Известно, что целлюлозе свойственен полиморфизм, т. Различают целлюлозу I нативная целлюлоза, целлюлозу П мерсеризованная или регенерированная целлюлоза, целлюлозу Ш обработанная жидким или безводным этилашном , целлюлозу целлюлоза П, обработанная глицерином при 3 К и целлюлозу X целлюлоза I, обработаннаяО НС1 . Подробно строение казной кз них, а также взаимные переходы из одной полиморфной модификации в другую, рассмотрены в монографии 2. В 5 даны характеристики элементарных ячеек различных модификаций, приведн обзор работ по изучению структуры целлюлозы I. Следует отметить, что большинство исследователей склонны к тому, чтобы наиболее удачным приближением считать параметры ячейки, предложенные Мейером и Пишем 2в. Таким образом, целлюлоза жсткоцепной полимер с достаточно регулярным строением цепи и интенсивным внутри и межмолекулярныы взаимодействием, приводящим к образованию микрофибрилл различных полиморфных модификаций.