北京林业大学2020 学年第 一 学期考试试卷
课程名称: 植物纤维化学A 课程所在学院:材料科学与技术学院 考试班级 学号 姓名 成绩 试卷说明:
1. 2. 3. 4. 5. 6.
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一、基本概念解释:每题4分,共计16分
1早材 2 纤维素酶木素 3 -纤维素 4分枝度 二、填空:每空1分,共计16分
1、木材含水率分为 和 ,测定含水率的方法有 、
和 。
2、交叉场是 和 交叉的部位,交叉场的纹孔形式有___________、
___________、_________、___________、___________。
3、木素在紫外光谱下有280nm和 nm两个吸收峰,分别是 和 基团吸收峰,前者用于微量木素测定,后者用于 木素测定。 三、判断题:对打“”,错打“”,均要说明原因,每题4分,共计20分 1、树脂道是一种狭长细胞,松科六属都有纵向树脂道............................ ( ) 2、木素的先体是由苯环转化得到的........ ................................... ................( ) 3、纤维素在稀碱溶液中会发生剥皮反应和终止反应.................................( ) 4、木材提取物是脂溶性物质,只用有机溶剂抽提即可除去......................( ) 5、木材细胞壁次生壁S2微纤丝的方向影响木材的力学性质........... ........( ) 四、论述题:每题12分,共计48分
1、比较木材与禾本科植物的化学成分的不同,并说明影响化学成分的因素。 2、在中性亚硫酸盐制浆中木素发生哪些反应?写出反应式? 3、纤维素的双电层,举例说明其应用?
4、试述植物纤维中聚戊糖含量测定的标准方法及测定原理和注意事项。
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北京林业大学2010--2011学年第一学期考试答案
课程名称:植物纤维化学A 课程所在学院:材料科学与技术学院 考试班级 学号 姓名 成绩 一、基本概念解释:每题4分,共计16分
1早材:树木的每个年轮是由两部分组成的, 靠树心部分的颜色较浅, 是每年生长季节的前期生长出来的, 故称春材, 也称早材。
2 纤维素酶木素:用振动球磨磨碎的木粉以可以分解纤维素及半纤维素的酶处理之后, 以含水二氧己环抽提, 抽提液用磨木木素类似的方法精制而得到的木素。 3 -纤维素:用17.5%NaOH(或24%KOH)溶液在20度下处理综纤维素或漂白化学浆45分钟,非纤维素的碳水化合物大部分被溶出,留下的纤维素与抗碱的非纤维素碳水化合物,分别成为综纤维素的-纤维素或化学浆的-纤维素。
4分枝度:指半纤维素聚糖的支链数,支链多,分枝度高,影响聚糖的溶解性 二、填空:每空1分,共计16分
1、木材含水率分为 绝对含水率和相对含水率,测定含水率的方法有 烘干法、 仪表法 和 蒸馏法 。
2、交叉场是 纵向管饱 和 横向木射线细胞交叉的部位,交叉场的纹孔形式有松型、窗格状、杉型、柏型、云杉型。
3、木素在紫外光谱下有280nm和 205-208 nm两个吸收峰,分别是 共轭苯和 乙烯基团吸收峰,前者用于微量木素测定,后者用于 酸溶 木素测定。 三、判断题:对打“”,错打“”,均要说明原因,每题4分,共计20分 1、树脂道是一种狭长细胞,松科六属都有纵向树脂道............................ ( ) 树脂道是由泌脂细胞围成的孔道,松科六属都有纵向树脂道
2、木素的先体是由苯环转化得到的................... ........ ............... ................( ) 木素的先体是由葡萄糖转化得到的
3、纤维素在稀碱溶液中会发生剥皮反应和终止反应.................................( )
纤维素还原性末端基会逐个掉下来,直至还原性末端基转化为稳定的偏变糖酸为止。
4、木材提取物是脂溶性物质,只用有机溶剂抽提即可除去......................( )
木材提取物有一些是水溶性物质。
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5、木材细胞壁次生壁S2微纤丝的方向影响木材的力学性质........... ........( )
次生壁S2层在细胞壁中占大部分,其微纤丝的方向影响木材的力学性质,倾角大,木材的抗压性能好, 抗拉性能则较差; 相反, 倾角小, 则抗拉强度好, 抗压强度差。 四、论述题:每题12分,共计48分
1、比较木材与禾本科植物化学成分的不同,影响木材成分的因素有哪些?
纤维素含量:棉(95-99%)、麻(70-90%)最高,针、阔叶材相近(45-50%),禾草类最
低(35-50%)(2分)
半纤维素:禾草类高,木材其次(15-25%),棉麻最少(2分)
木素:针叶材最高(25-30%),阔叶材、禾草类其次(20-25%),棉、麻最少(1-15%)(2分)
苯-醇抽提物:以马尾松最高(9.93%),热水抽提物以落叶松最高(11.48%)(2分) 灰分禾草类高,木材在1%以下(2分)
影响木材成分的因素主要有树种早晚材、心边材及木材部位、应力材和腐朽材(2分)。 2、在中性亚硫酸盐制浆中木素发生哪些反应?写出反应式? (1)酚型α一芳基醚结合在中性亚硫酸盐蒸煮条件下发生断裂
(2)酚型α-醚键断开形成正碳离子进行磺化,促使β-醚键断开并磺化
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(3) 对非酚型结构当α-碳上有羰基可活化β-醚也发生断开磺化
(4) 芳基-甲基醚也可断开生成二甲亚硫酸醚
3、纤维素的双电层,举例说明其应用?
由于纤维素本身含有糖醛酸基、极性羟基等基团,纤维素纤维在水中表面上总是呈现带负电,在水溶液中会吸附正电荷,形成吸附层和扩散层。由吸附层和扩散层组成的双电层为扩散双电层。扩散双电层的正电荷等于纤维表面的负电荷。(6分) 其应用是纸张施胶,因为纤维表面带负电荷,松香粒子表面也带负电荷,这样松香粒子就不能吸附在纤维上,需要加入硫酸铝改变松香表面的动电电位,使松香粒子表面不带电,这样就可以沉积在纤维表面上。
另一应用是纸张染色时,当用酸性染料时,染料粒子表面带负电荷,纤维表面也带负电荷,也需要加入硫酸铝改变纤维表面的动电电位,使纤维表面不带电,这样染料就可以沉积在纤维表面上。两个应用答一个即可(6分)
4、试述植物纤维中聚戊糖含量测定的标准方法及测定原理和注意事项。
酸水解脱水容量法测定聚戊糖(2分)
测定方法基于用 12%盐酸溶液。在加热时处理木材,使其中戊聚糖转化为糠醛,并用容量法及分光光度法来测定蒸馏出来的糠醛量,根据糠醛产量来推算戌聚糖的含量。(7分)
注意事项:(3分)
(a)加热温度不能太高,否则糠醛会发生聚合。 (b)糠醛要蒸馏完全
(c)蒸馏速度与盐酸的滴入速度相当
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