Лігнін

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Фрагмент молекули лігніну

Лігнін (рос. лигнин, англ. lignin, lignine, нім. Lignin n) –

  • 1) Органічна речовина, що поряд з целюлозою є складовою частиною здерев’янілих тканин вищих рослин. Разом з геміцелюлозою зумовлює міцність стовбурів і стебел рослин. При геліфікації і фюзенізації утворює затверділу безструктурну торфову масу. Найбільше Л. містить деревина хвойних (до 35%) і листяних (20-25%) порід. У нижчих рослин – водоростей, грибів, мохів Л. немає.

Вважають, що лігнін – нерегулярно побудована високомолекулярна сполука із тривимірною структурою розгалужених макромолекул. Початі спроби представити будову лігніну у вигляді хімічних формул відбивають лише загальні принципи його будови. Не з’ясовано ще, чи складається лігнін із цілком ідентичних макромолекул, а також не встановлена його молекулярна маса; приймають від 682 до 1000000. Для лігніну з молекулярною масою 784 (виділеного із сосни) запропонована наступна формула:


Елементний склад лігніну з різних рослин приблизно наступний, % мас:

С – 63, Н – 6 і О – 31.

Лігнін може бути виділений з деревини двома способами: обробкою гідролізуючими агентами (концентрованими кислотами – HCl і Н2SO4 для видалення полісахаридів (у залишку виходить лігнін) або розчиненням самого лігніну (обробкою 2,5%-м розчином лугу при підвищених тиску й температурі). Виділений лігнін являє собою аморфний порошок або волокна, зафарбовані в жовтувато-коричневі кольори, нерозчинні у воді й органічних розчинниках.

Так як виділення лігніну з деревини неминуче пов’язане з дією на неї концентрованих розчинів мінеральних кислот або розчину лугу при нагріванні, то є підстави думати, що отримані цими методами продукти, прийняті за лігнін, фактично відрізняються від природного лігніну. Відповідно до цього розрізняють первинний лігнін (лігнан), що перебуває в природних одеревілих клітинних стінках, і вторинний лігнін – ізольований з рослин і тому видозмінений у процесі його виділення.

У результаті проведених досліджень було встановлено, що й лігнани, і лігніни, як вищі молекулярні сполуки, мають макромолекули, що складаються з елементарних структурних одиниць, які побудовані з ядер циклічної (ароматичної) структури, пов’язаних з різноманітними периферійними функціональними групами – карбонільними, гідроксильними (у їхньому числі й фенольними), а також метоксильними. Склад функціональних груп у лігніні з різних рослин неоднаковий й залежить від способу його виділення з рослинних тканин.

Лігнін – нерегулярний полімер з розгалуженими макромолекулами, побудованими головним чином із залишків заміщених фенолоспиртів. Велике число активних функціональних груп різного типу робить лігнін здатним до числених хімічних перетворень. Він легко нітрується, хлорується й окиснюється. При дії на лігнін пероксиду водню, перманганату калію, хромової кислоти й інших окислювачів утворюються бензолкарбонові кислоти (бензойна, фталева й ін.). Остання обставина є однією з вирішальних для висновку про ароматичну структуру ядерної частини елементарних ланок макромолекул лігніну. Припущення про ароматичну структуру лігніну обґрунтовуються також і результатами нагрівання його без доступу повітря (тому що в рідкому дистиляті, що утворюється, виявляються феноли й ароматичні вуглеводні), а також за результатами гідрування лігніну (можна досягти майже повного його перетворення в ароматичних і гідроароматичних вуглеводнів). На ароматичну структуру ядерної частини елементарних ланок макромолекул лігніну вказують і дані рентгеноструктурного аналізу.

Важливо відзначити, що лігнін легше руйнується мікроорганізмами в живих рослинах, але стійкіший у відмерлих рослинах. Целюлоза, навпаки, має високу стійкість до дії мікроорганізмів у живих рослинах, але порівняно легко піддається бактеріальному розпаду у відмерлих рослинах.

  • 2) Гідролізний Л. – речовина штучного походження, залишок виробничого процесу – гідролізу деревини. Використовується для зниження в’язкості бурових розчинів, одержання активного вугілля тощо. Крім того, за певних умов лігніни можуть використовуватися як недефіцитна зв’язуюча речовина при виробництві кам’яновугільних брикетів.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]