半纤维素和纤维素
纤维素、半纤维素、木质素测定
纤维素含量的计算：纤维素=ADF（%）－经72%硫酸处理后的残渣（%）酸性洗涤木质素（ADL）含量的计算：ADL（%）=残渣（%）－灰分（硅酸盐,%）酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定的优化：把酸性洗涤纤维置于50ml烧杯中，加入5ml 72%硫酸，20℃水解3h，然后加水45ml，室温过夜，次日用已称恒重的3号砂芯漏斗过滤，水洗残渣至pH6.5，于60℃烘干，称重。
把剩余残渣在马福炉中550℃经2.5h灰化，测得灰分重量。
洗涤优化：经过实际试验，发现中性洗涤纤维测定和酸性洗涤纤维测定中用丙酮冲洗这步效果不大，测量精度要求不高时，可省略。
方法一：化学滴定法（我们测定出来的结果较文献报道偏低）（一）纤维素含量的测定1.0.1N2.K（2）（3）（4）（5）（6）（7）定，用去（8）（9）1. 0.5%淀粉，2.（1）（2）5min （3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）移液管吸取10mL滤液，加入10mL碱性铜试剂，盖好在沸水中煮15min（10）冷却，加入5mL草酸-硫酸混合液，加入0.5mL 0.5%淀粉，用0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去b mL（11）取10mL碱性铜试剂，加5mL草酸-硫酸混合液，再加10mL滤液，加入0.5mL 0.5%的淀粉，0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去a mL（12）生物质中半纤维素的含量计算公式x% = 0.9×100 [ 248－（a－b）]（a－b）/10000×10×n（三）木质素含量的测定1. 所需溶液1%醋酸，丙酮，73%硫酸，10%氯化钡溶液，0.5N重铬酸钾溶液，浓硫酸，0.1 N硫酸亚铁铵溶液，试亚铁灵指示剂。
2. 实验步骤（1）标定新配的0.1N硫酸亚铁铵溶液, 滴定度为K（2）称取自然风干的生物质粉末0.05-0.1g，数值为n（3）装入离心管，加入10mL 1％醋酸，摇动5min混匀（4）离心，用5mL 1％醋酸洗沉淀（5）加丙酮3-4mL，在摇荡的情况下浸泡3min，洗三次（6）用玻璃棒将沉淀沿管壁分散开，将离心管放热水中使沉淀充分干燥（7）在干燥沉淀中加入73％硫酸3mL，用玻璃棒搅匀，挤压成均匀的浆液（8）室温下放置一夜（9）加入10mL蒸馏水，搅匀，置沸水中5min（10）冷却，加入0.5mL 10%氯化钡溶液，搅匀，离心，倒出清液，分别用10mL蒸馏水冲洗沉淀两次，每次要混匀原理：生物质（浒苔、锯末和玉米秸秆）在加热的情况下用醋酸和硝酸的混合液处理，在这种情况下，细胞间的物质被溶解，纤维素也分解成单个的纤维，木质素、半纤维素和其它的物质也被除去。
纤维素和半纤维素【植物纤维化学】
纤维素
引言
• 纤维素是自然界中资源最丰富的有机物质，它 是所有植物细胞的“骨架”，它与半纤维素、 木素一起构成了植物细胞壁物质，在木材中含 量约为50%左右，纤维素由碳、氢、氧三种元素 组成，C占44.4%，H占6.2%，O占49.4%，其分子 式为(C6H10O5)n，分子量为162n，以葡萄糖基构成。
§5-2 纤维素的存在、分离和测定方法
1、存在
纤维素大家并不陌生，如棉花、纸张等，离开 了纤维素，人们无法生活，纤维素是自然界中 储备量最大，分布最广的天然有机物。纤维素 是高等植物成熟细胞壁的主要组成物质。
木材：40%~50%
禾本科植物：40%~45%
苧麻皮：80%~90%
棉花：95%~99%
树皮 ： 20-30%
2、分离、测定
为了获得纯度较高的纤维素，必须对植物纤维原料 进行处理，从中分离出纤维素，目前有两种途径， 一种是对棉纤维素进行分离和精制，因为棉花纤维 素含纤维素95%-99%，仅含少量的脂肪、蜡、果胶 质和聚戊糖。
实验室精制系将棉花用苯-醇混合液脱脂后，再用 1%氢氧化钠溶液在氮气流下煮沸，可以得到相当纯 净的纤维素（纯度在99%以上）。
试剂
后处理
1：4的酸醇 热水洗
NaClO2 氯水6g/L
30%H2O2 +冰醋酸
冰水洗 NaClO2+热素
英国人克劳斯和贝文（Cross and Bevan）于1880年提出的 分离纤维素的方法，所得的纤维素称之为克贝纤维素或简 称为C.B纤维素。该法用氯气处理润湿的无抽提物试料，使 木素转化为氯化木素，然后用亚硫酸及2%亚硫酸钠溶液洗 涤，以溶出木素。重复以上处理，直至加入亚硫酸钠后仅 显淡红色为止。
纤维素和半纤维素(1) (1)
（2）分级方法
a、溶解分级法：纤维素物料加入纤维素溶剂，则 低分子量的组分首先溶解，而高分子量的组分溶解 较迟。通过调节溶剂的浓度、用量、溶解温度，导 致纤维素依次溶解。从而把纤维素按分子量不同分 成若干级份。所用溶剂为铜氨溶液、铜乙二胺溶液、 磷酸、氢氧化钠等。 b、沉淀分级方法 :纤维素或其酯的溶液+沉淀剂 （正丙醇或丙醇），可降低原来溶剂的溶解能力， 分子量大的先沉淀出来，再加大沉淀剂用量，分子 量小的也沉淀出来。这样，纤维素按分子量大小依 次沉淀出来。 c、凝胶色谱法：根据不同分子量的纤维素，在凝胶 色谱柱中流动的快慢而分离。
（4）水解反应：聚糖在一定条件下水解成单糖 （5）成脎反应：糖与苯肼作用下,生成脎
§5-2 纤维素的存在、分离和测定方法 1、存在
纤维素大家并不陌生，如棉花、纸张等，离开 了纤维素，人们无法生活，纤维素是自然界中 储备量最大，分布最广的天然有机物。纤维素 是高等植物成熟细胞壁的主要组成物质。
木材：40%~50% 禾本科植物：40%~45% Байду номын сангаас麻皮：80%~90% 棉花：95%~99% 树皮 ： 20-30%
纤维素的分子式(C6H10O5)n ，n为聚合度，代表纤维素分子中 葡萄糖基的数目。
按分子个数统计平均的分子量称为数均分子量（Mn）定义 为
=分子的总重量/ 分子的总个数 = ni Mi / ni 按重量统计的平均分子量称为重均分子量Mw
定义为
= wi Mi / wi 用渗透压法和化学法可测定纤维素的数均分子量Mn和数均 聚合度Pn，他们之间的关系为Mn=162Pn 用粘度法、扩散法及超离心法可测得纤维素的重均分子量 Mw和重均聚合度Pw, Mw=162Pw
§5-3 纤维素大分子化学结构、聚合度和 分子量的测定方法、多分散性和分级
纤维素、半纤维素和木质素的软化温度
纤维素、半纤维素和木质素的软化温度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纤维素、半纤维素和木质素是植物细胞壁的三大主要成分，它们在植物生长和组织结构中起着重要作用。
纤维素是由葡萄糖分子经过聚合而成的多糖类物质，半纤维素主要由木糖和甘露糖等单糖组成，而木质素则主要由芳香族化合物构成。
在工业生产中，纤维素、半纤维素和木质素常常需要进行软化处理，以便更好地提取其中的有效成分。
而软化的关键参数之一就是软化温度。
软化温度是指在一定温度范围内，这些纤维素、半纤维素和木质素会变得柔软易处理。
下面我们将分别介绍纤维素、半纤维素和木质素的软化温度。
纤维素的软化温度一般在200-240摄氏度左右。
这是因为纤维素的结构较为复杂，其中的葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接在一起，形成了长链结构。
在较高的温度下，这些糖苷键开始断裂，使得纤维素分子间的相互作用减弱，进而使得纤维素变得柔软易处理。
在工业生产中，常常需要在200摄氏度以上的高温下对纤维素进行软化处理。
纤维素、半纤维素和木质素的软化温度都较高，需要在较高温度下进行处理。
对于不同的工业生产过程，需要根据具体的纤维素、半纤维素和木质素的含量和结构特点，选择合适的软化温度和软化方法，以便更好地提取其中的有效成分。
希望以上内容能对您有所帮助。
第二篇示例：纤维素、半纤维素和木质素是植物细胞壁的三大主要成分，它们在植物体内起着支撑和保护细胞的作用。
在工业生产过程中，这三种物质的软化温度对于纤维素、半纤维素和木质素的分离和提取至关重要。
本文将就这三种物质的软化温度进行深入的探讨。
让我们来了解一下这三种物质的概念和特性。
纤维素是一种由葡萄糖分子经β-1,4-糖苷键连接而成的高聚物，是植物细胞壁中含量最高的一种成分。
纤维素的分子结构稳定，有着很高的抗拉强度和抗压强度，因此在许多工业应用中被广泛使用。
半纤维素是一类多糖类物质，通常由葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖等单糖组成，它们通过不同类型的键连接在一起形成复杂的结构。
纤维素,半纤维素和果胶的化学式
纤维素、半纤维素和果胶是常见的植物性纤维素类化合物，它们在植物细胞壁中起着重要的结构和功能作用。
本文将围绕这三种化合物的化学式展开介绍，以期为读者提供更深入的了解。
一、纤维素纤维素是一种多糖类化合物，由数百到数千个β-葡萄糖分子通过1,4-葡萄糖苷键连接而成。
其化学式如下所示：(C6H10O5)n在天然界中，纤维素是最常见的有机化合物之一，广泛存在于植物细胞壁中。
由于其特殊的结构和化学性质，纤维素具有良好的机械强度和耐酸碱性，被广泛用于纸张、纤维素制品、食品工业等领域。
二、半纤维素半纤维素是一种多糖类化合物，通常由葡萄糖、木糖、甘露糖等单糖单体组成，通过β-1,4-和β-1,3-的糖苷键连接而成。
其化学式如下所示：(C5H8O4)n与纤维素相比，半纤维素的分子结构更为多样，同时也具有较强的水溶性。
在植物细胞壁中，半纤维素主要存在于次生壁和中间层，对植物细胞壁的可塑性和抗拉伸性起着重要作用。
三、果胶果胶是一种多糖类化合物，由甲基半乳糖和半乳糖单糖单体通过α-1,4-的糖苷键连接而成。
其化学式如下所示：(C6H10O7)n作为一种水溶性纤维素类物质，果胶具有良好的凝胶性能，常用于食品工业中作为增稠剂和胶凝剂。
果胶也具有一定的抗氧化性能，对于保护食品中的营养成分具有一定作用。
在植物细胞壁中，果胶主要存在于原生质和中间层，对植物细胞的结构和机械性能起着重要的调节作用。
纤维素、半纤维素和果胶作为植物细胞壁中的重要组分，对于植物的生长发育和生理代谢具有重要意义。
它们的化学式和分子结构决定了其在自然界和工业应用中所具有的特殊性质和功能。
希望通过本文的介绍，读者能够对这三种化合物有更深入的了解，为相关领域的研究与应用提供一定的参考价值。
纤维素、半纤维素和果胶作为植物细胞壁中的重要成分，不仅在植物生长发育中发挥着重要的结构和保护作用，同时在工业和食品领域也有着广泛的应用。
接下来我们将更深入探讨这三种化合物的特性和应用。
第三节 半纤维素的化学性质 半纤维素与纤维素在化学结构上的比较：
2、1-3连接的聚木糖反应 ①酮式变烯醇式结构 ②C5位脱质子，形成类酮结构 ③β-烷氧基消除反应 ④烯醇式变酮式 ⑤加成，形成C5间变糖酸
此类降解反应主要存在于针叶木和阔叶木中， 草类原料很少。
在剥皮反应中，会产生： ①D-吡喃式葡萄糖还原性末端基 ②D-吡喃式甘露糖还原性末端基 ③D-吡喃式半乳糖还原性末端基 ④D-吡喃式木糖还原性末端基 ⑤连有其他糖基的D-吡喃式木糖还原性末端基 纤维素一样，半纤维素的碱性剥皮反应发 生到一定程度，也会终止，其终止反应同纤维 素。
（二） 剥皮反应
从还原性末端基开始，发生β-烷氧基消除反 应，逐个糖基进行。以聚木糖为例： 1、1-4连接聚木糖： ① 酮式变烯醇式结构 ② 烯醇式变酮式，形成β-烷氧基结构 ③ 诱导效应，双键转移 ④ β-烷氧基消除反应 ⑤ 烯醇式变酮式 ⑥ 羰基加成变醇式 ⑦ 分子重排，得C5异变糖酸
第三节 半纤维素的化学性质
半纤维素与纤维素在化学结构上的比较：
1、组成半纤维素的糖基种类多 2、半纤维素上含有短的支链，还原性末端基较多 3、糖基的构型复杂，有吡喃式、呋喃式，连接键 有β-苷键、α-苷键，连接位置有1-2，1-3，14，1-6连接 因此，半纤维的化学反应要复杂的多。
一、酸性水解
与纤维素酸性水解类似，半纤维素的苷键在酸性 介质中会裂开，使半纤维素发生降解。 由于半纤维素与纤维素结构上的不同，半纤维素 各糖苷键的水解速度有差异。
三、纤维素的酶降解
四、半纤维素在化学制浆中的变化
被酸性亚硫酸盐 法或亚硫酸氢盐 法在pH＝乳糖葡萄糖甘露糖、 聚4-O甲基葡萄糖醛酸 阿拉伯糖木糖和果胶等 的针叶木
纤维素和半纤维素的异同点
纤维素和半纤维素的异同点引言纤维素和半纤维素是两种常见的生物质组分，它们在生物体中起着重要的结构支持和储能功能。
本文将从不同的角度，对纤维素和半纤维素进行比较，以揭示它们的异同点。
定义1.纤维素：是一种多糖的复合物，由葡萄糖分子经β-1,4-糖苷键连接而成，在植物细胞壁中广泛存在。
2.半纤维素：是由不同种类的多糖组成的复合物，包括木聚糖、木质素、半纤维质和果胶等。
半纤维素在植物细胞壁中与纤维素一起形成支架结构。
组成成分纤维素•主要成分是β-D-葡萄糖苷聚合物，由几百个到几千个葡萄糖分子组成。
•纤维素分子中的葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接在一起。
•纤维素的分子链形成了一种直线的长链。
半纤维素•包括木聚糖、木质素、半纤维质和果胶等多糖。
•木聚糖由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接组成，而木质素主要是芳香族化合物。
•半纤维质是一种纤维素和半纤维素的复合物，含有较高比例的其他分子。
分布和来源纤维素•主要存在于植物细胞壁中，如木材、麦杆等植物纤维中。
•纤维素含量高的植物常用于生物质资源开发和制造纸张等工业应用。
半纤维素•广泛存在于植物细胞壁和其他组织中，如胚乳、果实等。
•半纤维素的含量和种类在不同植物和组织中有所不同。
结构和性质纤维素•纤维素形成的分子链具有直线结构，使其具有高度的机械强度和稳定性。
•纤维素分子链之间通过氢键相互连接，形成纤维素束，增加了强度和稳定性。
•纤维素对水和酶类有较高的抗性，难以降解。
半纤维素•半纤维素的结构较为复杂，由不同的多糖组成。
•木聚糖分子链呈线性结构，木质素和半纤维质则是非线性结构。
•半纤维素对水和酶类的抗性较弱，相对容易降解。
功能和应用纤维素1.结构支持：纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，提供了细胞的结构支持和稳定性。
2.储能：纤维素作为植物的能量储备物质，在种子和根茎中起着重要的能量储存作用。
3.工业应用：纤维素在纸张、纤维素衍生物（如纤维素醚）、纤维素醋酸酯等工业中有广泛应用。
《植物纤维学》课堂笔记 05
具有偏变糖酸末端基的纤维素因为不再具有还原性的醛基，也就不再具有β-烷氧基羰基结构，所以就不能再进行剥皮反应。
因此，纤维素的降解就停止了。
所以这个反应称为因为V剥＞＞V稳，所以终止反应不能完全抑制剥皮反应。
所以在碱法蒸煮时总是会有剥皮反应发生，特别是在高温下，纤维素水解后产生了新的还原性末端基，它们都能进行剥皮反应。
碱性水解是从分子链的中间断开1，4—β甙键，尤其是在高温下。
而剥皮反应即使在很温和的条件下也会发生，并且是从具有还原性末端基的一端开始，葡萄糖基一个个地掉下来。
碱性水解所产生的新的还原性末端基促使了剥皮反应的进行，对纤维素的降解影响大。
纤维素容易发生氧化反应，因为它每个D-Glu基的C2、C3和C6上存在醇羟基。
还原性末端基C1也会发生氧化反应。
当氧化剂作用于纤维素时，根据不同条件，相应生成醛基、氧化纤维素的结构与性质和原来的纤维素不同。
随着使用的氧化剂的种类和条件而定。
氧化纤维素只是一群化学结构与性质相类似的物质。
大多数情况下，随着羟基的被氧化，纤维素的聚合度也同时下降。
*****有些氧化过程纤维素聚合度并不一定下降。
纤维素经氧化后，其分子中有醛基和羧基。
由于它们都是亲电取代基，所以对纤维素的甙键有一定的影响，特别是醛基的影响最大。
因为它能活化与之相近的甙键，使之容易水解而发生甙键的断裂。
从而降低了纤维素的DP。
这种情况在纸浆漂白时经常遇到。
在碱性介质中，甙键的断裂按照β-分裂原理进行。
P198四个氧化纤维素式子中，虚线部分表示β-烷氧基羰基结构的位置。
所以在碱性介质中链的裂开，必然从这个断开处脱出烷氧基。
裂开的结果是产生了各种分解产物。
-------------------------------------------------------------------------------第五章半纤维素第一节概述一、半纤维素的概念：以不同数量的几种单糖基和糖醛酸基构成的往往具有支链的复合聚糖的总称。
半纤维素和纤维素最终的水解产物
半纤维素和纤维素最终的水解产物一、介绍在生物质材料的水解过程中，半纤维素和纤维素是两种重要的成分，它们的水解产物对于生物质资源的综合利用具有重要意义。
本文将从水解产物的角度展开对半纤维素和纤维素的深度探讨，并探究它们在资源化利用中的应用前景。
二、半纤维素的水解产物半纤维素是一类多糖聚合物，主要由木糖、木聚糖、甘露聚糖、阿拉伯聚糖等组成。
在水解过程中，半纤维素首先产生大量的低聚糖，如木糖三糖、木糖二糖和木糖等。
这些低聚糖具有良好的生物降解性和发酵性，可以用于生产生物燃料、生物材料和生物化学品等。
半纤维素的水解产物还包括一些小分子化合物，如醛、酮、酸和醇类物质。
这些化合物具有较高的活性，可用于合成化工原料和医药中间体，具有广阔的应用前景。
三、纤维素的水解产物纤维素是一种由葡萄糖组成的线性聚合物，其水解产物主要包括葡萄糖和部分低聚糖。
葡萄糖是一种重要的生物能源，可以用于生产生物燃料、酒精和乙醇等。
纤维素水解还会产生一定量的木糖和木聚糖等低聚糖，这些低聚糖也具有很高的利用价值。
另外，纤维素水解常常会生成一些酚类化合物，如羟基苯、糠醛、furfuryl alcohol等，这些物质具有较高的抗氧化性和抗菌性，可以用于食品添加剂、抗氧化剂和医药领域。
四、对半纤维素和纤维素水解产物的个人观点和理解从水解产物的角度来看，半纤维素和纤维素的水解产物具有广泛的应用前景，涉及生物燃料、生物材料、生物化学品、化工原料、医药中间体和食品添加剂等多个领域。
这为生物质资源的综合利用提供了重要的技术支持，也有助于缓解能源危机和环境污染问题。
总结回顾半纤维素和纤维素的水解产物具有丰富的种类和广泛的应用前景，为生物质资源的综合利用提供了重要的技术支持。
在今后的研究和开发中，需要深入探索水解产物的性质和应用，推动其产业化应用，实现生物质资源的可持续利用和循环利用。
结语通过对半纤维素和纤维素水解产物的深度探讨，希望读者能对生物质资源的综合利用有更全面、深刻和灵活的理解。
纤维素和半纤维素
纤维素和半纤维素一、引言纤维素和半纤维素是植物细胞壁的主要成分，也是生物质能源和化学品的重要来源。
本文将介绍纤维素和半纤维素的定义、结构、性质、用途等方面的内容。
二、纤维素1. 定义纤维素是一种多糖，由葡萄糖分子通过β-1,4-键连接而成。
它是植物细胞壁中最丰富的成分，也是地球上最常见的有机化合物之一。
2. 结构纤维素的分子结构非常复杂，由许多葡萄糖分子通过β-1,4-键连接而成，形成直链结构。
这些直链又通过氢键形成微晶体，使得纤维素具有高度的结晶性和稳定性。
3. 性质（1）物理性质：纤维素是一种白色或淡黄色的粉末，在水中不溶解，在浓硫酸和浓硝酸中可以溶解。
（2）化学性质：在强碱条件下，纤维素可以水解为葡萄糖；在浓硫酸和浓硝酸中，纤维素可以被硝化为硝基纤维素。
4. 用途（1）生物质能源：纤维素是生物质能源的重要来源之一，可以通过生物质发酵、热解等方法转化为乙醇、甲醇、氢气等能源。
（2）化学品：纤维素也是许多化学品的原料，如纤维素醚、纤维素酯、纤维素胶等。
三、半纤维素1. 定义半纤维素是一类多糖，由葡萄糖和其他单糖分子通过β-1,4-键和β-1,3-键连接而成。
它与纤维素一样也是植物细胞壁的主要成分之一。
2. 结构半纤维素的分子结构比较简单，由葡萄糖和其他单糖分子通过β-1,4-键和β-1,3-键连接而成。
不同种类的半纤维素结构差异较大，如木质素就是一种含有大量半纤维素的复杂高分子。
3. 性质（1）物理性质：半纤维素的物理性质因种类不同而异，常见的半纤维素如木质素呈深棕色或黑色固体，不溶于水。
（2）化学性质：半纤维素可以被酶类水解为单糖分子，如木聚糖酶可以将木质素中的木聚糖水解为葡萄糖分子。
4. 用途（1）生物质能源：半纤维素也是生物质能源的重要来源之一，可以通过生物质发酵、热解等方法转化为乙醇、甲醇、氢气等能源。
（2）化学品：半纤维素也是许多化学品的原料，如纸浆、木材粘合剂、食品添加剂等。
四、总结纤维素和半纤维素作为植物细胞壁的主要成分，在生物质能源和化学品方面都有着广泛的应用前景。
植物纤维化学复习总结
植物纤维化学复习总结植物纤维化学总结第⼀章1、纤维素(Cellulose) 半纤维素（Hemicellulose）⽊素（Lignin）针叶材（needle leaved wood或soft wood）阔叶材（leaf wood 或hard wood）草类（straw）2、α—纤维素：⽤17.5%NaOH或（24%KOH）溶液在20℃下处理综纤维素或漂⽩化学浆45min，将其中的⾮纤维素碳⽔化合物⼤部分溶出，留下的纤维素及抗碱的⾮纤维素碳⽔化合物，分别称为综纤维素的α-纤维素或化学浆的α-纤维素。
英⽂翻译：The holo-cellulose or bleached chemical pulp is treated with 17.5% sodium hydroxide solution or 24% potassium hydroxide solution at 20 centigrade for 45 minitues; most of the hemicellulose is released and the complex composed of residual cellulose and anti-alkali hemicellulose is called α-cellulose of holocellulose or α-cellulose of chemical pulp.（重点）3、有机溶剂抽出物及其对制浆造纸的影响。
针叶材的抽出物：针叶⽊中，松⽊和柏⽊的有机溶剂抽出物的含量是⽐较⾼的（尤其在⼼材中），其主要成分为松⾹酸(Rosin Acids)、萜烯类化合物、脂肪酸(Fatty Acids)及不皂化物。
针叶⽊有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和射线薄壁细胞中，⼼材含量⽐边材含量⾼。
阔叶⽊的抽出物：主要含游离的已酯化的脂肪酸、中性物、多酚类化合物，不含或只含少量松⾹酸。
主要存在于⽊射线和⽊薄壁细胞中。
分离半纤维素和纤维素的方法
离心分离（转速为3000～10000r/min，离心时间10～30m i n）、干燥处理（冷冻干燥处理的条件为：温度为-60～-30℃，时间为12～36h），得到固态的纳米纤维素。
纳米纤维素的性能指标：得率为21.63%～36.07%；直径为14～284nm；长度为79～1286nm。
对于NCC而言，结晶度越高，热稳定性越好。
现有市场上购买的NCC的结晶度一般在70％～75％左右。
NCC结晶度的提高是比较困难，不仅要考虑得率，还要兼顾尺寸方面的要求，另外制备过程还要考虑成本等相关问题。
通常，一般得率增加，结晶度呈现增加的趋势，直径和长度会呈现下降的趋势，这是因为纤维素降解过程的实质就是去掉无定形区，保留结晶区的过程。
得率越高，结晶区保留的就越多，无定形区去掉的就多，结晶度相对越高；与此同时，纤维长度就变短。
采用“低强度超声波辅助氨基酸离子液体”结合法，能解决单一的氨基酸离子液体制备的NCC结晶度不高﹑热稳定性较差等问题，能提高NCC的产品质量。
有益效果：（1）采用农业废弃物玉米秸秆作为初始原料，具有原料来源丰富、成本低的特点，符合国家废弃物循环利用及可持续发展战略。
（2）超声波没有选择性，采用低强度超声波，是一种绿色环保的物理手段。
超声强度过高，会同时去掉纤维素分子链中的结晶区和无定型区，导致得到的NCC结晶度降低。
采用低强度的超声波，是一种很温和的超声环境，有利于促进纤维素中的无定形区降解而保留结晶区。
（3）采用的氨基酸离子液体是一种绿色溶剂，不但化学稳定性好﹑能回收利用﹑无毒，还具有优良的生物溶解性﹑预处理温度低﹑高效快速的特性，因此符合绿色节能的理念。
（4）采用的“低强度超声波辅助氨基酸离子液体”结合法，能解决单一的氨基酸离子液体制备的NCC结晶度不高﹑热稳定性较差等问题，能提高NCC 的产品质量。
（5）制备纳米纤维素的设备和操作简单，适宜于规模化的大生产。
发明人：李建国 倪永浩 马晓娟 黄方 黄六莲 陈礼辉申请人：福建农林大学现然的纤维素基植物纤维是自然界中含量最为丰富的自然资源之一，它具有绿色环保以及可再生等优良特性。
纤维素、半纤维素、木质素测定
原理采用范氏（Van Soest）的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）原理: 植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括半纤维素、纤维素、木质素和硅酸盐。
植物性饲料经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、木质素和硅酸盐。
酸性洗涤纤维经72%硫酸处理后的残渣为木质素和硅酸盐，从酸性洗涤纤维值中减去72%硫酸处理后的残渣为饲料的纤维素含量。
将72%硫酸处理后的残渣灰化，在灰化过程中逸出的部分为酸性洗涤木质素（ADL）的含量。
试剂的配制中性洗涤剂（3%十二烷基硫酸钠）：准确称取18.6g乙二胺四乙酸二钠（EDTA，C10H14O8Na2•2H2O，分析纯）和6.8g硼酸钠（Na2B4O7•10H2O，分析纯）放入烧杯中，加入少量蒸馏水，加热溶解后，再加入30g十二烷基硫酸钠（C12H25NaO4S，分析纯）和 10ml乙二醇乙醚（C4H10O2，分析纯）；再称取4.56 g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4，分析纯）置于另一烧杯中，加入少量蒸馏水微微加热溶解后，倒入前一个烧杯中，在容量瓶中稀释至1000ml，其中pH 值约为6.9~7.1（pH值一般勿需调整）； 1N 硫酸：量取约27.87 ml浓硫酸（分析纯，比重1.84，98%），徐徐加入已装有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后注入1000ml容量瓶定容，标定；酸性洗涤剂（2%十六烷三甲基溴化铵）：称取20g十六烷三甲基溴化铵（CTAB，分析纯）溶于1000ml1N硫酸，必要时过滤；中性洗涤纤维测定准确称取1.0000g样品（通过40目筛）置于直筒烧杯中，加入100ml中性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g无水亚硫酸钠。
将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min内煮沸，并持续保持微沸60min。
煮沸完毕后，取下直筒烧杯，将烧杯中溶液倒入安装在抽滤瓶上的已知重量的玻璃坩埚中进行过滤，将烧杯中的残渣全部移入，并用沸水冲洗玻璃坩埚与残渣，直洗至滤液呈中性为止。
纤维素_半纤维素_木质素等植物组成成分的测定
纤维素测定：纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，纤维素含量的多少，关系到植物细胞机械组织发达与否。
因而影响作物的抗倒伏，抗病虫害能力的强弱。
测定粮食、蔬菜及纤维作物产品中纤维素含量是鉴定其品质好坏的重要指标。
一、原理纤维素（cellulose）为β－葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热能分解成β－葡萄糖。
β－葡萄糖在强酸作用下，可脱水生成β－糠醛类化合物。
β－糠醛类化合物与蒽酮脱水缩合，生成黄色的糠醛衍生物。
颜色的深浅可间接定量测定纤维素含量。
二．材料、仪器设备及试剂（一）材料：烘干的米、面粉或风干的棉、麻纤维。
（二）仪器设备：1. 小试管；2. 量筒；3. 烧杯；4. 移液管；5. 容量瓶；6. 布氏漏斗；7. 分析天平；8. 水浴锅；9. 电炉；10. 分光光度计。
（三）试剂：1. 60％H2SO4溶液；2. 浓H2SO4（AR）；3. 2％蒽酮试剂：将2g蒽酮溶解于100ml乙酸乙酯中，贮放于棕色试剂瓶中；4. 纤维素标准液：准确称取100mg纯纤维素，放入100ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，然后加冷的60％H2SO460～70ml，在冷的条件下消化处理20～30min；然后用60％H2SO4稀释至刻度，摇匀。
吸取此液5.0ml放入另一50ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加蒸馏水稀释至刻度，则每ml含100μg纤维素。
三.实验步骤（一）求测纤维素标准回归方程1. 6支小试管，分别放入0，0.40，0.80，1.20，1.60，2.00ml纤维素标准液，然后分别加入2.00，1.60，1.20，0.80，0.40，0ml蒸馏水，摇匀，则每管依次含纤维素0，40，80，120，160，200μg。
2. 向每管加0.5ml2％蒽酮，再沿管壁加5.0ml浓H2SO4，塞上塞子、摇匀，静置1min。
然后在620nm下，求测不同含量纤维素溶液的吸光度。
3. 以测得的吸光度为Y值，对应的纤维素含量为X值，求得Y随X而变的回归方程。
纤维素和半纤维素
纤维素和半纤维素1. 引言纤维素和半纤维素是一类重要的生物大分子，广泛存在于自然界中。
它们在植物细胞壁的结构和功能中起着关键作用。
本文将介绍纤维素和半纤维素的定义、结构、生物合成途径以及在工业和生物能源领域的应用。
2. 纤维素的定义与结构2.1 定义纤维素是一种多糖类化合物，由β-葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
它是地球上最丰富的有机化合物之一。
2.2 结构纤维素由数千个葡萄糖分子组成，形成线性的高分子链。
这些链之间通过氢键相互交联，形成强大而稳定的网状结构。
这种结构赋予了纤维素优良的机械性能和抗拉强度。
3. 纤维素的生物合成途径3.1 植物中的生物合成途径植物中纤维素的生物合成主要通过两个途径进行：Acetobacter xylinum途径和Cellulomonas fimi途径。
这些途径涉及到多个酶的催化作用，包括纤维素合酶、纤维素酶和纤维素酶。
3.2 纤维素的合成机制纤维素的合成过程涉及到多个关键酶，其中包括纤维素合酶、纤维素酶和纤维素酶。
这些酶在植物体内协同作用，通过将葡萄糖分子连接成链状结构来合成纤维素。
4. 半纤维素的定义与结构4.1 定义半纤维素是一种多糖类化合物，由不同类型的糖分子组成。
它与纤维素类似，但其结构更为复杂。
4.2 结构半纤维素由不同类型的糖分子组成，包括木聚糖、木质素和果聚糖等。
这些糖分子通过不同类型的键连接而成。
5. 半纤维素的生物合成途径半纤维素在植物中的生物合成途径与纤维素类似，但涉及到更多类型的酶和底物。
这些酶在植物体内协同作用，通过将不同类型的糖分子连接成链状结构来合成半纤维素。
6. 纤维素和半纤维素的应用6.1 工业应用纤维素和半纤维素在工业中有广泛的应用。
它们可以作为原料制造纸张、纺织品、建材等产品。
此外，它们也可以作为食品添加剂、药物缓释剂等。
6.2 生物能源领域的应用纤维素和半纤维素可通过生物转化过程转化为生物能源，如乙醇、生物柴油等。
这种转化过程通常涉及到发酵、水解和发酵等步骤。
纤维素与半纤维素的化学性质及区别
纤维素与半纤维素共同存在于大多数植物细胞壁中。
纤维素全部由葡萄糖单位聚合而成，而半纤维素是一种杂聚多糖，常含有木糖，甘露糖，半乳糖，鼠李糖，阿拉伯糖等单糖单位。
在酸性环境下半纤维素远较纤维素易于水解。
半纤维素比纤维素的分子要小，大约含有500到3000个单糖单位，后者大约含有7000到15000个。
半纤维素是分支的聚糖，而纤维素是不分支的。
半纤维素具有亲水性能，可以造成细胞壁的润胀，赋予纤维弹性。
一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。
木质素纤维素半纤维素
木质素纤维素半纤维素
木质素纤维素半纤维素是一种具有高度结晶性的纤维素化合物，是种类最多、含量最高的植物维生素。
它存在于植物的细胞壁中，是保持植物细胞结构稳定性的重要成分。
其结构特点是由葡萄糖分子通过β-1,4-键组成线性链，线性链之间通过氢键形成微晶体结构。
在纤维素酶的作用下，纤维素分子可以被水解成为葡萄糖单元，并释放出能量。
木质素纤维素半纤维素能够在水中形成胶体，因此具有良好的吸水性和黏附性，广泛应用于食品、制药、化妆品等领域。
此外，木质素纤维素半纤维素还具有较高的生物降解性，可作为一种环保材料。
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制浆过程中去除半纤维素的原理
制浆过程中去除半纤维素的原理引言：制浆是将木材、废纸等纤维素原料进行化学或机械处理，使其解聚成纤维，用于造纸、纸板等产品的生产。
然而，在制浆过程中，纤维素以外的杂质也会一同进入纤维素浆料中，其中半纤维素是主要的杂质之一。
半纤维素的存在会影响纸张的质量和性能，因此在制浆过程中需要去除半纤维素。
一、半纤维素的特性半纤维素是一种复杂的多糖类物质，与纤维素一样，由葡萄糖分子通过β-1,4-葡萄糖苷键连接而成。
然而，半纤维素的分子结构比纤维素更复杂，其中包含大量的其他糖类分子，如木糖、阿拉伯糖等。
这种复杂的分子结构使得半纤维素在水中的溶解性较差，不易被水分解。
二、半纤维素的影响半纤维素具有较强的结合能力，可以与纤维素形成复合物，增加纤维素的稳定性。
然而，半纤维素也会使纸张的质量下降。
首先，半纤维素的存在会增加纸张的水分含量，使纸张容易起皱。
其次，半纤维素在纸张的表面形成凸起的结构，使纸张表面不光滑，影响印刷质量。
此外，半纤维素的存在还会降低纸张的强度和耐久性。
三、去除半纤维素的方法为了去除半纤维素，制浆过程中通常采用以下几种方法：1. 碱液处理法碱液处理法是制浆过程中常用的一种方法，其原理是利用碱液溶解半纤维素。
碱液能够与半纤维素中的酸性官能团发生中和反应，使半纤维素分子解聚并溶解于溶液中。
常用的碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾等。
然而，碱液处理法存在一定的局限性，如需要较长的处理时间、高温和高压条件，同时会产生大量废水和废碱。
2. 酶解法酶解法是一种利用酶类将半纤维素降解成可溶解的糖类物质的方法。
酶类可以通过水解半纤维素的β-1,4-葡萄糖苷键，将半纤维素分解为较短的糖链或单糖。
常用的酶类包括纤维素酶、木聚糖酶等。
酶解法相比碱液处理法具有较低的温度和压力要求，并且能够选择性地降解半纤维素，减少对纤维素的影响。
然而，酶解法的成本较高，需要使用大量的酶类，并且酶类对温度和pH值较为敏感。
3. 机械处理法机械处理法是通过机械力的作用将半纤维素从纤维素中分离的方法。
纤维素的测定方法
纤维素的测定方法实验原理植物的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素这三部分。
它们是构成植物细胞壁的主要组分。
其中，纤维素组成微细纤维，构成纤维细胞壁的网状骨架，而半纤维素和木质素是填充在纤维和微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。
1. 纤维素生物制粉末在加热的情况下用醋酸和硝酸的混合液处理，在这种情况下，细胞间的物质被溶解，纤维素也分解成单个的纤维，木质素、半纤维素和其它的物质也被除去。
淀粉、多缩戊糖和其它物质受到了水解。
用水洗涤除去杂质以后，纤维素在硫酸存在下被重铬酸钾氧化成二氧化碳和水。
C6H10O5 + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 = 6CO2 + 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 21H2O过剩的重铬酸钾用硫酸亚铁铵溶液滴定，再用硫酸亚铁铵滴定同量的但是未与纤维素反应的重铬酸钾，根据差值可以求得纤维素的含量。
2. 半纤维素用沸腾的80％硝酸钙溶液使淀粉溶解，同时将干扰测定半纤维素的溶于水的其它碳水化合物除掉。
将沉淀用蒸馏水冲洗以后，用较高浓度的盐酸，大大缩短半纤维素的水解时间，水解得到的糖溶液，稀释到一定体积，用氢氧化钠溶液中和，其中的总糖量用铜碘法测定。
铜碘法原理：半纤维素水解后生成的糖在碱性环境和加热的情况下将二价铜还原成一价铜，一价铜以Cu2O的形式沉淀出来。
用碘量法测定Cu2O的量，从而计算出半纤维素的含量。
测定还原性糖的铜碱试剂中含有KIO3和KI，它们在酸性条件下会发生反应，也不会干扰糖和铜离子的反应。
加入酸以后，会发生反应释放出碘：KIO3 + 5KI +3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 +3H2O 加入草酸以后，碘与氧化亚铜发生反应：Cu2O + I2 + H2C2O4 = CuC2O4 + CuI2 + H2O过剩的碘用Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI 3. 木质素用1％的醋酸处理以分离出糖、有机酸和其它可溶性化合物。
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半纤维素和纤维素
半纤维素和纤维素是两种重要的复合物质。
虽然它们在生物大
分子学和生物化学领域中被广泛研究，但对于一般人来说，这些
名词可能比较陌生。
本文将从不同角度解释这两种化学产物的定义、特点以及应用领域。
1.半纤维素的定义和特点
半纤维素是天然高分子多糖物质，由纤维素和其他多糖组分构成。
与纤维素相比，半纤维素的结构更为复杂。
常见的半纤维素
有麦秸、稻草、木质素、果胶、胶原蛋白等。
它们具有许多特点，例如材料坚硬、耐水、易于让微生物附着、波长从可见光到近红
外光的透明性高。
半纤维素的应用非常广泛。
在农业领域，半纤维素被用作肥料、饲料、土壤改良剂等。
在化工领域，半纤维素被用作纺织品、纸张、涂料、注玻等。
此外，半纤维素也是构建纤维和细胞壁的材料。
2.纤维素的定义和特点
纤维素是生物的主要结构性高分子。
它存在于植物细胞中，由
数百或数千个葡萄糖分子（纤维素单体）组成。
纤维素是土壤和
空气中最常见的有机化合物之一。
纤维素的特点是高强度和低密度。
短纤维素可以用作散粉、防
水助剂和切削工具。
长纤维素通常用于制造纸张、沃尔纸、纤维板、木材和农业产品等。
纤维素类材料可以分为天然和人造两种类别。
天然的纤维素材
料包括木材、纺织品、棉花等。
而人造的纤维素材料则包括纸张、人造丝、合成纤维等。
3.不同之处
半纤维素和纤维素的区别主要在于它们的结构和化学性质。
半
纤维素是由纤维素和其他多糖组分构成的，而纤维素是由葡萄糖
单体组成的。
半纤维素的应用范围更广泛，包括农业、化工、医
疗等多个领域。
而纤维素则主要用于额纸张、纤维板等制品的生产。
此外，半纤维素和纤维素的来源也有所不同。
半纤维素来自于
植物、动物或微生物的细胞壁，而纤维素主要来自植物细胞壁。
4.结论
半纤维素和纤维素是重要的高分子化合物。
虽然这些名词听起
来比较抽象，但它们的应用范围非常广泛。
了解它们的定义和特
点可以帮助我们更好地理解它们在各个领域中的应用。
通过不断
的研究和开发，半纤维素和纤维素类材料的应用前景将会更加广阔。