植物纤维化学

一.名词解释
纤维素：纤维素是由β,D-葡萄糖基通过1,4-苷键连接而成的线状高分子化合物。

水解纤维素：纤维素部分水解所生成的不溶于水的产物称为水解纤维素。

纤维素1:天然纤维素的结晶格子称为纤维素I.
纤维素2：经过Na-纤维素I的形式在NaOH的作用下得到的纤维素。

纤维素3：经过NH3-纤维素I的形式，在蒸发所得到的纤维素。

木素：是由苯基丙烷结构单元（及C6-C3单元）通过醚键，碳-碳键链接而成的芳香族高分子化合物。

原本木素：以天然状态存在于植物体中的木素，未经过任何加工。

磨木木素：磨木木素又称贝克曼木素，它是在室温下用不引起润胀作用的中性溶剂做介质，仔细的研磨木粉，通过溶剂抽提而获得的高得率的分离木素。

半纤维素：半纤维素是由多种糖基，糖醛酸基所组成的，并且分子中往往带有支链的复合聚糖的总称。

综纤维素：又称总纤维素，指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分（即纤维素和半纤维素的总称）
克-贝纤维素：由英国人克罗斯和贝文提出的分离纤维素的方法所得到的纤维素称为克-贝纤维素。

工业半纤维素：习惯上将β-纤维素和γ-纤维素之和称为工业半纤维素。

硝酸乙醇纤维素：用20%的硝酸和80%乙醇的混合液，在加热至沸腾的条件下处理无抽提物的试样，使其中的木素变为硝化木素、溶于乙醇中而被除去，所得残渣既为硝酸乙醇法纤维素。

润胀：固体吸收润胀剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，分子间的内聚力减小，固体变软的现象。

纤维素纤维的润胀分为：有限润胀和无限润胀。

纹孔：植物细胞在增厚过程中，并不是整个细胞都产生均匀增厚的，其未增厚的部分细胞壁较薄，在显微镜下观察成一个孔，称为纹孔。

解释纤维素纤维的滞后现象：
吸附时先要破坏无定形区的氢键才能吸水，分子内有一定的应力抵抗这种破坏，氢键不可能全部打开；而解吸时，先失去多层水，然后失去氢键结合水。

纤维素与水分子之间的氢键不能全部可逆地被打开，故吸着的水较多，产生滞后现象。

二.简答题
1、比较木素在酸性条件下和碱性条件下的亲核反应，找出共同点和不同点？答：共同点：都可以生成正碳离子结构。

不同点：木素结构单元中的酚型结构在碱性介质中可以形成亚甲基醌结构，而非酚形不
能。

而在酸性介质中，无论是酚型还是非酚型结构都可以形成正碳离子结构。

2、木素酚型和非酚型结构在酸性条件下和碱性条件下的基本变化有何不同？答：在碱性条件下，只有酚型结构可以形成亚甲基醌结构（或是正碳离子），而非酚形不能。

而在酸性条件下无论是酚型还是非酚型结构都可以形成正碳离子结构。

3、纤维素纤维的超分子结构理论。

答：纤维素的聚集状态即所谓的纤维素的超分子结构，就是形成一种结晶区和无定形区交错
结合的体系，从结晶区到无定形区是逐步过渡的，无明显界限，而且一个纤维素
分子链可以
经过若干结晶区和无定形区。

4、试述木素与氢氧化钠水溶液的反应，解释木素为什么会溶解在碱液中？
答：⑴通过木素大分子中的酚型结构集团的α-芳基醚键、α-烷基醚键断裂，形成亚甲基醌
中间物。

非酚型结构如在α-碳原子上连有OH基的β-芳基醚键也可以断裂，形成环氧化合物的中间物以及苯环上芳基甲基醚键断裂，上诉4种主要醚键的断裂，都导出新酚芳基。

由于酚芳基具有弱酸性，对氢氧化钠具有亲和力，故实际上增加了木素的亲液基团，并能继续反应下去。

⑵在上述4种醚键断裂过程中，伴随着脱芳基、脱烷基、脱甲醛等反应，使木素分子逐步降解而溶出。

其中以非酚型结构的β-芳基醚键断裂的脱芳基反应为引起木素降解的主要反应。

但此反应只是在α-位置有醇羟基的情况下才出现。

5、木素与氯的反应？木素与氧化试剂的反应？
答：木素中酚型与非酚型结构单元与氯反应，收到氯水溶液中的正氯离子的作用，发生苯环
的氯化，芳基-烷基醚键氧化裂解。

侧链的氯亲电取代断开以及链碎解物的进一步的氧化作
用，最终生成邻醌（来源于苯环部分)和羧酸（来源于侧链部分）。

并析出相应的醇，从而使
木素大分子碎解并析出。

6、为什么说二氧化氯是优良的漂白剂？
答：二氧化氯很难和饱和的脂肪酸反应，但对不饱和的脂肪酸化合物很容易起反应，因此能够有选择性的氧化木素和色素并将其除去。

而对纤维素却没有或很少有损伤。

所以漂白后的纤维具有高的白度和纯度，返黄少。

机械强度亦不会下降。

7、为什么说硫化钠脱木素更快，更彻底？
答：在硫酸盐法蒸煮过程中，亲核进攻离子包括硫离子、硫氢离子、氢氧根离子。

不但能够导致木素大分子中的酚型结构和α芳基醚、α烷基醚和非酚型结构的β芳基醚以及酚与非酚结构的甲基芳基醚断开，且强亲和性的硫、硫氢离子能够导致酚型结构单元的β芳基醚键断裂，产生酚羟基，增加木素大分子的亲液性，使木素的降解反应继续下去。

8、在蒸煮时木素为什么在酸性条件下易发生缩合反应？
答:因为木素中纯在的某些亲核部位与反应的中间物-苯甲基正碳离子靠得很近时将和亲核试剂（SO32-或HSO3-)一起对正碳离子的亲电中心（α-碳原子)进行竞争。

9、试述针叶材与阔叶材在三切面，细胞组成及主要化学成分的结构上有何差异？答：针叶材的年轮明显，阔叶材除环孔材与半环孔材外都不明显。

针叶材细胞种类少，管胞占90%-95%，此外仅有少量的木射线，结构简单，结构复杂。

阔叶材种类细胞多，木纤维含量低，又有导管、木射线及纵向薄壁细胞，还有少量的管胞，结构复杂。

针叶材木射线一般为单列的同型木射线。

阔叶材部分为单列，多数为双列甚至多列，有同型也有异型的。

10、比较乙醇抽出物和乙醚抽出物在化学组成上的区别？
答：乙醚的抽出物中主要成分是脂肪、脂肪酸、油、蜡、树脂等。

乙醇的抽出物中主要成分是有色物质（包括黄酮类化合物和花色甙）、红粉、单宁等。

11、试述植物细胞的结构？少量成分、木素、纤维素、半纤维素在细胞壁中的分布。

答：植物细胞有细胞壁、液泡。

叶绿体，低等的植物细胞也有中心体。

纤维素在纤维细胞中具有明显的规律性，自外向里，纤维素依次逐步升高，次生壁中，特别是S2，S3中，含量最高。

半纤维素浓度分布的趋势也是胞间层及细胞外层含量较高，次生壁中，特别是S2含量最低。

木素总量的大部分在S2层中。

12、试述纤维素大分子结构，分析纤维素可能发生哪些化学反应？
答：纤维素分子是由葡萄糖残基以β-1，4-糖甙键连接而成的不分支的直链葡聚糖，是植物中最广泛纯在的骨架多糖，构成植物细胞壁的结构。

化学反应包括降解、酯化、醚化、接枝共聚和交联等等。

13、试述纤维素在碱性条件下的氧化降解机理？
答：纤维素受到氧化作用影响，在纤维素葡萄糖的C2C3C6位的游离羟基，以及还原性末端基C1位置上，生成醛基、酮基和羧基，并有β-烷氧基羰基结构的产生，从而形成氧化纤维素。

在大多数情况下，随着羟基被氧化，纤维素的聚合度下降，这种现象被称为氧化降解。

14.叙述纤维素的碱性水解和剥皮反应机理。

答：碱性水解机理：纤维素的配糖键在一般情况下对碱是比较稳定的，但在蒸煮过程中，随着温度的升高及木素的脱除，碱性水解使纤维素的配糖键部分断裂，产生新的还原性末端基，聚合度下降，纸张强度下降。

剥皮反应机理：在碱液影响下，纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来，直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应为止，掉下来的葡萄糖基在溶液中最后转化为异变糖酸，并以其钠盐的形式存在于蒸煮液中。

15、纤维素酸水解反应历程；答：纤维素大分子的苷键对酸的稳定性低。

在适当的氢离子的浓度温度时间条件下，发生水解降解，使相邻葡萄糖单体间C1和氧原子所形成的苷键断裂。

如果水解进行完全，最终产物是单体式单糖---葡萄糖
53.纤维素酸水解后其性质上有什么变化？
答：①纤维素酸水解后聚合度下降，下降的速度决定于酸水解的条件，一般降至200以下则成粉末；②纤维素酸水解后吸湿能力改变，水解开始阶段纤维素的吸湿性有明显降低，到了一定值后再逐渐增加；③酸水解纤维素由于聚合度下降，因而在碱液中的溶解度增加；④酸水解纤维素还原能力增加，这是因为苷键在水解中断开，增加了还原性末端基，故纤维素的碘值或铜价增加；⑤酸水解纤维素纤维机械强度下降，酸水解纤维素成粉末时则完全丧失其机械强度。

16、为什么要对纤维素进行改性处理，改性处理的方法有哪些？
答：因为纤维素是一种天然高分子化合物，性能上存在某些缺点，故要经过化学改性处理，以增强它的某些性能，如耐酸碱耐热等。

方法有接枝共聚和交联等。

18、用超分子的结构理论解释纤维素在稀酸水解时的水解规律（快--慢--恒定）答：反应刚开始时，由于稀酸离解出的氢离子进入纤维素的无定形区，发生均相反应，因此反应速度快。

随着反应的进行，无定形区反应完全，继而氢离子转到定型区，只在结晶表面发生反应，因此速度较慢。

最后趋于稳定。

19、为什么说半纤维素是比纤维素更为复杂的高聚糖？
答：与纤维素不同的是，半纤维素不是均一的聚糖，而是一群复合聚糖的总称。

在主链上连接有大量的支链，致使其结构更为复杂。

20、如何证明葡萄糖酸基是联接于主链木糖基碳2位置上的？
答：将糖醛酸完全甲基化，将甲基化还原后再水解，得到3,4-二氧-甲基-D-木糖和2,3,4-三氧-甲基-D-葡萄糖，由于木糖的C2位上无甲基，故可知4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸连接木糖基的C2上，并且是1→2连接。

21、试述针叶材与阔叶材中的半纤维素结构，并比较他们的不同点？
答：聚木糖是阔叶材的主要半纤维素，而针叶林中的主要半纤维素是聚葡萄糖甘露糖，也含有一定的聚木糖。

不同点：针叶材中的聚木糖没有乙酰基有支链，而阔叶材中的聚木糖有乙酰基有支链。

聚葡萄糖甘露糖无支链。

22、在半纤维素在酸碱条件下的讲解反应中，比较各种聚糖的反应性能。

答：在酸碱条件下，呋喃式醛糖配糖化物比相应的吡喃式醛糖配糖化物的水解速率快的多。

且反应速率如下：甲基吡喃式阿拉伯糖配糖＞甲基-D-吡喃式半乳糖配糖化物＞甲基-D-吡喃式半木配糖化物＞甲基-D-吡喃式葡萄糖配糖化物。

23、有一高聚糖具有下列结构，问氢氧化钠水溶液中会发生哪些化学反应？答：碱性水解反应（1,4苷键的断裂），剥皮反应，甲氧基脱掉。

24、通过木素的高锰酸钾氧化，木素的碱性硝基苯氧化乙醇解，得出什么结论？答：1. 构成木素的芳香核，系由对-羟基苯基、愈疮木芬基、紫丁香基构成，进一步从分解分析研究，也可以了解芳香核单位间结合形式。

2. 针叶木木素中存在大量的愈疮木基和少量的对-羟基苯基；阔叶木木素中存在大量的愈疮木基和紫丁香基，少量的对-羟基苯基；禾本科植物中存在大量的愈疮木基、紫丁香基和对-羟基苯基。

3. 针叶木木素中存在大量的愈疮木基丙烷结构和少量的对-羟基苯基丙烷结构单元；阔叶木和禾本科植物中，存在大量的愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷结构单元，少量的对-羟基苯基丙烷结构单元。

26．如何自漂白化学浆制备α-纤维素、β-纤维素、γ-纤维素？并指出各自的化学组成。

（1）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。

包括纤维素和抗碱的半纤维素
（2）β-纤维素和γ-纤维素用漂白化学木浆制备α-纤维素时，处理中所得到溶解部分，用醋酸中和沉淀出来的那部分为β-纤维素，不沉淀部分为γ-纤维素。

β-纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素，γ-纤维素全为半纤维素。

27．如何制备克-贝纤维素？
采用氯气处理湿润的无抽提物试料，使木素转化为氯化木素，然后用亚硫酸及约含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。

28．写出有机溶剂抽出物的定义、并指出常用的有机溶剂有哪些？
有机溶剂抽出物：用中性有机溶剂抽提植物纤维原料，溶解在溶剂中的有机物。

常用的有机溶剂：水、稀碱、苯、乙醇、苯－醇混合液、乙醚、丙酮、石油醚29．写出针叶材、阔叶材和草类原料、各自的有机溶剂抽出物的化学组成及存在的位置？
①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，其主要成分为松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物。

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。

②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。

③禾本科植物原料的抽出物主要成分是蜡质，少量高级脂肪酸和高级醇抽出物含量低，主要存在于禾本科原料表皮层的外表面。

30．试述死亡细胞壁的构造。

胞间层M 、初生壁P 、次生壁S ：外层S1 中层S2内层S3。

31．叙述木材的粗视结构。

外树皮、内树皮、形成层、次生木质部、木射线、树心。

32．叙述针叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？
针叶材中的细胞最主要是管胞，并有少量的木射线，一般不含导管
（1）管胞：针叶木的最主要细胞，形似纺锤状；占针叶木细胞总数的90%-95%，具有输导水分和支撑树木的双重作用。

（2）木薄壁组织：针叶材中的射线细胞，含量少，壁薄腔大，长度小，胞腔内含树脂；在木质部称为木射线，在韧皮部称为韧皮射线；一般为单列，且无异型射线，通过纹孔与其他细胞相通，是细胞间横向流通的通道，具有储存营养的作用（3）树脂道：是部分针叶木独有的特征，是由若干个分泌细胞所围成形的一种胞间道。

它不是一个细胞也不是组织而是细胞间隙，中间充满树脂，故称为树脂道。

分为轴向树脂道和径向树脂道，两者互相沟通，形成树脂道网。

33．叙述阔叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？
(1) 木纤维：阔叶木的纤维细胞，是阔叶木的主要细胞和支持组织。

大部分阔叶材的纤维细胞含量为60～80%。

纤维细胞含量明显低于针叶木纤维细胞含量，造纸价值不如针叶木。

（2）管胞：阔叶材中的管胞短而少，形态与针叶木中的管胞相似。

（3）导管：由一串具穿孔的管状细胞所构成，是阔叶木中的水分输导组织。

约占阔叶材总体积的20%；可分为五种类型：环纹导管、螺旋状导管、梯形导管、网纹导管、纹孔导管；导管的大小和分布影响制浆过程中药液的浸透。

（4）薄壁细胞：轴向薄壁组织：纺锤状薄壁组织细胞、木薄壁组织束；含量分布变化较大：从小于1％至24％不等
（5）木射线细胞：分只有径向排列的同型木射线细胞；既有直立的又有横卧的异型木射线细胞
34.如何制备硝酸乙醇纤维素？
答：用20%的硝酸和80%乙醇的混合液，在加热至沸腾的条件下处理无抽提的试样，使其中的木素变为硝化木素溶于乙醇中而被除去，所得残渣既为硝酸乙醇法纤维素。

35.写出果胶质的分子结构式、并说明果胶质存在于哪些植物中？
是细胞间的粘结物质。

果胶质也存在于细胞壁中，尤其是初生壁中。

但在木材和其他高等植物组织中，次生壁的果胶质含量则十分少。

双子叶植物细胞的初生壁和某些植物的皮部(如麻、棉杆皮、桑皮、檀皮等)含果胶质较多(故灰分含量也高)；针叶木及草类原料的果胶质含量较少，通常单子叶植物的果胶质含量仅是双子叶植物的果胶质含量的10%。

36.从细胞形态的角度分析、哪种植物纤维原料为造纸的优质原料？
答：造纸植物纤维原料中，除含有制浆造纸所需的纤维细胞外，一般都含有一定量的其他细胞，称为非纤维细胞或杂细胞。

多数杂细胞都是具有腔大、壁薄、长
度短的特点，在制浆中吸收大量蒸煮药液，洗浆时降低洗涤能力，成纸时缺乏粘结，交织能力，降低纸张强度，表皮细胞增加废液硅含量，在酸法制浆时成片状存在，增加纸病。

原料的杂细胞含量越高，其制浆造纸价值就低，常见的几类原料中，针叶材原料杂细胞含量最低，制浆造纸价值最高。

37.针叶材细胞壁中木素是如何分布的？
答：在针叶木中，木素含量25%～35%。

针叶木的木素主要是愈疮木酚基丙烷。

针叶木管胞中，木素含量在细胞角隅部分占85%～100%。

复合胞间层非常之高也达到50%～60%，次生壁中占22%～23%，但是，因为胞间层非常薄，在复合胞间层和细胞角隅存在的木素早材中只占全木素量的28%，晚材占19%。

剩余的72%和81%位于次生壁中。

38.阔叶材细胞壁中木素是如何分布？并与针叶材比较。

答：阔叶材木素含量达20%～25%，阔叶材也是胞间层木素含量高，次生壁的木素含量较低，全部木素的80%左右，存在于次生壁中。

39.木素的分离方法分为几大类？各自的缺点是什么？
答：①木素作为残渣而分离：将无抽提物木材经水解除去聚糖(纤维素、半纤维素)，木素则以不溶性残渣分离出来。

②木素被溶解而分离：选用与木素不起反应溶剂将木材中的木素抽提出来或将木素转变成可溶性的衍生物，再用适当溶剂抽提。

缺点：第一类：这种方法分离的木素其结构已发生了变化。

第二类：只能分离出全部木素量相对为改变的一部分。

40.如何制备Klason木素，并说出此法的缺点及主要应用范围？
答：木粉首先用苯-醇混合液抽提6hr，以除去木粉中的有机溶剂提物，然后将木粉在72%H2SO4、温度18-20℃条件下水解，这时试样中聚糖的聚合度下降，2hr 后聚合度下降至10左右。

再加水使H2SO4的浓度稀释至3%，在稀酸条件下继续水解，使聚糖水解成单糖溶于溶液中，余下的残渣即为Klason木素。

缺点：①由酸水解聚糖时，木素的结构发生了很大的变化，主要是缩合反应。

原因是木素对无机酸极为敏感易生成下列阳碳离子。

产生的阳碳离子极易与另外的苯基丙烷结构的C6产生缩合。

②木素当中有少部分溶于72% H2SO4，针叶材：阔叶材：3%～5%。

我们称之为“酸溶木素”，这部分木素在Klason木素测定过程中会被溶解。

41.为什么用Klason木素测定方法、测定草及阔叶材木素时，必须同时测定酸溶木素？
答：①对于阔叶材，由于多酚类的存在而会产生误差，在树皮存在时由于受到树皮酚酸的影响也难已适用。

②对于草类，由于灰分中的成分(例如钙盐和硅)在硫酸处理时不溶解，因此对稻草等要进行灰分的补正。

③在Klason木素测定方法中，木素的一部分，溶于Klason木素定量的母液中，成为酸溶性木素，它在阔叶材和草类原料中含量比较大，不能忽略。

42.为什么Brauns“天然木素”不能代表原本木素？
答:虽然Brauns木素与不溶解的原本木素有相似之处，但Brauns木素抽出量非常少，针叶材为2%～8%，阔叶材为4%～7%。

Brauns木素是原本木素中的低分子量部分，而且Brauns木素比原本木素含有较多的酚羟基。

43.如何制备磨木木素(MWL)？并说出其主要应用范围？
答：20目的木粉经有机溶剂抽提后，放在Lampén磨中磨48hr、再在振动球磨中磨48hr，磨料介质采用甲苯(因木素、纤维素和半纤维素在甲苯中不发生润胀)。

经细磨后，用含少量水的二氧六环进行抽提，然后把溶剂蒸发，把木素溶于醋酸水溶液中，再在水中沉淀、干燥，又溶于二氯乙烷-乙醇(体积比2:1)中，在乙
醚中沉淀、洗涤、干燥，这样分离出的木素成为“磨木木素”。

Bj.rkman木素为黄褐色非晶体粉末状。

应用：由于MWL的提取过程中，化学变化较少，故可作为研究的材料。

44.木素结构单元间的联接方式有哪几种？并说明其比例及化学稳定性？
答：在木素大分子中，大约有60%～70%的苯丙烷单元是以醚键的形式联接到相邻的单元上的，其余30%～40%的结构单元之间以碳-碳键联接，非常稳定。

醚键联接：α-烷基-芳基醚(α-O-4)、二烷基醚(α-O-γ’)、β-烷基-芳基醚(β-O-4)、二芳基醚联接(4-O-5)(较稳定)、甲基-芳基醚联接；C-C键联接：β-1、α-6、5-5’、β-5、α-β’、β-6、β-β’。

C-C键对化学药品降解作用具有高度稳定性。

45.写出木素—碳水化合物(L.C.C.)的联接键型及联结点糖基？
答：α-醚键结合、苯基糖苷键、缩醛键、酯键、自由基结合而成的-C-O-或-C-C 键结合。

联结点糖基：半乳糖、阿拉伯糖和木糖单元是为木素与半纤维素之间的联结点糖基。

46.酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法制浆中，木素大分子中哪几种化学键断裂？答：酚型α-芳基醚、α-烷基醚的反应；酚型β-芳基醚的反应；木素中的羰基和双键的反应；甲基芳基醚的反应。

47.中性和碱性亚硫酸盐法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂？
答：酚型或非酚型结构单元α-醚键的反应；蒸煮中的缩合反应；甲基芳基醚键的反应；β-醚键结构在酸性亚硫酸盐蒸煮条件下是稳定的。

48.叙述高分子化合物多分散性的基本概念。

答：纤维素是不同聚合度的分子混合物，即分子结构单元相同，结构单元间的连接方式也相同,但各个分子的聚合度不同。

这种现象称之为纤维素的多分散性。

49.写出结晶度和到达度的基本概念。

答：纤维素的结晶度是指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分率，它反映纤维素聚集时形成结晶的程度。

纤维素的结晶度Xc＝结晶区样品含量/(结晶区样
品含量+ 非结晶区样品含量)X100％纤维素的可及度：利用某些能进入纤维素物料的无定形区而不能进入结晶区的化学试剂，测定这些试剂可以到达并起反应的部占全体的百分率称为纤维素物料的可及度。

可及度A和结晶度Xc的关系：A
＝σXc+(100-Xc)
50.结合水、游离水的概念？
答：一部分是进入纤维素无定形区与纤维素的羟基形成氢键结合的水，称为“结合水”。

当纤维素物料吸湿达到纤维饱和点后，水分子继续进入纤维的细胞腔和孔隙中，形成多层吸附水或毛细管水，这种水称为“游离水”。

51、写出数均分子量、重均分子量、粘均分子量的数学表达式及Mn、Mw和Mη
之间的关系。

Mn=分子的总质量／分子的总个数=∑ni Mi／∑ni=∑Ni Mi
重均分子量Mw=∑wi Mi／∑wi=∑Wi Mi
粘均分子量Mη＝﹙∑Wi Mi﹚1／α
52.叙述纤维素酸水解机理及酸水解方法。

答：纤维素的酸水解反应机理：纤维素大分子中的1,4-β-苷键是一种缩醛键，对酸的稳定性很低，在适当的氢离子浓度、温度和时间作用下，发生水解降解，使相邻两葡萄糖单体间碳原子1C和氧原子所形成的苷键断裂。

酸水解方法：浓酸水解：纤维素在浓酸中的水解是均相水解。

纤维素晶体结构在酸中润胀或溶解。