植物纤维化学研究生试题.doc
植物纤维化学习题
一、名词解释1.木素:作为填充和粘接物,广泛存在于较高等维管束植物中,具有三维立体结构的天然高分子聚合物。
2.β-纤维素:用17%NaOH溶液在20℃下处理漂白化学浆45min,得到的溶解部分,用醋酸中和沉淀出来的纤维素,称为β-纤维素3.亲核试剂:对原子核有显著结构上的亲和力,而起反应的试剂,是一种电子对的给予体。
4.综纤维素:造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分(即半纤维素和纤维素的总称)。
5.木素分子的生色基团:木素大分子结构中中含有的,能对光辐射产生吸收、具有跃迁的不饱和基团。
6.纤维素的特性粘度:表示纤维素溶液的比浓粘度在浓度趋于0时的极限值,与浓度无关。
7.纤维素聚合度:纤维素分子链中连续出现的重复单元的次数,是衡量纤维素分子大小的指标。
8.纤维素的可及度:某些能进入纤维素的无定形区而不能进入结晶区的化学试剂,可以到达并引起反应的部分占全体的百分率。
二、填空题1.目前,认为磨木木素和纤维素分解酶木素是与木材中的原本木素最为接近的木素材料。
2.纤维素葡萄糖基环中游离羟基是处于2、3、6位,其中在C2、C3为仲醇羟基,而在C6为伯醇羟基。
3.纤维素接枝共聚的方法主要有游离基引发接枝和离子型引发接枝。
4.木材细胞壁可以分为胞间层、初生壁、次生壁三个层次,其中次生壁是细胞壁的主要部分,占细胞壁总厚度的70%以上。
5.纤维素的酯化反应实质上属取代反应。
纤维素基环上不同羟基的反应性不同,对于纤维素的酯化反应,C6位伯醇羟基反应能力最高;纤维素醚化时,C2位仲醇羟基的反应能力最高。
6.木素的主要官能团有甲氧基、羟基、羰基。
7.半纤维素结构的研究方法较多,化学方法有部分水解法、高碘酸盐氧化法、Smith降解法、甲基化醇解法等。
三、简答题1.碱法和硫酸盐法蒸煮液中,主要的亲核试剂有哪些?答:碱法:OH-硫酸盐法:OH-、SH-、S2-2.用粘度法测定纤维素分子量的原理是什么?答:溶液内摩擦力较大时,流动显示出较大粘度,反之,粘度较小。
植物纤维素化学试题
浙江理工大学二O一O年硕士学位研究生招生入学考试试题考试科目:植物纤维化学代码:963(*请考生在答题纸上答题,在此试题纸上答题无效)一、名词解释(3×5=15分)1. 亲电试剂2. 玻璃转化点3. 结晶度4. 剥皮反应5. —纤维素二、选择题(2×10=20分(1-6单选,7-10多选))1. 针叶材的管胞约占木质部细胞总容积的二-1。
A 45-50%B90-95%C60-70%D30-50%2. 我们所得到的分离木素中二-2木素和原本木素结构是一样的。
A磨木B Brauns C 硫酸 D 没有一种3. 无论是碱法还是亚硫酸盐法制浆、脱木素化学过程主要是一种二-3反应。
A 亲电B 氧化C 磺化D 亲核4. 用NaClO2处理无抽提物木粉、使木素被氧化而除去,剩下的产物为:二-4。
A 综纤维素B β-纤维素C 克-贝纤维素D 氧化纤维素5. 碱法制浆中、部分木素结构单元的α-醚键断裂后形成二-5中间产物。
A 亚甲基醌B 正碳离子C 酚型结构D 非酚型结构6. 木素生物合成过程中、不属于首先合成的木素结构单元是:二-6。
A 香豆醇B 紫丁香醇C 松柏醇D 芥子醇7. 在酸性亚硫酸盐制浆中、木素的缩合方式主要有:二-7。
A Cβ-C5B Cα-C6C Cα-C1D Cβ-C1E Cβ-C28. 半纤维素上的功能基主要有:二-8。
A 羰基B 羧基C 乙酰基D 羟基E 甲氧基9. 半纤维素又可称为:二-9。
A 非纤维素的碳水化合物B 木聚糖C 结壳物质D 填充物质E 骨架物质10. 一般树皮都含有较多的二-10,故不宜造纸。
A 灰分B 鞣质C 木栓质D 果胶质E 木素三、判断题(2×10=20分,正确的打“T”,错误的打“F”)1. 纤维素单位晶胞的Meyer-Misch模型和Blackwell模型的主要区别在于前者没有考虑纤维素的椅式构象和分子内氢键。
2. 一般来说,吡喃式配糖化物中,β型的酸水解速率低于α型的。
植物纤维化学硕士研究生入学考试题册
植物纤维化学硕士研究生入学考试题册一、名词说明:1.纤维素:2.半纤维素:3.果胶物料:4.超结构:5.热塑性:。
6.木素:7.玻璃转化点:8.聚合度:9.降解:10.综纤维素:11.α-纤维素:β-纤维素:γ-纤维素:12.助色基团:13.工业半纤维素:14.发色集团:15.纤维::17.树脂障碍:18.硅干扰:19.缩合型连接:20.非缩合型连接:21.纤维形态:22.纤维粗度:23.本来木素::BNL:LCC:MWL:CC:25.纤维素的结晶度:25.纤维素的可及度:26.纤维素的聚合度:27.剥皮反映:28.润胀:29.有限润胀30.游离水:31.结合水:33.吸着热:34.润涨度:35.动电电位二、填空题:1.针叶木的纤维细胞为(),含量约为();阔叶木的纤维细胞为(木纤维);草类原料的纤维细胞含量较低,但含有较多的()。
2.植物纤维细胞壁可分为()和()两层,其中()是细胞壁的主体。
3.在酸性亚硫酸盐蒸煮法中,木素结构单元间的()容易断裂,并在此引入()基,而木素结构中占比例专门大的()是稳固的。
在蒸煮法中专门要注意避免木素的()反映。
4.木素的生物合成中形成二聚体的反映都是通过( ),然后经水或木素的加成而稳固。
5.工业半纤维素包括:()和()。
6.针叶木的有机溶剂抽出物要紧成份是();阔叶木的有机溶剂抽出物要紧成份是();而草类的有机溶剂抽出物要紧成份是()。
7.木素大分子结构中要紧的三种苯丙烷结构单元有(),( )和( )。
8.纹孔分为( )和()两类,而纹孔对却分为()( )和()三种。
9.目前植物学家们普遍采纳()()()()()()等先进手腕研究木素的结构。
10.植物界种类繁多,而能用于制浆造纸的植物种类确只有(部份裸子植物)和()。
11.造纸工业将植物纤维原料分为()、()和()。
12.一样来讲,木材原料灰分低于(),禾本科原料灰分含量为()。
13.在制浆进程中,木素发生()反映,而在漂白进程中木素发生()反映。
植物纤维化学考研题库
植物纤维化学考研题库植物纤维化学考研题库植物纤维化学是一门研究植物纤维的组成、结构、性质以及其在纺织、造纸、医药等领域的应用的学科。
对于考研生而言,掌握植物纤维化学的相关知识是非常重要的。
下面将介绍一些常见的植物纤维化学考研题目,希望对考生有所帮助。
一、选择题1. 下列哪种纤维不属于植物纤维?A. 棉纤维B. 麻纤维C. 丝绸纤维D. 羊毛纤维2. 植物纤维的主要成分是:A. 蛋白质B. 纤维素C. 脂肪D. 糖类3. 植物纤维的结构特点是:A. 长度短B. 质地坚硬C. 富含脂肪D. 富含纤维素4. 植物纤维的应用范围不包括:A. 纺织B. 造纸C. 医药D. 建筑5. 下列哪种纤维是属于天然纤维?A. 聚酯纤维B. 尼龙纤维C. 人造纤维D. 棉纤维二、填空题1. 植物纤维的化学成分主要是_________。
2. 植物纤维的主要来源是_________。
3. 植物纤维的组成成分中,纤维素的含量最高,约占_______%。
4. 植物纤维的主要应用领域是_________。
5. 植物纤维的特点之一是_________。
三、简答题1. 请简要介绍一下植物纤维的来源和分类。
植物纤维的来源主要有棉、麻、丝、毛等。
棉纤维是从棉花中提取的,麻纤维是从麻植物的茎皮中提取的,丝纤维是由蚕丝虫的丝腺分泌物形成的,毛纤维是从动物身上获取的。
根据纤维的来源和性质的不同,植物纤维可以分为天然纤维和人造纤维两大类。
2. 简述一下植物纤维的化学成分和结构特点。
植物纤维的化学成分主要是纤维素,其含量在50%以上。
纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的长链聚合物。
植物纤维的结构特点是纤维素分子间通过氢键相互连接形成纤维束,纤维束之间通过横向结合力相互粘连,形成纤维的整体结构。
3. 请列举一些植物纤维的应用领域。
植物纤维在纺织、造纸、医药等领域有广泛的应用。
棉纤维是纺织品的主要原料,麻纤维常用于制作麻织品和纸张,丝纤维被用于制作丝绸和医药用品,毛纤维则常用于制作毛织品和保暖材料。
青岛科技大学植物纤维化学08-09.12.16-17年真题
青岛科技大学二○一七年硕士研究生入学考试试题考试科目:植物纤维化学注意事项:1.本试卷共五道大题(共计27个小题),满分150分;2.本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。
要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;3.必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、填空题(共40分,每空格2分):1、针叶材最主要的细胞是,阔叶材最主要的细胞是,禾本科植物纤维原料的主要细胞有:、。
2、在细胞壁各层中,木素总含量主要分布在次生壁层中。
3、比较针叶材、阔叶材和禾本科原料的木素含量:原料的木素含量最高,一般可达30%左右(对绝干原料质量),原料的木素含量较低(一般为20%或更低),原料的木素含量一般介于前两类原料之间。
4、木素的特征官能团是。
5、纤维素本身含有和等基团,使纤维素纤维在水中表面带负电荷。
6、根据X-射线的研究,纤维素大分子的聚集,一部分的分子排列比较整齐、有规则,呈现清晰的X-射线图,这部分称之为区;另一部分的分子链排列不整齐、较松弛,但其取向大致与纤维主轴平行,这部分称之为区。
7、在纤维素化学改性的方法中应用较多的有和两种方法。
8、一般纤维素的溶解多使用氢氧化铜与氨或胺的配位化合物,如或溶液。
9、植物纤维化学主要研究植物纤维原料的生物结构及其所含各组分,特别是、和三种主要组分的化学组成、化学结构、物理和化学性质。
二、名词解释(共20分,每题5分):1.形成层,木质部2.克拉森(Klason)木素3.β-纤维素4.半纤维素三、词汇英泽汉(共10分,每题2分)1.Bioresource2.Needle leaved wood3.Lignin4.Xylose5.Holo-cellulose四、简答题(共30分):1、在木材制浆中,为什么要将木材的树皮去掉?(6分)2、木素的功能基有哪些?为什么阔叶材的特征官能团含量比针叶材的高?(6分)3、什么是纤维素的多分散性(不均一性)?纤维素的分级方法有哪些?(6分)4、针、阔叶材主要的聚木糖类半纤维素是什么?经过酸性亚硫酸盐或常规硫酸盐蒸煮以后,这两类半纤维素将发生什么样的变化?(6分)5、氢键的存在对纸浆和纸的性能有什么影响?(6分)五、问答题(共50分):1、提取木素的难点和方法有哪些?(12分)。
植物纤维考试题及答案
植物纤维考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 植物纤维的主要来源是:A. 动物毛发B. 植物的茎和叶C. 矿物岩石D. 人工合成材料答案:B2. 纤维素是植物纤维中含量最多的成分,其化学式为:A. (C6H10O5)nB. (C6H12O6)nC. (C6H8O4)nD. (C6H6O3)n答案:A3. 植物纤维的强度和韧性主要取决于:A. 纤维的长度B. 纤维的直径C. 纤维的结晶度D. 纤维的表面粗糙度答案:C4. 下列哪种酶可以分解植物纤维中的纤维素?A. 淀粉酶B. 蛋白酶C. 纤维素酶D. 脂肪酶答案:C5. 植物纤维的吸湿性主要受哪些因素影响?A. 纤维的化学结构B. 纤维的物理结构C. 纤维的表面特性D. 所有以上因素答案:D6. 植物纤维的染色性能通常较差,主要原因是:A. 纤维表面光滑B. 纤维内部结晶度高C. 纤维分子间氢键强D. 纤维分子间范德华力强答案:C7. 植物纤维的生物降解性主要取决于:A. 纤维的化学结构B. 纤维的物理结构C. 纤维的表面特性D. 纤维的加工方法答案:A8. 植物纤维在造纸工业中的应用主要是利用其:A. 强度B. 韧性C. 吸湿性D. 可降解性答案:A9. 植物纤维的热稳定性通常较差,主要原因是:A. 纤维的化学结构不稳定B. 纤维的物理结构不稳定C. 纤维的表面特性不稳定D. 纤维的加工方法不稳定答案:A10. 植物纤维在纺织工业中的应用主要利用其:A. 强度B. 韧性C. 吸湿性D. 可降解性答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 植物纤维的主要成分是____,它是一种多糖,由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
答案:纤维素2. 植物纤维的____性是指其在受到外力作用时,能够承受的最大负荷而不断裂的能力。
答案:强度3. 植物纤维的____性是指其在受到外力作用时,能够发生形变而不断裂的能力。
答案:韧性4. 植物纤维的____性是指其能够吸收和保持水分的能力。
植物纤维化学复习题并附有课后思考题
植物纤维化学复习题(1)一.填空(12X3=36)1.制浆造纸工业用植物纤维原料大体可分为木材纤维原料和非木材纤维原料两种。
2.纤维素和半纤维素属于碳水化合物,而木素属于芳香族化合物。
3ﻫ. 草类原料的有机溶剂抽出物主要为:脂肪和蜡。
4.针叶材有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和木射线薄壁细胞中。
5ﻫ.阔叶材有机溶剂抽出物含量一般比针叶材低,其主要组成为:游离及酯化的脂肪酸。
6. 木材原料的灰分含量一般不超过1%,草类原料的灰分含量一般多在2%以上。
7. 草类纤维原料灰分含量一般比木材高,而且60%以上是SiO2。
8ﻫ. 木素结构单元间的联结键有醚键和碳-碳键。
9ﻫ.植物细胞壁上的纹孔分为:单纹孔和具缘纹孔。
10ﻫ.针叶材的纤维细胞为:管胞,阔叶材的纤维细胞为:木纤维。
11ﻫ. 在细胞壁各层中,木素浓度最大的在胞间层,但木素的大部分存在于次生壁。
12ﻫ.针叶材的木素结构单元主要为:愈疮木基丙烷和少量的对-羟苯基丙烷。
13ﻫ.阔叶材的木素结构单元主要为:愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷。
ﻫ14. 木素的结构单元为:苯基丙烷,纤维素的结构单元为:D-葡萄糖基。
15ﻫ. 木素-碳水化合物联接点上的糖基有:D-木糖和D-半乳糖、L-阿拉伯糖。
ﻫ16. 木素与碳水化合物之间可能有的联接键为:α-醚键和酯键等形式。
ﻫ17.在酸性亚硫酸盐法制浆中、应特别注意防止木素的缩合反应,因为这种反应形成的化学键为不易断开的碳-碳键。
18.半纤维素是由两种或两种以上的糖基构成的不均一聚糖,它与木素有化学键联接。
ﻫ二.单项选择(14X3=42)1.聚半乳糖醛酸中的羧基80%以上被甲基化、一部分被中和成盐,所形成的物质称为:。
①果胶物质②果胶酸※③果胶质④半纤维素2.阔叶材中比针叶材含有更多的。
①聚葡萄糖甘露糖※②聚木糖③木素④灰分ﻫ3.草类原料的含量大多比较低、接近阔叶材的低值。
①纤维素②灰分③半纤维素※④木素ﻫ4.针叶材的管胞含量约占木质部总容积的。
2014年昆明理工大学832植物纤维化学考研真题硕士研究生专业课考试试题
2014年昆明理工大学832植物纤维化学考研真题硕士研究生专业课考试试题一、选择题1. 植物纤维化学是指研究______。
A. 植物纤维的力学性能和物理性能B. 植物纤维的结构与成分C. 植物纤维的化学性质和反应D. 以上都是2. 棉花纤维中含有大量的______。
A. 纤维素B. 淀粉C. 蛋白质D. 脂肪3. 玉米秸秆纤维的组成主要是______。
A. 纤维素和半纤维素B. 纤维素和蛋白质C. 纤维素和脂肪D. 纤维素和淀粉4. 苹果皮中的纤维素主要是______。
A. 纤维素IB. 纤维素IIC. 纤维素IIID. 纤维素IV5. 纤维素的结构单元是______。
A. α-D-葡萄糖B. β-D-葡萄糖C. γ-D-葡萄糖D. δ-D-葡萄糖二、填空题1. 纤维素的化学结构是由大量的β-______连接而成。
2. 羊毛纤维中约有______的纤维素。
3. 造纸工业常用的原料是木材的______。
4. 纤维素是一种具有______性的聚合物。
5. 甜菜渣中的纤维素主要是______。
三、解析题1. 简述植物纤维化学的研究内容和意义。
植物纤维化学主要研究植物纤维的结构、化学成分、物理性质以及在不同环境条件下的反应等方面的内容。
通过对植物纤维化学的研究,可以更好地理解植物纤维的特点和性能,并为纤维的应用提供理论依据和实践指导。
此外,植物纤维化学的研究也对植物纤维的改性与加工技术提供支持,促进了纤维制品的开发和创新。
2. 请简要描述纤维素的化学结构和特点。
纤维素是一种由β-D-葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接形成的聚合物。
它具有一定的线性度和结晶性,且具有良好的化学稳定性和生物降解性。
纤维素的聚合度很高,由大量的葡萄糖单元组成,因此具有较高的分子量。
它在自然界中广泛存在于植物细胞壁中,是植物纤维的主要成分之一。
纤维素具有较高的强度和硬度,且能吸湿、透气和柔软,因此在纤维制品、造纸、纺织等领域有着广泛的应用。
植物纤维化学研究生试题
一、填空题(20分,每空格1分):1.造纸工业将植物原料分为:木材纤维、非木材纤维、半木材纤维。
2. 植物纤维原料的主要化学成分包括:纤维素、半纤维素、木素。
3.阔叶材木素的基本结构单元是主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元所构成。
4.针叶材、阔叶材和禾草类木素的木素含量的变化规律是:针叶材> 阔叶材> 禾草类。
5.针叶材最主要的细胞是管胞,阔叶材最主要的细胞是木纤维,禾本科植物纤维原料的主要细胞有:纤维细胞、薄壁细胞。
6. 纤维素是由β-D-葡萄糖结构单元通过1,4-苷键连接而成的高分子化合物。
7.木素大分子结构中最主要的连接形式为β-芳基醚键。
8.木素总量的大部分存在于细胞壁的S2 层,而木素含量最高的是复合胞间层。
二、名词解释(15分):1.(3分)早材(春材):树木的每一个年轮是由两部分组成的,靠树心部分的颜色浅,是每年生长季节的前期生长出来的,故称为春材,也称早材。
2.(3分)木素:木素是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键联接而成的芳香族高分子化合物。
3. (3分)剥皮反应:在碱的影响下,纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来,一直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应发生为止。
由于消除下来的烷氧基—OR具有新的还原性末端基(也即是纤维素长链分子具有新的还原性末端基),可以继续进行上述反应,逐个不断地脱掉末端基,所以称为剥皮反应。
4. (3分) 半纤维素半纤维素是除纤维素和果胶以外的植物细胞壁聚糖。
也可称为非纤维素的碳水化合物。
由两种或两种以上单糖基组成的不均一聚糖,大多带有短的侧链,聚合度较低。
\5. (3分)纤维素的结晶度:纤维素结晶区占纤维素整体的百分率。
三、简答题(60分):1.硫酸盐法蒸煮过程中臭气的主要成分是什么?并说明其形成机理?(10分)硫酸盐法蒸煮过程中放出的臭气的主要成分为甲硫醇和二甲硫醚。
在硫酸盐法蒸煮时,木素结构单元上甲基芳基醚结构和硫化钠发生反应,首先,亲核试剂HS-离子进攻木素芳香环上的甲氧基的碳原子,生成甲硫醇,并在苯环上导出酚羟基;然后,甲硫醇的阴离子(CH3S-)与第二个甲氧基反应,生成二甲硫醚。
植物纤维化学试题及答案
植物纤维化学试题及答案植物纤维化学是研究植物纤维的化学组成、结构和性质的科学。
植物纤维在造纸、纺织、复合材料等领域有着广泛的应用。
本试题旨在考察学生对植物纤维化学基础知识的掌握情况。
1. 植物纤维的主要成分是什么?植物纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
纤维素是植物纤维的主要组成部分,约占纤维干重的40%-50%。
半纤维素是一类多糖,其含量约为20%-30%。
木质素是一种复杂的高分子化合物,含量约为15%-30%。
2. 纤维素的结构特点是什么?纤维素是一种线性高分子化合物,由葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接而成。
纤维素分子链呈螺旋状排列,形成微纤维结构。
纤维素分子链之间通过氢键相互作用,形成纤维素纤维。
3. 半纤维素的分类有哪些?半纤维素主要分为三类:木聚糖、甘露聚糖和阿拉伯聚糖。
木聚糖是由木糖和葡萄糖组成的多糖,甘露聚糖是由甘露糖和葡萄糖组成的多糖,阿拉伯聚糖是由阿拉伯糖和葡萄糖组成的多糖。
4. 木质素的化学结构特点是什么?木质素是一种复杂的高分子化合物,由酚丙烷单元通过自由基偶联反应形成。
木质素分子链之间通过共价键和非共价键相互作用,形成三维网络结构。
木质素的化学结构复杂,难以完全解析。
5. 植物纤维的化学处理方法有哪些?植物纤维的化学处理方法主要包括酸处理、碱处理、氧化处理和还原处理。
酸处理可以去除半纤维素,提高纤维素的含量;碱处理可以去除木质素,提高纤维素的纯度;氧化处理可以破坏木质素的结构,提高纤维的可塑性;还原处理可以破坏纤维素分子链之间的氢键,提高纤维的可纺性。
6. 植物纤维的物理处理方法有哪些?植物纤维的物理处理方法主要包括机械处理、热处理和化学机械处理。
机械处理可以通过研磨、压榨等方法破坏植物纤维的结构,提高纤维的可加工性;热处理可以通过加热、蒸汽等方法改变植物纤维的结构,提高纤维的可塑性;化学机械处理是将化学处理和机械处理相结合,提高植物纤维的处理效果。
7. 植物纤维的改性方法有哪些?植物纤维的改性方法主要包括化学改性和物理改性。
植物纤维化学考试试题B卷
昆明理工大学硕士研究生招生入学考试试题(B卷)考试科目代码:831 考试科目名称:植物纤维化学一、名词解释(共25分,每词5分)1、有机抽出物;2、心材和边材;3、木纤维;4、复合胞间层;5、β-纤维素。
二、填空题(共40分,每个空格2分)1、阔叶材木素的基本结构单元主要由(1)单元和(2)单元构成,半纤维素主要是(3)。
2、植物纤维原料的化学组成非常复杂,主要化学成分包括:(4),半纤维素,(5);但是组成各种复杂化合物的基本元素却比较简单,主要有(6),氢,(7),氮元素。
3、纤维素大分子的聚集态是结晶区和(8)区交错结合的体系。
其中,结晶区间的润涨,纤维素的X-射线图不发生变化;结晶区内的润胀,原有纤维素的X-射线图消失,(9)(出现/不出现)新的X射线图;无限润涨过程中,原有纤维素的X-射线图逐渐消失,(10)(出现/不出现)新的X射线图。
4、半纤维素的物理结构中少部分是结晶结构,大部分是(11)结构。
其中,半纤维素的碱性降解有两大类型,分别是(12)和(13)。
其中,(14)是从聚糖的还原末端基开始。
5、纤维素的D-吡喃式葡萄糖基的构象为(15),而纤维素是由葡萄糖基通过(16)连接而成的大分子。
6、在酸性介质中无论是酚型结构还是非酚型结构均可形成(17)结构,木素发生的(18)反应。
同时还要注意防止木素发生缩合反应,这两种反应都发生在同一木素结构单元的(19)原子上。
7、干纸页中纤维与纤维之间是由(20)键结合形成纸页强度。
三、选择题(共10分,每题2分)1、在木材纤维次生壁中层,微细纤维排列呈()状排列。
(A)网状(B)交叉螺旋(C)平行(D)疏松无规则2、木素结构单元中,酚羟基一般连在()上。
(A)C2 (B)C3(C)C4 (D)C53、分离木素中和原本木素结构最相似的是()木素。
(A)磨木(B)Brauns(C)硫酸(D)没有一种4、阔叶材中比针叶材含有更多的()。
(A)聚葡萄糖甘露糖(B)聚木糖(C)木素(D)灰分5、木材和草类原料的杂细胞中,都含有一定量的()。
2016-2018年华南理工大学829植物纤维化学硕士研究生入学考试题
829
华南理工大学
2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)
科目名称:植物纤维化学
适用专业:制浆造纸工程;生物质科学与工程;轻工技术与工程(专硕)
华南理工大学
2017年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)
科目名称:植物纤维化学
适用专业:制浆造纸工程;生物质科学与工程;轻工技术与工程(专硕)
华南理工大学
2016年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)
科目名称:植物纤维化学
适用专业:制浆造纸工程,生物质科学与工程,轻工技术与工程(专业学位)。
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一、填空题(20分,每空格1分):1.造纸工业将植物原料分为:木材纤维、非木材纤维、半木材纤维。
2. 植物纤维原料的主要化学成分包括:纤维素、半纤维素、木素。
3.阔叶材木素的基本结构单元是主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元所构成。
4.针叶材、阔叶材和禾草类木素的木素含量的变化规律是:针叶材 > 阔叶材 > 禾草类。
5.针叶材最主要的细胞是管胞 ,阔叶材最主要的细胞是木纤维 ,禾本科植物纤维原料的主要细胞有:纤维细胞、薄壁细胞。
6. 纤维素是由β-D-葡萄糖结构单元通过 1,4-苷键连接而成的高分子化合物。
7.木素大分子结构中最主要的连接形式为β-芳基醚键。
8.木素总量的大部分存在于细胞壁的 S2 层,而木素含量最高的是复合胞间层。
二、名词解释(15分):1.(3分)早材(春材):树木的每一个年轮是由两部分组成的,靠树心部分的颜色浅,是每年生长季节的前期生长出来的,故称为春材,也称早材。
2.(3分)木素:木素是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键联接而成的芳香族高分子化合物。
3. (3分)剥皮反应:在碱的影响下,纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来,一直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应发生为止。
由于消除下来的烷氧基—OR具有新的还原性末端基(也即是纤维素长链分子具有新的还原性末端基),可以继续进行上述反应,逐个不断地脱掉末端基,所以称为剥皮反应。
4. (3分) 半纤维素半纤维素是除纤维素和果胶以外的植物细胞壁聚糖。
也可称为非纤维素的碳水化合物。
由两种或两种以上单糖基组成的不均一聚糖,大多带有短的侧链,聚合度较低。
\5. (3分)纤维素的结晶度:纤维素结晶区占纤维素整体的百分率。
三、简答题(60分):1.硫酸盐法蒸煮过程中臭气的主要成分是什么?并说明其形成机理?(10分)硫酸盐法蒸煮过程中放出的臭气的主要成分为甲硫醇和二甲硫醚。
在硫酸盐法蒸煮时,木素结构单元上甲基芳基醚结构和硫化钠发生反应,首先,亲核试剂HS-离子进攻木素芳香环上的甲氧基的碳原子,生成甲硫醇,并在苯环上导出酚羟基;然后,甲硫醇的阴离子(CH3S-)与第二个甲氧基反应,生成二甲硫醚。
2. 对同一种木材,晚材率的大小对制浆造纸有何影响(10分)晚材率是指树木年轮中晚材的宽度与年轮总宽度之比的百分率。
晚材率的大小对制浆造纸有相当大的影响。
因为早材是由细胞壁比较薄的细胞组成,所以早材纤维具有弹性和柔韧性,容易打浆,能够制造出抗张强度和耐破强度高的纸张;而晚材纤维壁厚,形成管状,纤维又挺又硬,不容易打浆,抄成的纸除了撕裂度比较高以外,其他指标都不如早材纤维。
因此,就同一种木材而言,晚材率低的要优于晚材率高的。
3. 区分两个概念:纤维素,纤维素纤维(10分)-1,4-苷键联接起来的链状高分子化合物。
纤维素纤维指植物原料经过特定的纤维化学工程所得到的残余物——纸浆,主成分为纤维素,其中还含有一些半纤维素和木素。
β纤维素指在常温下不溶于水、稀酸、稀碱的D-葡萄糖基以4、蒽醌在碱法蒸煮中的作用是什么?(10分)。
-芳醚键的断裂,从而加速木素的脱除,蒽氢醌和木素反应又生成蒽氢醌,继续发生氧化-还原反应。
β在碱法蒸煮中,蒽醌氧化碳水化合物,生成糖醛酸末端基,防止剥皮反应的发生,使纸浆得率增加,蒽醌本身被还原蒽氢醌,它与木素的亚甲基醌发生还原作用,促进了木素5. 为什么纤维素的吸水量随无定形区百分率的增加而增加?(10分)水有一定的极性,所以能进到无定形区,发生结晶区之间的润胀。
纤维素的吸着水只能进入无定形区而不能进入结晶区,并且与无定形区中的羟基形成氢键结合。
吸着水量随无定形区百分率的增加而增加。
6. 针叶木和阔叶材主要的聚木糖类半纤维素是什么?(10分)针叶材的聚木糖半纤维素是:聚阿拉伯糖基-4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖,阔叶材的聚木糖半纤维素是:聚4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖。
四、问答题(55分):1、纸浆中半纤维素的存在对纸浆的打浆和成纸性能有哪些影响?(15分)(1)由于半纤维素亲水性好,能在打浆过程中促使制浆的润胀,因此能提高打浆的效率。
(2)由于半纤维素形成氢键的能力比较强,但是聚合度较低(DP<200),纸浆中含一定量的半纤维素有利于提高纸张的物理强度,但半纤维素含量太高会显著影响纸张的强度。
(3)半纤维素的存在能提高纸张的紧度。
但同时降低纸张的不透明度。
(4)半纤维素吸水性好,易受环境中水分的影响,影响纸页的尺寸稳定性。
在纸张印刷过程中影响套色。
2. 对于木材纤维,如何用壁腔比大小来判断原料的优劣?(15分)答:壁腔比就是细胞壁厚度的二倍与细胞腔直径的比值。
纤维细胞壁的绝对厚度与纸张性能无关。
影响纸张性能的是纤维细胞壁厚度与细胞腔直径的比值(壁腔比)。
一般认为细胞壁薄而细胞腔大的纤维抄成的纸张强度比较大。
这是由于壁薄腔大的纤维有柔软性,彼此容易结合得好。
而壁厚腔小的纤维比较僵硬,彼此结合差,制成的纸张强度比较低,纸页比较疏松,而吸水性好。
对木材纤维原料,壁腔比小于1是好原料;等于1是中等原料;大于1是劣等原料。
3.解释一下为什么吸附等温曲线和解吸等温曲线不能重合,这种现象被称为什么现象?(10分)干燥的纤维素在吸湿过程中其无定形区的氢键不断打开,纤维素分子间的氢键被纤维素与水分子间的氢键所代替,形成了新的氢键。
在解吸过程中,润湿了的纤维脱水收缩,无定形区纤维素分子之间重新形成氢键,但由于内部阻力的抵抗,被吸着的水不易挥发,纤维素与水分子之间的氢键不能全部可逆地打开,故吸着的水较多,使得吸附等温曲线和解吸等温曲线不能重合,产生所谓的滞后现象。
4. 如何制备Klason木素,其基本原理是什么?(15分)C下处理两小时,然后在3%硫酸溶液中水解四小时,得到的不溶残渣即为克拉森木素,它的分离原理是把纤维原料中的多糖水解成单糖,使木素变成不溶性残渣进行分离木素。
在制备过程中纤维素和半纤维素发生润胀,然后发生酸性水解反应,最后变成单糖而溶出。
︒60-80目的脱提取物木粉以72%硫酸在202011年研究生招生试卷答案信息来源:湖北工业大学植物纤维化学一、填空题(20分,每空格1分):1.植物纤维细胞壁可分为初生壁和次生壁两层,构成纤维细胞壁的主要化学成分有¬¬_纤维素_、半纤维素、_木素__ 。
2.针叶材最主要的细胞是管胞,阔叶材最主要的细胞是木纤维,禾本科植物纤维原料的主要细胞有:纤维细胞和薄壁细胞。
3. 纤维素的碱性降解指剥皮反应和碱性水解。
4.木素是由苯丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键连接而成的天然高分子化合物。
5.一般来说木材原料的灰分含量较低。
而草类原料的灰分较高,其主要成分为SiO2 。
6.针叶木、阔叶木和禾本科植物的木素分别属于¬___G____型、__GS__型以及__GSH__型。
二、名词解释(15分):1.(3分):复合胞间层:由于初生壁P层和胞间层ML层紧密地生长在一起,故把相邻两个细胞的P层及共有的ML层一起称为复合胞间层CML。
2.(3分)木素-碳水化合物复合体:木素和半纤维素之间存在着化学键,构成木素-碳水化合物复合体(Lignin- Carbohydrate Complexes 简称为LCC)。
3. (3分)剥皮反应:在碱的影响下,纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来,一直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应发生为止。
由于消除下来的烷氧基—OR具有新的还原性末端基(也即是纤维素长链分子具有新的还原性末端基),可以继续进行上述反应,逐个不断地脱掉末端基,所以称为剥皮反应。
4. (3分):纤维素的结晶区和无定形区:纤维素的聚集态结构是一种由结晶区和无定形区交错结合的体系。
结晶区的特点是纤维素分子链取向良好,密度较大,分子间结合力强。
无定形区的特点是纤维素分子链取向较差,分子排列无序,分子间距离较大,密度较低,分子间氢键结合数量少。
5. (3分)贝克曼(Björkman)木素:又称磨木木素。
在室温下,用不引起润胀作用的中性溶剂作介质仔细地研磨木粉,通过溶剂抽提而获得高得率的分离木素。
三、简答题(60分):1.针叶木半纤维素和阔叶木半纤维素有什么差异?(8分)针叶木的半纤维素以聚O-乙酰基半乳糖葡萄糖甘露糖为主,聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖也有一定的含量;阔叶木的半纤维素主要是聚O-乙酰基-(4-氧甲基葡萄糖醛酸)木糖,伴随着少量的聚葡萄糖甘露糖。
2. 木材的心材和边材在制浆性能上有何差别?(8分)心材树脂含量高,浸透性差,用于制浆时药液浸透较困难,影响蒸煮的均匀性,降低浆的质量,酸法制浆时极易产生树脂障碍及由于浸透不均匀而产生黑片等问题。
边材易于浸透,易成浆,泡沫少,纤维长度较大,是制浆造纸的好原料。
3. 硫酸盐法蒸煮过程中臭气的主要成分是什么?并说明其形成机理?(8分)硫酸盐法蒸煮过程中放出的臭气的主要成分为甲硫醇和二甲硫醚。
在硫酸盐法蒸煮时,木素结构单元上甲基芳基醚结构和硫化钠发生反应,首先,亲核试剂HS-离子进攻木素芳香环上的甲氧基的碳原子,生成甲硫醇,并在苯环上导出酚羟基;然后,甲硫醇的阴离子(CH3S-)与第二个甲氧基反应,生成二甲硫醚。
4、蒽醌在碱法蒸煮中的作用是什么?(10分)。
-芳醚键的断裂,从而加速木素的脱除,蒽氢醌和木素反应又生成蒽氢醌,继续发生氧化-还原反应。
β在碱法蒸煮中,蒽醌氧化碳水化合物,生成糖醛酸末端基,防止剥皮反应的发生,使纸浆得率增加,蒽醌本身被还原蒽氢醌,它与木素的亚甲基醌发生还原作用,促进了木素5. 为什么纤维素的吸水量随无定形区百分率的增加而增加?(8分)水有一定的极性,所以能进到无定形区,发生结晶区之间的润胀。
纤维素的吸着水只能进入无定形区而不能进入结晶区,并且与无定形区中的羟基形成氢键结合。
吸着水量随无定形区百分率的增加而增加。
6. 请比较针叶木、阔叶木原料的木素中甲氧基含量的差别,造成这个差别的原因是什么?(8分)(1)甲氧基含量的顺序为:阔叶木≥针叶木(2)阔叶木木素主要结构单元为愈创木基和紫丁香基,紫丁香基含有两个甲氧基,愈创木基含有一个甲氧基。
针叶木木素主要结构单元为愈创木基,愈创木基含有一个甲氧基。
7. 为什么从纤维形态的角度看,针叶木的造纸特性要优于阔叶木?(10分)针叶木的生物结构比较简单,主要由管胞组成。
管胞占木质部细胞总容积的90~95%。
而管胞属于优良的造纸纤维,纤维较长。
而阔叶木是由导管、木纤维、木射线薄壁细胞与木薄壁细胞等组成的。
主要是木纤维与导管,也有木射线与薄壁组织。
阔叶木中对造纸有用的纤维状细胞(木纤维)的数量(占木材体积的50%以上)显然比针叶木中的管胞少得多,而且木纤维比较短,而非纤维状细胞却比针叶木多。