Cтраница 1
Пиролиз целлюлозы, как и других полимеров, протекает по радикальному механизму. [1]
![]() |
Зависимость интенсивности импульсов / т от температуры пиролиза для волокон, находившихся в разном исходном состоянии. [2] |
Пиролиз целлюлозы сопровождается сложными физико-химическими превращениями, протекающими по различным механизмам. На ранних стадиях термообработки главную роль играют гетеролитические реакции. С повышением температуры все больший вклад начинают вносить гомолитические реакции. Целлюлоза представляет собой гетероциклический полимер, обогащенный относительно лабильными к тепловому воздействию гидроксильными группами; это дополнительно усложняет изучение ее распада. В результате многочисленных исследований накоплен обширный экспериментальный материал, установлен ряд бесспорных фактов, однако их трактовка в большинстве случаев затруднена, а в связи со сложностью и многообразием протекающих процессов особенно большие трудности возникают при попытках представить термическую деструкцию целлюлозы в виде конкретных уравнений. [3]
![]() |
Кинетика пиролиза а-цел-люлозы в вакууме. [4] |
Пиролиз целлюлозы, за исключением начальных стадий, протекает по уравнению реакции псевдопервого порядка. Точки, соответствующие начальному периоду реакции, не укладываются на прямую линию. Таким образом, пиролиз целлюлозы протекает по двум различным механизмам: на начальных стадиях - по реакции псевдонулевого порядка, на более поздних - по реакции псевдопервого порядка. Соответственно кинетические константы реакций для этих стадий различны. [5]
Пиролиз целлюлозы сопровождается сложными физико-химическими процессами. Под влиянием теплового воздействия происходят структурные превращения, снижение СП, многочисленные параллельно и последовательно протекающие реакции, приводящие к образованию разнообразных промежуточных и конечных продуктов. Термическая деструкция относится к числу наиболее сложных и недостаточно изученных превращений полимеров. Целлюлоза представляет собой гетероциклический полимер, обогащенный относительно лабильными к тепловым воздействиям гидроксильными группами; это вносит дополнительные трудности при изучении закономерностей ее термического распада. В результате многочисленных исследований накоплен обширный экспериментальный материал, установлен ряд бесспорных фактов, однако их трактовка в большинстве случаев затруднена в связи со сложностью и многообразием протекающих процессов. Особенно большие трудности встречаются при попытках представить термическую деструкцию целлюлозы в виде конкретных химических реакций. Как обычно, в подобных случаях существуют различные гипотезы и точки зрения, которые авторы пытаются увязать с экспериментальными данными. Дать точное химическое описание термической деструкции целлюлозы, видимо, вообще невозможно. При современном состоянии этой проблемы установление основных типов реакций, позволяющих хотя бы качественно объяснить наблюдаемые закономерности, следует рассматривать как один из важных этапов развития этого раздела химии целлюлозы. Механизм деструкции, как указывалось ранее, зависит от структуры целлюлозы, характера среды, наличия катализаторов, условий нагрева и других факторов. [6]
Пиролиз целлюлозы происходит при температурах, не превышающих 350 - 400 С. На этой стадии протекают основные химические реакции, наблюдаются наибольшие потери массы материала, образуются предструктуры, участвующие при более высоких температурах в образовании углеродного скелета. Остаток, полученный при пиролизе, содержит не более 60 - 70 % углерода. [7]
Как протекает пиролиз целлюлозы без доступа воздуха. В каких технологических процессах используется пиролиз целлюлозы. [8]
![]() |
Влияние температуры пиролиза целлюлозы на образование летучих продуктов. [9] |
Состав продуктов пиролиза целлюлозы, образующихся при прогреве ее от 110 до 370 С, был исследован Швенкером и Беком 77 методом газо-жидкостной хроматографии. В начальной стадии термораспада целлюлозы образуется, как уже указывалось выше, левоглюкозан, который при последующем повышении температуры ( выше 225 С) распадается с образованием низкомолекулярных летучих продуктов, а также продуктов ароматизации и полимеризации. Поэтому в продуктах пиролиза при 375 С левоглюкозан не был обнаружен. [10]
Образующийся при пиролизе целлюлозы левоглюкозан находится в конформации 1C, в то время как элементарное звено макромолекулы целлюлозы имеет Cl-конформацию. [11]
![]() |
Влияние температуры пиролиза целлюлозы на образование летучих продуктов. [12] |
Энергия активации процесса пиролиза целлюлозы ( разрыва различных связей в макромолекуле целлюлозы) при 250 - 298 С составляет 42 ккал / моль. Скорость разложения целлюлозы и образования летучих продуктов при этих температурах описывается уравнением первого порядка. [13]
Поскольку в продуктах пиролиза целлюлозы при этих температурах на воздухе и в азоте обнаружены примерно одни и те же продукты, окислительные процессы в данных условиях имеют, по-видимому, второстепенное значение. [14]
![]() |
Влияние температуры пиролиза целлюлозы на образование летучих продуктов. [15] |