不同提取方法对木质素分子量及其分布的影响

一、结构性质木质素是由4种醇单体 (对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物,它是包围于管胞、导管及木纤维等纤维束细胞及厚壁细胞外并使这些细胞具有特定显色反应(加间苯三酚溶液一滴, 待片刻, 再加盐酸一滴, 即显红色)的物质。

根据木质素的性质, 测定木质素的方法有直接浓酸水解分离测定法、光度法、红外光谱法、氧化还原反应滴定法等, 对花生壳的木质素采用氧化还原滴定法进行含量测定。

二、反应原理木质素在醋酸的作用下,易溶于乙醇和乙醚的混合液,在硫酸介质中用重铬酸钾氧化为二氧化碳和水, 反应方程式如下:C6H10O5+4K2Cr2O7+16H2SO4= 4Cr2(SO4)3+4K2SO4+6CO2 +21H2OCr3+为亮绿色遇浓硫酸有红色针状晶体铬酸酐析出，对其加热则分解放出氧气，生成硫酸铬，使溶液的颜色由橙色变成绿色。

稍溶于冷水，水溶液呈酸性，属强氧化剂过量的重铬酸钾用硫代硫酸钠回滴,淀粉KI溶液为指示剂。

其中加氯化钡溶液的作用是让溶出的木质素和硫酸钡(硫酸与氯化钡反应)一起沉淀。

三、试剂准备1. 1%醋酸（质量分数）：15mL；1mL36%的乙酸，加水定容到36mL2. V乙醇：V乙醚=1:1 : 20 mL；3. 72%硫酸：3 mL；72%硫酸密度：1.634g/cm3,98%硫酸密度：1.84 g/cm3.量取652mL98%硫酸加水定容到1000 mL，即为72%硫酸。

4. 10%氯化钡（质量分数）：0.5 mL；取1g定容到10 mL.5. 10%硫酸（质量分数）：10 mL；10%硫酸密度：1.07 g/cm3，量取593.4 mL98%硫酸加水定容到1000 mL，即为10%硫酸.6. 0.025mol/L重铬酸钾：10 mL；先经过120℃烘干2小时，称取1.225g加水定容到1000 mL，避光，棕色瓶保存。

7. 20%KI(质量分数)：5 mL；20g加水到100 mL8. 1%淀粉（质量分数）：1 mL；1g加水定容到100 mL9. 硫代硫酸钾：0.2mol/L；取4.96g加水定容到100 mL，加入少量Na2CO3使用前两周配制。

木质纤维素的提取与利用技术研究在当今的科技领域，木质纤维素作为一种丰富且具有巨大潜力的生物质资源，其提取与利用技术的研究正日益受到关注。

木质纤维素广泛存在于植物细胞壁中，包括木材、农作物秸秆、草类等。

它不仅是地球上最丰富的可再生有机物质之一，还在多个领域展现出重要的应用价值。

木质纤维素的提取是其有效利用的首要步骤。

传统的提取方法主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法通常包括机械粉碎、研磨等，通过物理手段将原材料破碎，使其内部的木质纤维素结构暴露出来。

这种方法虽然操作相对简单，但提取效率往往较低，且对原材料的破坏较大。

化学法是较为常见的提取手段，其中酸水解和碱水解是常用的方法。

酸水解通过强酸溶液将木质纤维素中的多糖成分分解为单糖，但强酸的使用可能会带来环境污染和设备腐蚀等问题。

碱水解则利用强碱溶液去除木质纤维素中的木质素和半纤维素，然而强碱的处理也可能导致一些副反应的发生，影响最终产物的质量。

生物法主要依赖微生物或酶的作用来分解木质纤维素。

例如，某些真菌分泌的纤维素酶能够特异性地分解纤维素，使其转化为可利用的形式。

生物法具有条件温和、环境友好等优点，但反应速度相对较慢，酶的成本较高，限制了其在大规模工业生产中的广泛应用。

随着技术的不断进步，一些新型的提取技术也逐渐崭露头角。

超声波辅助提取技术利用超声波的空化效应和机械作用，能够加速木质纤维素的分解和提取过程，提高提取效率。

微波辅助提取技术则借助微波的热效应和特殊的电磁场作用，使木质纤维素分子快速振动和发热，从而促进提取反应的进行。

在提取出木质纤维素之后，如何有效地利用它成为了关键问题。

木质纤维素的利用途径多种多样。

在能源领域，它可以通过发酵、热解等方法转化为生物燃料，如生物乙醇、生物柴油等，为缓解能源危机提供了新的途径。

木质纤维素发酵制取生物乙醇是目前研究较为广泛的方向之一。

通过预处理和酶解等步骤，将木质纤维素中的多糖转化为可发酵的糖，再利用微生物发酵生产乙醇。

木质素乙酰化测分子量
木质素是一种天然聚合物，主要存在于植物细胞壁中，由三苯
基丙烯醇单体组成。

木质素的乙酰化是一种常见的化学修饰方法，
通过在木质素分子中引入乙酰基来改变其性质。

乙酰化可以影响木
质素的溶解性、稳定性和反应性，从而扩展其应用领域。

测定木质素乙酰化后的分子量可以采用多种方法。

其中，常用
的方法之一是凝胶渗透色谱（GPC），也称为凝胶渗透层析（GPC）。

这种方法通过将样品溶解后通过一系列孔径不同的凝胶柱进行分离，测定其在溶剂中的分子量分布。

另一种常用的方法是质谱法，包括
质子核磁共振（NMR）和质谱分析。

这些方法可以直接测定木质素乙
酰化后的分子量，并且提供了高分辨率和准确性。

除了上述方法外，还可以使用其他技术来测定木质素乙酰化后
的分子量，例如动态光散射（DLS）和粒度分析仪。

这些方法可以从
不同的角度揭示木质素乙酰化后的分子量信息，有助于全面了解其
性质和应用。

总的来说，测定木质素乙酰化后的分子量是一个复杂的过程，
需要综合运用多种分析方法，以获得全面准确的结果。

这些方法可
以帮助科研人员和工程师更好地理解木质素乙酰化的效果，为其在材料科学、生物医药和其他领域的应用提供支持。

木质素在农业上的应用木质素是自然界中含量仅次于纤维素与甲壳素的天然高分子聚合物, 全世界每年约可产生6×1014t, 它作为填充和黏结物质, 能加强植物纤维素之间的相互作用, 也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须去除的成分。

相对于其它天然高分子如纤维素、半纤维素，木质素缺少了重复单元之间的规律性和有序性，具有更为复杂的组成和化学结构，是最难以认识和利用的天然高分子之一。

木质素主要来源于造纸工业废水和农林废弃物，它受到纤维原料、制浆工艺及提取方法等因素的影响，物理化学性质相差很大，从而限制了自身在工业上的高值化利用。

20 世纪以来，随着木质素研究的逐渐深入，人们对它的重要性有了新的认识。

木质素是一种环境友好的生物质可再生资源，通过物理共混或磺化、羟甲基化、酚化、氢解、丙氧基化、酯化、胺化、接枝共聚等化学反应改性，可改善木质素的性质，广泛用于工农业、建筑业、采矿业等领域。

木质素的吸附缓释性质能够较好地保持化学肥料的有效性并能使其缓慢释放，是一种良好的有机复合肥缓释材料。

它的开发利用既是对造纸黑液中木质素资源的利用，治理了对环境的污染，又同时解决了化肥的流失和污染，并能为降低农业生产成本提供一种新的产品。

一、木质素的制备、结构及反应性工业木质素主要来源于造纸工业的制浆过程，根据制浆流程的不同对所得木质素产品可进行相应的分类。

目前工业化的化学制浆法主要有两类: 1)传统的碱法或亚硫酸盐法制浆，从中分离得到的多为水溶性的木质素盐类; 2)另一类是通过有机溶剂法制浆，比较典型的是有机醇类和有机酸类制浆，分离得到的木质素是易溶于有机溶剂而难溶于水的溶剂型木质素(organosolv lignin)。

多年来，许多科学工作者利用各种手段和方法对木质素化学结构进行了大量的研究，至今虽然没有搞清楚全部细节，但已基本弄清了其主要组成和基团的结合方式，以及木质素与纤维素之间的连接方式。

目前认为以苯丙烷结构为主体，共有 3 种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。

厚朴树皮的木质素提取与利用研究木质素是一种复杂的天然高分子有机化合物，其含量丰富且具有许多优越的性质，因此具有广泛的应用前景。

厚朴树皮是一种被广泛研究和利用的木质素资源，其具有高含量的木质素，可以通过提取和合理利用来开发出更多的产业价值。

厚朴树（Magnolia officinalis）是中国特有的传统中药材，被广泛用于中医药的制药工艺中。

在传统的中药研究中，厚朴树皮被普遍认为有清肝明目、化痰止咳等功效。

然而，随着现代科学技术的发展，人们发现了厚朴树皮中丰富的木质素资源，并对其进行了深入的研究。

木质素主要存在于植物细胞壁中，是一种天然的聚合物。

它们的主要功能是提供植物细胞壁的结构支持和保护。

同时，木质素还具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，这些特性为木质素的进一步开发和利用提供了广阔的发展空间。

提取厚朴树皮中的木质素是实现其利用的首要步骤。

目前，常用的提取木质素的方法有酸碱水解、有机溶剂法、酶解法、超临界流体法等。

这些方法各有优缺点，需要根据具体的目的和要求进行选择。

酸碱水解是一种常用的提取方法，但其对环境有一定的污染，因此需要在提取过程中注重环境保护措施的落实。

有机溶剂法相比之下更为环保，但其提取效率相对较低。

酶解法和超临界流体法则是近年来新兴的提取方法，具有高效、环保等优点，但其应用仍面临一定的技术难题。

提取得到的厚朴树皮木质素可以广泛应用于多个领域。

作为一种高品质的生物基材料，木质素可以用于制备新型纳米材料、生物基复合材料、陶瓷材料等。

利用木质素还可以合成高附加值的有机化合物，如木质素衍生物、芳香剂等。

此外，木质素的生物活性也为其在药物、保健品、化妆品等领域的开发提供了良好的机会。

尽管厚朴树皮的木质素提取与利用研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题亟待解决。

首先，提取方法需要更加环保、高效，以减少对环境的影响，并提高木质素的提取效率。

其次，需要进一步研究木质素的结构特性与性能之间的关系，以优化其应用性能和产业化开发进程。

利用碱法和有机溶剂法提取甘草渣木质素作者：赵俭波陈新萍来源：《江苏农业科学》2014年第02期摘要：以甘草渣为原料，采用碱法和有机溶剂法2种方法，用氢氧化钠、氨水、丙酮、乙二醇4种溶剂提取木质素，这4种溶剂的提取率分别为：17.25%、5.75%、11.54%、12.60%。

测定了木质素FT-IR光谱图。

采用乙酰化法和差示光度法测定了总羟基和酚羟基含量。

结果表明：有机溶剂法提取的木质素活性基团含量更高。

采用凝胶渗透色谱（GPC）测定了用氢氧化钠和丙酮提取的木质素分子量及分子量分布，分析显示：用丙酮提取的木质素分子量更小、分布更窄。

关键词：甘草渣；木质素；碱法；有机溶剂法中图分类号： TQ028.9；R284.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）02-0223-03收稿日期：2013-06-24基金项目：塔里木大学校长基金硕士项目（编号：TDZKSS1002）。

作者简介：赵俭波（1982—），男，重庆人，硕士，讲师，研究方向为农业废弃物的回收利用。

E-mail：lain_1982@。

木质素又称木素（lignin），是植物体次生代谢过程中合成的一种天然有机高分子物质，在自然界中的含量仅次于纤维素[1]（1-2）。

木质素结构中存在多种官能团，如甲氧基（—OCH3）、羟基（—OH）、羰基（—CO）等，它们在木质素中的含量除了与木质素的种类有关外，还与木质素的提取方法有关。

木质素结构中的羟基主要有2种类型：一种是存在于木质素结构单元苯环上的酚羟基；另一种是木质素结构单元侧链上的脂肪族醇羟基；这些羟基既可以以游离的羟基存在，又可以与其他烷基或芳基连接成醚。

正是由于多种官能团的存在，因此木质素能发生多种化学反应，目前国内外已经开发的木质素产品达千余种，主要有合成树脂、胶黏剂、土壤改良剂、农药缓释剂、橡胶补强剂、染料分散剂、水泥减水剂、自由基清除剂等[2-3]，因此木质素在化学化工生产中具有重要的应用价值。

乙二醇法提取棉秆中木质素的研究
棉秆中木质素是棉秆中的重要成分，它不仅能够起到支撑棉秆的作用，更能利用其纤维的特性进行加工制造，可以用来制造纸张、棉布等等，是工业生产中的重要原料。

一般棉秆中木质素的提取方法有分散溶剂法、乙二醇法、水溶液法等。

其中乙二醇法提取棉秆中木质素是一种经济高效的方法。

乙二醇法提取棉秆中木质素的过程如下：首先将棉秆放置于乙二醇溶液中，溶解木质素；其次将溶液中的木质素沉淀出来，然后过滤，将滤液中的木质素收集；最后，将木质素浓度的溶液中的水分蒸发，以获得纯的木质素。

乙二醇法提取棉秆中木质素的优点有：（1）乙二醇溶液
中木质素的溶解度高；（2）乙二醇溶液可以很好地与木质素
分离，使得木质素的收集更加容易；（3）乙二醇溶液的蒸发
度低，蒸发过程可以很好的控制；（4）乙二醇溶液的成本低，可以降低棉秆提取木质素的成本。

从上述可以看出，乙二醇法提取棉秆中木质素是一种经济高效的方法，它的操作简单，成本低，可以提取出纯度较高的木质素，已经被应用于工业生产中。

同时，有关乙二醇法提取棉秆中木质素的研究仍在不断深入开展，未来有望更加完善提取技术，减少能耗，提高提取效率。