摘 要

木质素是一种三维网状酚类、非结晶性的、结构复杂的高分子聚合物，与半纤维素、纤维素等一起构成植物的主要骨架。木质素的主要来源是在木材造纸产生的工业废水和农业生产的废弃物中，不仅严重的危害了自然环境，而且资源没有得到合理的利用，造成资源的浪费和流失。但是由于木质素本身的结构复杂、分离提纯困难、物理化学性质不均一等因素，木质素并没有得到很好的利用。

本文就麦草当中的木质素进行了以下测量：（1）硫酸法测木质素总量（2）测量碱木质素的含糖量（3）测定碱木质素总羟基含量（4）测定碱木质素羟甲基含量。通过红外对其进行表征。目前所做的工作为之后的环氧乙烷改性做好前期的准备工作。

关键词：麦草 木质素 含量测定 环氧乙烷

Determination and characterization of lignin in wheat straw

ABSTRACT

Lignin is a three-dimensional network of phenols,non crystalline, complex structure of polymer,the main source of lignin is from the industrial waste water of paper making from wood and agricultural waste,it not only does harm to the natural environment,but also results in waste and drain of resources. Due to the complex structure, difficult isolation and the heterogeneity of the physical and chemical properties, it is not good used so far.The measurement is carried on by following four methods,(1) Determination of total lignin by sulfuric acid method,(2)Measurement of sugercontentin alkali lignin,(3) Determination of total hydroxyl content of alkali lignin,(4) Determination of hydroxyl content of alkali lignin.

This article does some reseachs on lignin in wheat straw,（1） analyzes the total lignin in wheat straw，（2）measurement of alkali lignin content，（3）determination of total hydroxyl content of alkali lignin.（4）Determination of hydroxyl content of alkali lignin. It was characterized by IR.These made preparations for modification of ethylene oxide.

Key words：Straw ，lignin, content determination，ethylene oxide

目 录

第一章 绪论 - 5 -

1.1 木质素简介 - 5 -

1.1.1木质素的结构 - 5 -

1.1.2 木质素的物理化学性质 - 5 -

1.1.3 木质素的分离和提取 - 5 -

1.1.4 木质素的改性方法...........................................- 6 -

1.2 研究目的和意义 - 6 -

1.3 国内外研究现状 - 7 -

1.4 存在的问题及发展方向 - 9 -

第二章 实验部分 - 10 -

2.1 实验仪器及试剂 - 10 -

2.2 实验步骤 - 11 -

2.2.1 硫酸法测木质素含量 - 11 -

2.2.2 碱木质素含糖量的测定 - 12 -

2.2.2.1 DNS试剂的配制 - 12 -

2.2.2.2 标准曲线的绘制以及各木质素的吸光度 - 12 -

2.2.3 碱木质素总羟基含量的测定 - 14 -

2.2.3.1 乙酸酐和吡啶以及丙酮和水试剂配置 - 14 -

2.2.3.2 标准NaOH溶液滴定 - 14 -

2.2.4 碱木质素羟甲基含量的测定 - 15 -

2.2.4.1 碘溶液的配制 - 15 -

2.2.4.2 盐酸溶液的配制 - 15 -

2.2.4.3 淀粉指示剂的配制 - 15 -

2.2.4.4 硫代硫酸钠的配制 - 15 -

2.3 分析方法 - 17 -

2.3.1 用红外光谱分析反应前后基团变化 - 17 -

致 谢 - 19 -

参考文献 - 20 -

第二章．绪论

1.1木质素简介

1.1.1木质素的结构

1838年，法国化学家和植物学家P.Payen发现一种碳含量很高的化合物，他将此命名为“the ture woody material”。之后，F.Schulze分离出这种化合物并命名为“lignin”，中文为“木质素”。

木质素是一类具有芳香族化合物的天然高分子物质，和纤维素、半纤维素一起构成植物的主体结构。^[1-3]

木质素结构复杂，是一类具有芳香族特性的、结构单元为苯丙烷型的三维高分子网状结化合物。根据单体的不同可以分为三类：

1. 紫丁香基木质素（syringyl lignin，S-木质素）
2. 愈创木基木质素（guajacyl lignin，G-木质素）
3. 对-羟基苯基木质素（hydroxy-phenyl lignin，H-木质素）

木质素通过不同的结构单体聚合形成结构主体，主要通过C—O—C键和C—C键联结。占主导地位的是C—O—C键，约占2/3-3/4。

1.1.2木质素的物理化学性质

原本木质素是一种白色或接近无色的物质，但在分离过程中，羰基、乙烯基等不饱和双键与苯环形成共轭体系，产生发色基团，致使分离木质素的颜色均较深。碱木质素可溶于稀碱液、碱性或中性的极性溶剂中，木质素磺酸盐可溶于水中，而酸木质素则不溶于任何溶剂。因此实验一般测定的木质素含量为碱木质素的含量。

除了酸木质素和铜氨木质素外，原木木质素和大多数分离木质素为具有热塑性的高分子物质，无确定的熔点，但具有软化点和玻璃态转化温度(Tg)，并且Tg较高。另外，木质素结构中具有苯环，分子内与分子间又有强烈的氢键作用，因此木质素的热稳定性较高。

木质素的结构中存在着多种官能团，如甲氧基(-OCH3)、羟基(-OH)、羰基(-CO)、羧基(-COOH)等。它们在原本木质素结构中的存在和分布与木质素的种类有关，在分离木质素结构中的存在与分布还与提取方式相关。由于这些活性官能团的存在，木质素具有多种化学性质，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酰化、烷基化磺化、缩聚及接枝共聚等多种化学反应。木质素多种多样的反应途径，也为其结构的研究及综合利用提供了理论基础。