Определение кислоторастворимого лигнина УФ-спектрофотометрическим методом при длине волны 280 нм

Методика анализа. Навеску воздушно-сухих обессмоленных этиловым эфиром или спиртотолуольной смесью опилок массой около 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 50 см3 с притертой пробкой. Влажность обессмоленной древесины определяют в отдельной пробе по обычной методике. Добавляют к навеске 15 см3 72%-ной H2SO4 и выдерживают в термостате при температуре 24 .25°С в течение 2,5 ч. Содержимое колбы периодически осторожно помешивают во избежание образования комков. Затем смесь лигнина с кислотой переносят в стакан вместимостью 1 дм3, вымывая лигнин из колбы горячей дистиллированной водой в количестве 560 см3. Кипятят лигнин с разбавленной кислотой в открытом стакане на плитке в течение 5 ч, поддерживая примерно постоянный уровень жидкости периодическим добавлением горячей дистиллированной воды. Оставляют стакан на 24 ч для укрупнения и оседания частиц лигнина.

После этого раствор с осадком лигнина фильтруют через два уравновешенных на аналитических весах и вложенных один в другой бумажных фильтра на стеклянной конусообразной воронке. Края фильтра должны быть ниже края воронки. Фильтрат собирают в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Лигнин и фильтры отмывают горячей дистиллированной водой и присоединяют промывные воды к фильтрату в мерной колбе. Продолжают промывку горячей водой до полного удаления кислоты. Эти промывные воды отбрасывают.

Фильтры с лигнином сушат в сушильном шкафу при температуре °С до постоянной массы. Окончательно взвешивают верхний фильтр с лигнином, помещая нижний фильтр на чашку аналитических весов с разновесом.

Массовую долю кислотонерастворимого лигнина Lkh,% к абсолютно сухой исходной древесине, рассчитывают по формуле, приведенной выше.

Для определения кислоторастворимого лигнина фильтрат с первой порцией промывных вод в мерной колбе доводят дистиллированной водой до объема 1 дм'. Для фотометрирования пипеткой отбирают пробы раствора 5 .20 см3, в зависимости от концентрации лигнина, и разбавляют в мерной колбе дистиллированной водой до 50 см3. Объем пробы, отбираемой на фотометрирование, подбирают таким образом, чтобы измеряемая оптическая плотность находилась в пределах 0,3 .0,7. При малой концентрации лигнина раствор не разбавляют. Затем измеряют на УФ-спектрофотометре оптическую плотность полученного раствора в кювете с толщиной слоя раствора 1 см при длине волны 280 нм для хвойного лигнина и 278 нм для лиственного лигнина и однодольных растений. Концентрацию кислоторастворимого лигнина в разбавленном фильтрате, г/дм3, находят по градуировочным графикам, построенным по оптической плотности растворов соответствующих препаратов диоксанлигнина. На рис. 2.15. приведены примеры градуировочных графиков для лигнинов различного происхождения.

Массовую долю кислоторастворимого лигнина,% к абсолютно сухой исходной древесине, рассчитывают по формуле

где с — концентрация кислоторастворимого лигнина в разбавленном фильтрате, г/дм3; н — объем пробы фильтрата, взятый на фотометрирование, см3, для неразбавленного раствора н = = 50 см3; g — масса абсолютно сухой навески обессмоленной древесины, г; K3 — коэффициент экстрагирования органическим растворителем.

В случае применения дополнительной щелочной обработки древесины вместо коэффициента K3 в расчетах используют

общий коэффициент экстрагирования Л',щ - при необходимости проводят золение лигнина и в расчет вносят поправку на золу.

Общее содержание лигнина будет равно сумме кислотонерастворимого Lkh и кислоторастворимого Lкр лигнинов

Построение градировочных графиков. В качестве эталонного препарата лигнина используют диоксанлигнин, выделенный из соответствующего растительного источника. Готовят 10 растворов эталонного диоксанлнгнина в диоксан-воде с концентрацией от 0,01 до 0,1 г/дм3 и измеряют их оптические

плотности при соответствующей длине волны. По полученным данным на миллиметровой бумаге строят график, откладывая по оси абсцисс концентрации раствора лигнина, а по оси ординат значения оптической плотности. При отсутствии эталонного препарата для расчета можно использовать удельные коэффициенты поглощения лигнинов.

Восстановление фурфурола борогидридом натрия. Из разбавленного фильтрата в мерной колбе отбирают пипеткой в мерную колбу на 50 см3 пробы раствора 5 .20 см3, как указано выше, добавляют раствор гидроксида натрия до щелочной реакции, 5 см3 раствора борогидрида натрия 0,05 моль/дм3) и хорошо перемешивают. Раствор после восстановления подкисляют раствором серной кислоты концентрацией 0,1 моль/дм3 до рН 6, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют оптическую плотность, как указано выше, с последующим расчетом по градировочным графикам или удельным коэффициентам поглощения.