Экология СПРАВОЧНИК

Небольшие различия для значений степени кристалличности, полученных в этих двух работах, ставят под сомнение возможность использования метода рентгеновской дифракции для таких определений. Низкие значения степени кристалличности природных волокон, авторы объясняют, используя «кабельную» модель структуры фибрилл, предложенную Руком [48]. Возможно, что расширение интервала рассеяния до 1,5 А позволит исследовать область с интенсивным фоном, в которой находятся относительно слабые дискретные рефлексы. Очевидно, что такая методика еще более сузит интервал получаемых значений.[ ...]

На основе достаточно достоверных данных, полученных «дифференциальным» методом, можно предположить, что большинство препаратов целлюлозы содержит примерно одно и то же количество неупорядоченного вещества. Эти материалы отличаются друг от друга лишь характером неупорядоченности. При определении соотношения кристаллической и аморфной фаз дополнительную информацию дает оценка так называемого «параметра неупорядоченности» Руланда [51], который рассчитал этот параметр по уменьшению интенсивности кристаллических рефлексов, обусловленному наличием паракристаллического вещества. Соответствующий выбор значения параметров должен давать такую величину кристалличности образца, которая остается постоянной при интегрировании рассеяния по различным интервалам обратного пространства. Недавно метод Руланда был применен [52] для исследования препаратов целлюлозы. После введения поправок наблюдаемые интенсивности позволили рассчитать среднее рассеяние на атом [53]. Полученное распределение интенсивности для двух типичных образцов волокна рами (до и после мерсеризации) в интервале рассеяния 1 —10 А приведено на рис. 1.82. Кривые имеют интенсивные максимумы когерентного рассеяния под большими углами.[ ...]

Степень кристалличности и параметр неупорядоченности рассчитаны по величине площади над линией, проведенной по основным минимумам интенсивности. Результаты расчетов приведены в табл. 1.18.[ ...]

Хорошо разрешенные спектры целлюлозы имеют в области 4000—750 см-1 около 30 различных полос поглощения, некоторые из которых находятся в определенной связи с характером поперечной упорядоченности целлюлозы. Химические и механические воздействия, так же как набухание, переосаждение и размол, которые приводят, по данным исследований с помощью других методов, к потере упорядоченности, вызывают уширение и изменение интенсивности полос ИК-спектров целлюлозы. Однако попытки найти полосы поглощения, непосредственно и специфично связанные со степенью кристалличности целлюлозы, пока не увенчались успехом. Исключением является сильная полоса поглощения, обусловленная валентными колебаниями группы ОН в области 3600— 3000 см-1. Эта полоса удобна для определения числа относительно свободных и соединенных водородными связями (упорядоченных) гидроксильных групп. Использование метода инфракрасной спектроскопии для определения степени дейтерирования по количеству обменивающегося изотопа путем последующих спектральных измерений водного экстракта [58] позволяет разработать простой способ определения степени кристалличности волокнистых материалов. Однако, как показывают результаты, полученные при помощи других методов исследования, появление ряда полос поглощения целлюлозы может быть обусловлено изменением степени упорядоченности. Препараты целлюлозы запрессовывали в таблетки бромистого калия [59].[ ...]

Целлюлоза может набухать в большом числе растворителей различного типа, которые удобно классифицировать по их химическому составу [1]. Однако степень набухания, определяемая по изменению размеров образца, в некоторой степени зависит от того, используется ли в качестве стандарта для сравнения совершенно сухой или частично набухший образец. Если в качестве стандарта применяется совершенно сухой образец, то почти любую жидкость, способную смачивать целлюлозу, можно рассматривать как среду, в которой целлюлоза набухает, и, что важнее с технологической точки зрения, как реагент, в котором целлюлоза набухает больше, чем в воде. Поэтому целесообразно сравнивать набухание целлюлозы в водных растворах со стандартным образцом, набухшим в воде, а не с абсолютно сухим образцом.[ ...]

Дальнейшие отличия при исследовании процесса набухания обусловлены тем, что образцы исследуемой целлюлозы могут быть в форме волокна, целлюлозной массы, бумаги, пленки и т. п. и каждая форма целлюлозного материала требует специального исследования. В данном разделе не приведены результаты этих исследований, поскольку излагаемые общие принципы набухания позволяют понять особенности набухания различных целлюлозных препаратов. В цитируемой литературе читатель найдет подтверждение излагаемым закономерностям.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Определение индекса кристалличности по методу Уокелина [41].

Распределение интенсивностей когерентного рентгеновского рассеяния для природного (а) и мерсеризованного (б) волокна рами в области 1 — 10 А [52].

Инфракрасные спектры поглощения частично гидролизованной целлюлозы I и II и целлюлозы, размолотой на шаровой мельнице. Индекс кристалличности определяется на основе-полос 1429 и 893 см-1 [31].

Инфракрасные спектры частично гидролизованных целлюлоз I и II и целлюлозы, размолотой на шаровой мельнице, позволяющие определить индекс кристалличности по величине оптической плотности полос поглощения (метод Нельсона и О’Коннора [31]).

Вернуться к оглавлению