СГОРАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Процесс сгорания д^евескпы интересен с двух точек зрения: 1) углом»! воспламенения и горения древсенны и 2) теплота сгорания. Первой определяет ее ценность, как строительного материала, т-ото;:ый -.гожет иодвергпутьс*; дсГхтпто огня; второе определяет ее ценность, как топлива. Первий моаднтсще ihl яияется достаточно изученным с различных точек зрения.

Температура всспламенения. Пока не существует удовлетворительных жто — доз определения температуры воспламенения древесины, так как ее йисидайен»- яие в большей мере зависит от окружающих условий, чек от самой држеиш*. ИкосоС и быстрота нагревания, приток воздуха, место измерения темпс. ратури и! галнчне зажигаикцего пламени — все втн факторы имеют б’олыиое влшпте i;:t тсшературу восяжжшшя. Правда, били выработаны методы определения ог — г^’птелыю:! <тораемисти и, быть может. относительной легкости воспламенения i«i видг. п обработанной и необработанной древесины, однако. миг не да [■:>■■

Испшкой ^гл. ч.тшьной темпера ту ры воспламенения испытуемой дрепсскны. Hi’if — ximiiti’ii. сде^си-шьцо, ограничиваться теоретическими раесуждешшим,

Как мы уинд1Г.; п следующей главе. древесина начинает разлагаться прибли­зительно при ASIbc. вркчг-‘л это разложение является ук^итс^мичсским мрицоссо ^. Пр:: этом р;>зло;шп! т; iwpiwj!<"»гся горючие si п-ти^ючче гаям. ч пиры, л ирг» остается горючий остаток — древес уголь. !’ шин с тем, что ; |;:та’пич те»:г. т.;!5туры закетного разложения дрсеееним не нрвде-ходнт, ре е.-к-дугт "f>:i Tpfici Е0сш;иие. неш:.я древесины при более слабои глгрэдшт. та;; как кисл^- ыо. воадухь, конечно, не мажет соединяться непосредственно с твердым древесные r. ci. <Tt’t -.M при низкой температуре. Температурой военла-лепешн; всех сортов гцк-ьепшн следует считать при наиболее благопригл пм^ условиях нрнбл1!;я^слмс: ‘i7iV. Хотя :<то утверй дг?[ле в ^бвд*! верно, но на — температуру вдс. тампс’.чт; sio:".? влиять "сне следующие факторм: физические свойства, дрссеснпи, как па — ‘-р (ЮрИСТОГО., ИОперХПОС-ТЬ eCllp’iliOCIIOIiCIIiliF С ВОЗДУХОМ Я прнсутг;!;!’ — Г-»ГС»:т. КТИГ.1 E^v’iWTf: С Ш13К;ПШ Т(‘:!Шр;1Тур;Ш; :infjj. iHMCWHHn. л-

Тум..>: насел, Дели воспламенение проводит при температуре около 27,"/’, то это зн;:чпг. что пары или газы, образовавшиеся при радложе’нш д^-вшшы. коршльл — в<и-;и«мешштс. я пря этой тг-кперптуре. пли чп > они вопш. чгняютсн при текнер.^ туре, ниже нормальной, благодаря кгпи. тгичегшгу дейешш древесного угл;;. илк же что экзотермический процел — повышает температуру к некоторых мест bwiie 575° и вызывают воспламенение. Температура воспламенении не может быть чшп выше 27;> потому что в этом случае было бы возможно подвергнуть цревесину обугливаний) на открытом воздухе без воспламенения, а это невидимому певш — шжыо, если принять во внимание легкость воспламенения евеже-образовавшегося древесного угля.

Температура воспламенения древесины вероятно не зависит от содержания влаги, потому что она удаляется до того, как температура достигнет топки воспламе­нения, хотя присутствие воды, конечно, уменьшает скорость нагревания древесины до :-<той точки. Присутствие твердых горючих экстрактивных веществ, воспла­меняющихся при более высокой температуре, чем древесина, ие оказывает замет — пот влияния на воспламенение в целом. "Если для воспламенении горючих паров имеется налицо зажигающее плазы, то присутствие в древесине значительных количеств скипидара идя другого летучего маела может вызвать воспламенение при температуре ниже 275°; в отсутствии летучего масла сгоранию невидимому предшествует сухая перегонка.

Механизм сгорания древесины. Имея в а иду этн выводы, мы получаем ja>;i;R!№Tb более подробно обсудить механизм сгорания древесины. Не останавли­ваясь ка ■"лучае. ка’м я древесине присутствуют экстрактивные вещества, обратим внимании на то, как древепша f ос пла меня стел и горит. Начавшееся горение про­должается все время. пока имеется достаточный приток воздуха и тюка теплота сгорания нс jtacc<;f! b"U:Tij;!, а идет па нагревание новых част..-;! драена до температуры виснла^смския. Бесспорно, что для поддержании горении требуете!! достаточный npir>o:; воз,! уха, однако, может быть следует нояеннть, каким образам воеплачеiiпа­кт,-.-л и I-.Ijtfпт кусок дерева может.’.^гаснуть без imc-jimm внешних условий.

‘^■.■Xii’! считать, что сгорание древесины совершается в две фазы: 1) сгорание ш<>;, м аарон. обрлзуюншхел при экзотермическим разложении древесины, и 2) cr. ip. iiijii- :>[N>MWw угля, оставшегося после окончания экзотермической реак­ции. Обе фазы нельзя разграничивать вполне резко, так как если образовавший к древесный уголь подвергнуть, после завершении экзотермической реакции, далг. леаан’.ку нагреванию, то из него выделяются летучие вещества. ходл, конечно, приблизительно в это время в характере поранил происходит некоторли [(i’pcM’4ta. "1-1=1 это указывает тот факт, что около ши’чнши ларов и газов, образовавшихся в нролессе экзотермической реакции, ие горючи {C"s. Н. О), иогда как почти i-.iv raaij. образовавшие»л после этого, горючи. Наружную поверхность больного к. . i ■ д. ва можно нагреть Д’> температуры погтпаменейпн н дши-сн сгона дс ■а.’имапнг первой фазы и в го н;« время л— нагреть внутреннюю чкеть куегм ii! о ‘О. гготуры ш! нс У7ГЛ [.следствие плохой TeiuonpoBit. iHocTi! древесного угля ге.;и-:> oi сгорании ус,"1 ir на поверхности куска не может проходить внутрь и> i.’Oi’i-Ki. Дос?.;:точш<й для нагрешит следующего слоя древесины до температуры cj чи:.-| liCi’.-‘i’iai:;;. н гслама может погаснуть. Этим объясняете-! трудность мкигачия ■.atcc как. например nntfi и бревен, если не буду* окаанп условия,

!*рг:|!.яггтвШ1Ш1е paccecKiijiHio тепла. Большую кучу обрубков m^’-t-ci’o ‘-.t.-i-чь без особенного ‘.рула. югда как f-Kcfii одни обрубок дело весьма трудное.

Это свойство быстро 1 о.■ ]1 ■ ■ Iь снаружи, обуглишпч, т. щкнм I’.iueii. а затеи Jiorucaib ШШ ]фОДД>.ЦДШ. JiipiTf. чрезвычайно медленно, Нс-.Л-Лсн весьма ЦсШЛИ cufi^TiiOM дерева, применяемого ;ч конструкциях, которые м-тут — подвергнуться дегатрн» огня. При тех -,ке условиях сталь может быстро прогреться и, потеряв свою крепость. перестать выдерживать данную нагрузку n;o[ic». чем. дерева иная конструкция.

Теплота сгорания. Теплота сгорания древесины определялась иг«>дк.(Кратпо. однш;о, большая часть этих определений тфОИЗЕОДплась до создания точных кадори — йетрпческнх методов или до того, как была осознана необходимость тщательного контроля влажности. Несколько первых, более или менее падежных определений

Ошга выполнены Готтлибом!,ис того времени до недавней работы Парна и Давядсона ничего не было сделано по данному предмету. Последняя работа производилась с образцами с известным сдержанней влажности л е применением самых современных и точных методов; таким образом, принимая во внимание что результаты повторных определений весьма близко совпали с результатами упомянутых определений Парра и Давиде о на, эти последние можно считать надежными. Единственная поправга, которую следует внести в эти ре­зультаты, это поправка на количество тепла, необходимого дли удаленна нз пие — весины поглощенной воды 3. Было показано, что оно достигает 19 5 mi на 1 кило­грамм влажной древесины, для сухой же древесины оно будет конечно меньше

Парра для каждого нз шести образцов пря­В этой таблице приведены данные, относящиеся только а одному образцу смолистой древесины, а именно-древесины сосны (остальные обрвд был? лишенных пород), причем следует отметить, что она обладает большей калорий ностью, чем любая из яесмолистых пород.

ТАБЛИЦА 27.

О ♦ р 4 S Д Ц

В. тажвостъ

(cjiiH дрене — си на)

______ Теплотворная спосоиносп. дркр. юсииы.

Кпллрпп 14 ] ; :

‘J. ^ 11 :;; л

8,«8 8,35 10.30

10,18 10,SS

4 467,7 4 352,3 4 205,8 4 3fi2,3 4 216,9 4 282,4

4 904,5 4 748,5 4 6St>,0 4 785 а 4 вГ. д,3 4 705.1′

Вс^нна»

Сосна .

Дуб . . . Орешник, Впшпя. . Береза. , Тополь

Етвпе,-f™ / СНИТЬ в древесине сосны. Вслед-

S vfr T; Т1ТГШ0СП1^0Ш (НЙ0 па вычисленных ш

ЙГ Г " В3 Те|шеиов и айиетшювой кислоты), уже пе­

Г °’0ЛЫ В древ™ ^т. вызвать значительное увеличение ее калорийности. Если, например, древесина «одержит Ь% смолы, то ее теплотвор­ная спосоояость будет равняться 0,05 х 9 657 + 0,95 х 4 773 = 5 017 ш

НаTbZSJ^1™ Я’ БШва™ого содеРжаш1М1 у нас пет других указаний m 010рН011 способности от химического состав. Иебольиш*

Различия между лшеенпыми породами, приведенными в таблице 21 (мзкен-

Еепегтр’Йтг ?20 ооьясннть изменением количества и состава экстрактивных

Co5cTBfcliIi() клеточная стенка ойрщцаМ)

4 7ГRn С еловымэквива-тентом в обоих’оучаях

А 10% экетРакт1шяых веществ (Л) имеют тепловой виш-

^iVovwtf h"®rPfOL тем как (В) имеет 3 Шип. па килограмм, то оудет иметь оощнй эквивалент:

(SO X 4 773)-+ (10×3 3301

"Тоо~——— = 4Ш,7.

А (В): 00

4_173> + (5 X 3 885} . —100 ——= 4 Ш,

«. е. на 2% выше.

Неизвестно, какое влияние на теплотворную способность йот иметь раз­личия в строений между хвойными и лиственными породами, если мы не будем пришагь во внимание содержание смолы в древесине хвойнйх. Точное опре­деление теплотворной способности образцов, химический состав которых был определен представляет собой крайне интересную область исследования.

СГОРАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

1 /л п" <?п ни ТО № 2№

Рее. 10. Соотношение межяу содержав пом влаж­ности и теплотворной; способностью^ дре? снны.

Влияние влажности. До сих пор мы не касались содержания влажности в древесине Последняя является, однако, фактором весьма большой важности, к ввиду того, что она всегда содержатся в древесине, ей будет посвящено специальное обсуждение Следует заметить, что определения, приведенные в таблице Л, производились с древесиной, содержащей влажность, а затем результаты иере — ечнтывалнеь на сухую древесину простым делением полученного значения ^на <100 — содержание влажности). Это правильно лишь прп усло­вии, что вода, испарившаяся при сгорании, сгущается и ее скрытая теплота исиарешш опять выделяется; при практи­ческом же применении древеси­ны как топлива, когда онауно — требляется для нагревания ма­териала до температуры выше точки гашения воды (или когда отходящие дымовые газы содер­жат влажность в виде пара), этот способ поправки является недостаточным. В этом случае влажность не только уменьшает теплотворную способность го­рючего на некоторое количество инертного материала, но вызы­вает также потерю тепла, псоб во­димого для ее пагреваннядо 100°, для испарения и нагревания ее паров до температуры дымовых шов ‘ Нащшмер, килограмм древесины с 5% влажности будет иметь действительную теплотворную способность, эквивалентную 0,9524 кг древесины м;тус удельная теплота n;irpf — гшшя 0.0+76 в.: воды от 21° до 100°, минус теплота испарения 0,0476 к,5 воды и минус tsuot.1 нагревания 0,0476 кг пара от 100′, стажем, до 360°. Рис. 10 показывает влияние различного процентного содержания влажности на теплотворную спо­собность древесины, вычисленную так же, как в предитущ’Ч примере. Следуй заметить, что влажность па этом рисунке дана на основе веса сухой древесины, т. е. 50% влажности означает 50 частей воды па 100 частей cyxoil древесины. На кривой А, показывающей изменение теплотворно:! способности древесины для одной весовой единицы сухой древесины, значение это сначала уменьшается быстро, затем медленнее, так что при величине влажности в 100% (100 частей вмы пп. 100 частей древесины) это значение все еще равняется 2037 кпл. на килограмм (3(570 В. (..«. на 1 англ. фн.). Этот метод вычисления теплотворной способное™ древесины в калориях па килограмм влажпой древесины приводит, поводимому, к неправиль­ным заключениям, так как он пе дает прямых указаний на изменение теплотвор­но!! способности данного количества древесины с изменениями содержания влаж­ности.

152

15S

Для того, чтобы показать этот Еадши’Кспш. била, нанесена кривая Я, кото рая показывает изменение теплотворной способности {в 1>. 1. н. на 1 я. пгл. фн, с. ухо и древесины) с изменением влажности. Эта к^игал показывает, что 1 фи. (4Г»3 г) сухой древесины с0,35 англ. фи. (158 г) вода кисет тикп. тнорную сиоп/.коетъ is 8 lfi’.> Ь. t. м. (4531 кол.), тогда как с умекниешгем содер^п пня с. о.ди до {1.1-о я. в гл. фн. {68 .>) теплотворная способность увеличпЬяжгсь до 8413 К. кн. (-ШОкти.), или тльк» на

Нтот метод внчцсяоиия изменяй ттплотво^пг,;! .ctiiaxioimcTU древесаиы с Hanf кениек ее влажзюсти вивдгшо правилен дли низких содержаний влажности, однако с повышением этого содержания приобретаю? большое вналеп!;:[12] другие факторы. Из кривой Г! иа рис. 10 мо’лг. о.чамсгнть, !№> дрез-.сск!’.:". с;>).«}% м г« вес е. ьдат дначктелыгл’о чг-щютпо|.-иую способноегь — G1U0 г!. I. и. (,’J »sb й. г-М по сравнению е 8G00 В. г. п. (477;) для той древесины; однако, с ираяш — ‘{‘чкой точки зрения содержат;’1 водьк вдвое болыпео но гряннепкм с счГк-тйсп^ьш весом древесины, является новнднм-^у предмет, ч: дроч,-voa с обдгдния со.^о — зшшеи. влажности уже не иожп оать сожжена и;.-и ;,m>a:<wmw специальных печей для сырого топлива. г>то происходит не потому, ‘.то отсутствует теплотвор­ная способность, а потому, что трудно рмсушить таль в. гикнув» древесину в тош. е при условиях, ii"-‘6vi: iij«j, i для распространения стокяш’П е массе топлива.

Промышленные аерта древесного топлива. Как и во многих других случаях, относительная теплотворная способность различных сортов древесины на единицу веса отличается от относительной теплотворно Г; способности па единицу объема вследствие колебаний в удельном весе, а следовательно и в весе единицы объема. Например, единица объема соснового дерева может иметь меньшую теплотворную способность, чем единица объема древесины орешника (несмотря на цифры таблицы 27), так как вес единицы объема орехового Vpcsa значительно превосходит ш такой единицы объека древегдды сосны.

В Соегцшсцвых лгшах древеснос топливо редко конкурирует <■ другими

Е. ИШЩ T01L’S!1′::t, T’rfM, ГДС ДревеСИНа, VHOT!^’"шлется В КСД-ССТВ» НрО^ЬДШКДШОГо

Токалва дли силовых усташчкн;, например на лссопилках и деревообрабаты­вающие ::,I. K-)!!iiX. Шч-гДД 1ШетСЯ Достат!.■!!’■К">.;I14:’CTj! ij древесного топлива,, кото}юе sws. i.i^n; отбросом, как нащчпчер опилки, пружки н мелкие обрезки. На лесо1шг.:х. раснододаттсих в иеболыпнх городах, голода оабдюдаетс!! пошм — piiKi сир-ос jni нроз’Ь’Шдсш’ое тонлп:.-!; кода т»Го, которое употребляется на ni>:ofi лссош-лг (!j!!!:f!,ii да; после удовлетворен!;;! спроса на дедатинее топливо оетаетеа (^большой ‘адятск. Лр’ччпщ; в i;;!’!HTf> тепла на стоит настолько ниже угля или нефти, что 1 с па :.;иачит?,11!1’Дс расстослгле пригодна, На лесопилках,

Расположенных г< бальишх г^-родих, избыточные отходи!![одзводства жчк’Ш продавать для употребления в качество нромышлекпок! иди домашнего до’лдл1;..).. ато дадт 1Ж"!ОИ:МОСТЬ ДреОСгиКС до liteiiOTOpOii етстдш конкурировать С ;!С;(ДПЛ1 №ии кшлпа.

Fioj3i:.-[M’ нмл часть дрессажь!, применяемой дл. я отопления жилищ, состоит и J дроз, ‘■цубл. дшых па участке фермера и применяемых п большинстве случаев сакнм асе ))ро^зй1;|ДИТслем. Применение дреьесииы дли uroiwwiiw «шщ в городах по больше, ft ч;и тн акллется рюскоин. ю, и здесь jipeF^r-niia пе может пош:ури[Ювать с другини сн, ами тоилнва в виду ее ь-ебольшо?! тоилотвоелюй способноств.

Для примышленных целей дрепееное топливо HOiM:eiB>cTnti употребляется в виде настолько мелких опилок или стружек, что их мождо передавать но коп- вейеру. Для этого вида топлива, которое обычно находится во влажном состоянии, применяются специальные топки. Они представляют собою большую кирпичную топку, в которую топливо подается’сверху я образует на колосниках большие конусообразные кучи. Такая топка должна быть достаточной величины и надле­жащей конструкции с таким расчетом, чтобы мелкое сырое топливо просушивалось, прогревалось и сгорало, прежде чем его унесет тягой в трубу. Это достигается устройством в самой топке большой поверхности излучения л предотвращением непосредственного излучения от горящего топлива к нагреваемой поверхности.

Древесная зола. Б прежнее време^зщкио.: олучаема я пин Сжигдони дерева, имела болшрз, данндсть. А лсач-хтве источника для.]едуч«вдя. ВДщ1»? действи­тельно, не более столетия тому назад во вновь населенных местностях Соединен­ных штатов главная ценность древесины состояла в содержании поташа. Пионеры, расчищая земельные участки, складывали бревна, сжигали их и тщательно соби­рали остававшуюся голу. ]! течение многих лет нос/ie этого древесная зола еще «охраняла свою ценность з такой мере, чтобы окупить стоимость ее сбора для удо­брения или для подучжи:] сырого поташа. Даже и в настоящее время нри домаш­нем приготовлении жидкого мцла к адгйкн еще ир:п? еняется древесная зола.

Со времени начала промышленной разработки калиевых солей в Стассфурт — ских конях цепкость древесной золы упала и в настоящее вргаюиа не являете;; больше промышленным продуктом. В большинстве мест, где с кисаются большие количества дерева, как например пн ездовых установках лес.-пялок или в почах для сжигания отбросов, тяга в топке настолько енлы;ц, что зола вылетает вместе с дымом. Там, где древесин:!, употребляется в небольших количествах, например для домашнего отопления, стоимость сбора слишком велика и делает использование золы нерентабельным.

Оного древесного волокна не замечается никаких изменений. При более низкой температуре могут происходить лишь незначительные химические измене­ния древесины, влияющие на ее прочность и окраску; при искусственной сушке — древесины температура обычно поддерживается ниже 90° для того, чтобы избежать уменьшения прочности. Возможно, что очень продолжительное действие умеренно высоких температур может иметь почти те же результаты, как к действие более высоких температур в течение более короткого времени. Наглядным примером этог* является медленное потемнение и в конце концов обугливание дерева, соприкасаю­щегося с пэропроводящими трубами; однако никакого количественного изучения происходящих ври этом процессов произведено не было.

Изучение действия температуры на древесину представляет некоторые трудности вследствие весьма низкой теплопроводности последней. Даже

У

!

——— л. ..

‘.-■-jtog

СГОРАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Экспериментируя с небольшим

Количеством древесины и мед — ;—;;(id леино нагревая ее, трудно паг- ■ рг. ть все части дерена, одпо-

.■ I |JC временно до одной и той же температуры, и наблюдаемое действие нагревания может быть вызвано тем, что неболь­шой участок древесины ока­жется пагретым до высокой температуры, в то время как все остальные части будут иметь температуру на много j градусов пшке. Самая послед — s " з пял и лучшая работа по дан­ному вопросу принадлежит Ряс. п. К л а с о н у, Г е S д е н ш —

Т а м у и Н о р л и я у которые пагреьаля небольшие количества древесины, тщательпо контролируя геяпературу н измерил ее на поверхности и в середине данной загрузки. Типичный ■рафик такой перегонки приведен на рис. 11. Следует заметите,, что хотя внешняя температура быстро поднималась приблизительно до 290° к концу второго часа, все же полученные результаты указывают на весьма незначнтельвое разложение древесины, (‘колдонсирокашаясл лсидкость состояла главным образом из воды, на что указывает температура, перегонки и тот факт, что выделение ее уменьшалось после полутора часов. Трудно объяснить присутствие небольшого количества горючего [аза, хотя нужно сказать, что оно также уменьшается ко второму часу, это покалыкает, что газ этот не является результатом главной реакции, которая начинается позже. Приблизительно после двух часов вода повидизшму удаляется из древесины и, хотя внешняя температура остается, как прежде, почти неизменной, на уровне 290 — 300°, температура внутри древесины начинает быстро подниматься. И нто время и начинается главная реакция с образованием больших количеств ■ горючих шов и двуокиси углерода, а жидкий дестпллат содержит уксусную кислоту, деготь и метанол (эта составные части не показаны на рисунке). По этим кривым нельзя точно определить тот момент, когда начинается активное разложение, ввиду того, что две температурные кривые чрезвычайно далеки одна от другой, а также и потому, что при максимальной температуре в течение получаса не заме­чалось дальнейшего ее влияния на древесину. Мо;кно только сказать, ио зияв-

Ное разложение начинается несколько ниже 290°, например, по наблюдениям К я а с о н а, при 280°.

Быстро поднимающаяся внутренняя температура вскоре начинает превышать внешнюю температуру, указывая таким образом на экзотермический характер реакции. Экзотермическая реакция быстро заканчивается, о чем говорит тот факт, что внешняя температура опять становится выше, а также то, что происходит заметное уменьшение выделения газов н жидкого дестиллата.

К л а с о н 3 продолжил изучение экзотермической реакции и выяснил другие подробности пирогенетического разложения древесины. Ои нагревал древесину r небольших приборах, в которых все условия можно было точно контролировать: 1) в вакууме—быстро, 2) под атмосферным давлением—очень медленно (перегонка в течение 14 дней). В первом случае вторичные реакцр (пирогенетпческое разло­жение первоначально образовавшихся продуктов или взаимодействие между про­дуктами) почти не имели места ввиду того, что летучие продукты возможно быстрее удалялись из перегонного аппарата и охлаждались. Во втором случае условия брались как-раз противоположные, и вторичные реакции доводились до конца, Наиболее резкие различил между результатами этих перегопок выражались в вы­ходах древесного угля, дегтя и газа, а также в том, что при перегонке в Baity уме экзотермические реакции не имели ист. При перетопке в вакууме выход дегтя был иного выше нормального, а выходы древесного угля и тазе, соответственно ниже. При продолжительной перегонке под атмосферным давлением выходы древесного угля и газов были много выше обычного, тогда как выход дегтя — много ниже. Вакуумный деготь имел также необычно светлую окраску и прозрачность и при 280° разлагался экзотермически, с образованием обычного дегтя, газа и кокса.

Эти результаты указывают, что первичная реакция состоит в образовании первичного дегтя и первичного древесного угля, но что при обычных условиях перегонки первый немедленно после своего образования разлагается на вторичный деготь, газ, который. улетучивается, и угольный деготь, отлагающийся в древесном 4Х1&. Ввиду того, что в куске древесного угля не наблюдается разницы между по — верхпостными его слоями и серединою куска, следует считать, что эти вторичны^: реакции идут одновременно с первичной реакцией.’Первичное разложение древе­сины не экзотермично, а экзотермический характер придают ему вторичные реакции, которые происходят почти одновременно с ним.

Это представление об обычном древесном угле, как о первичном угле, па кото­ром пли в котором отлагается вторичный слой угля или коксового дегтя, предста­вляет интерес в связи с активированием древесного угля. Обычный древесный уголь плохо поглощает газы, и его активность следует повысит:, селекмшым окислением для того, чтобы заставить его лучше поглощать. Нам поэтому кажется вероятным, что это окисление удаляет коксовый деготь, оставляя первичный дре­весный уголь. Гипотезу эту voiksio легко проверить, определяя поглощающую способность угольного порошка, полученного при перегонке в вакуум. Принято думать, что древесный уголь, получениш: при перегонке древесины в струе пере­гретого пара, обладает гораздо более высокой поглотительной способностью, чем обычный древесный уголь; если это утверждение правильна, то оно к утверждает нашу гипотезу в виду того, что перегретый пар оказывает приблизительно то же действие, как и вакуум — оп быстро уносит первичные продуты, прежде чем они Успеют разложиться. Эта гипотеза не"столько противоречит "гипотезе Ч а п е я *. сколько дополняет ее. Он принимает, что древесный уголь является стабилизиро­ванным комплексом углеводородов, поглощенных активным (поглощающим) углеродом». Если мы примем, что первичный древесный уголь представляет собой

Поглощающий уголь и что активирование состоит в удалей и и вторичного коксо­вого дат, так же 1сак и поглощенных углеводородов, то гипотеза Ч а п с я будет соответствовать экспериментальным результатам К л а с о и а.

X а у л е й 5 также изучал образование древесного угла главным-образом с физической точки зрения и нашел, что физические свойства древесного угля можно изменить механическими воздействиями во время разложения дрекеашы. Обычный древесный уголь до не кото рол степени сохраняет строение древесины. :дз которой он ооразовался, так что бывает возможно определить древесную породу при помощи микроскопического его исследовании. Однако уголь сокращается в объеме, и струк­тура исходной древесины может исказиться. При о сто под; ном применении во время разложения древесины механического (не ) гневен яческого) давления, нри — олвзательпо в 6 — 8 атм., можно значительно увеличить нл.’Тносгь угля, при­чем первоначальная структура, древесины часто’ еоетфшешт исчезает, а уголь приобретает улиткообразный налом. Тонкие пластинки его просвечивают. Оче­видно, в п про генетическом разложении древесины етществует такал фаза, когда масса слегка пластин на. Было также найдено, что более плот кип угол о wwho получить из частично гвдролизоышной древесины.

Обычное яирогенетичсское разложение древесины мо:кпо грубо разделить на три фазы: 1) до начала экзотермической реакции. 2) во время се и 3) поело нес Первая фаза не представляя особой аажлосш поте, л у, что она состоит боль-шей часть» в высушивании древесины, а ее главным продуктов является вода; однако Ошо показано что в течение этого периода образуется небольшое количеств*! уксусной кислоты и следы кетанола. Это вероятно является скорее результатом гидролиза, чем результатов прямого нирогекетачсского разложения. Во второй фазе удаляется главная часть всех продуктов, возможно за исключением водорода, ^^mihiiv!;.::.,, <;вЛдетед, ш подооод ироду этом, получающимся ной темпенатурт О-.Л) — •-,,,() . Jjorae ОКО!!ЧОШ! Л изотермической дядкпейшее нагревание

Дрспсеного угля даст тсль-;,» газ7 со следами дегтя и жтагаш

Продукты перегон?;» древесины. Продукты пертииш лрек-.-оны ра;<.а — ляютгн i;onxp;i!’H;opp’MOcTi;n летучести на четыре ipm;:*: да&.ч-мн’! уголь деготь,

Дрешунан ККСЛ0Г.1 i; ГСЗ.

Т-f-m STt;-H’ »одержит нелетучие продукты, за исключением тех.

.ляор;,е могут омть Л да.:: д ко унесена пар ами; он содержит такаге некоторые •и.) ше! фоду;пы. которые. латни ь,- с ти»-гл»ш угле, благо да т его здеорбо — (>уюыси СПОСОиНо’Т!? "

2. !>вдлчю11шнс« деготь nw. T0.iT глад:ним обдал: из нелету ч<то ‘кдар^дя уносимого ждалкчесь-н а вддеууд, ля, п из детиш составных 4srrv. fi. нспзивпрн — мых я дреж-снои кислоте. (Jvu-л-тнует также вид д-vm. названный «иаггворван?! дегтеда-. |Д. Торьы растзораегса в дрсисьой кислоте, достаете;; после се перегонки1".

.->. древесная кислота еодо;о;;нт |,«а:т!;орн;ш в воде еоет. дзкде части п те части, которые растворились одагодара дрлсутп’зшо дгнти’х оаптюр: stoic;!, ioik нзшшаер

Метилового спирта и уксусной к:!.-.ши. ih.-vioro что дри-е-яая кпелогл, :: деготь образуют дса пшдклх слоя, ж-агду ним» сущес гзтет разносив растворимости, и все составные части пдпо;ч> слоя содертатсн в пеболыно-.; кмнчзстёз и в другом. Так например, в дте адпраснгсл вода, ытеюяый спирт п уксусная кислота.

1. 1 аз состоит длавлым образом V:S ш: кощен сир у юн ш’сел составных частей; однако, он также в :сзлц, н нарами и бол;.* летучими жидкостям:; древесной кислоты и содержит в виде тумана большие ттичества менее летучих составных частей.

Количества утих четырех сырых продуктов перегонки древесины изменяются в зависимости от рода древесины и от условий перегонки; однако, средние вьподы

Продукты су. гой

Двуокись угле роли

Окись углерода

Мета it

Водород.

Вода.

Муравьиная кислота. Уксусная кислота. П ротюиоп. чп кислота. Масляная кислота. Нмерианоеяя кислота. Капроновая- кислота. Кротонога:: кислота. Л н1’йлнио!!а;т кислота. По рос.’именам |;е’М-.та. Липюцерю^овш! ополота. М ет и л 0 j т и. 1 истон. У 71 ш яро п и л кето н. Цнклопеитанон. Метилпиклолсптан он. Диацетил. Фенол.

— о- и р-креаолы.

— о-атилфеиол.

— 1-3-ксилт1ол-5. Пироютшш.

ГпЭЯ1:’">л.

ДпиЛ’Л;;отг;од.

Диметнлоима :>фнр гом-ашроиате-

X101 е — ЦеруКЛГНО1!.

Их из древесины лиственных пород (под нормальным давлением и при температуре максимум ЗоО — 400°) равняются приблизительно 38% для древесного угля, У /0 для дегтя 33% для древесной кислоты (после перегонки для радения растворен­ного дет) и 20% для газа. Ввиду того, что мы не намереваемся обсуждать ироцессы очистки и кроме того, одни н те же составные части можно найти в различных поодтаах1 мы не будем далее останавливаться на составе последних.

"Ниже приводится перечень соединений, обнаруженных среди продуктов cvxo^i нерегонки древесины. В него не вошли вещества,’ получаемые при сухой перегонке смолистой древесины, которые очевидно представляют сооой продукты перетопки смолы, как например терпены и смолят^ кислоты.

Д!!Ч!.-|НЛйи!.К! >(lilp шфоглллоло. Диг. к’тмош-г!) оце. о метол тш рога л — лола.

Перегонки дерева;

Креозот.

Зигенол12.

ВалеролактооД

МетнловыГ; спирт.

ДллиловыЙ спнрт.

11,;оа>1ялопый спирт.

Паобутилопый спирт.

СН, — С-Н(ОН) — СН т СНа.

Формальдегид.

Уксусный альдегид.

Валериановый альдегид.

Фурфурол.

Метилфурфурол.

Ацетон.

М ет и л эт ия пето! I. ДниТИ Л [ТОГО п.

М сти л 1 ipo п 1! л кетой. Аммиа к. Метиламин. [Iiipii;i. nn.

Метол:тк[>и;1И[(. Пиуии^антои.

Демет1!ланеталь. Днистн.’аЬур:»!, TpiiMi iii. ni’ypaiF. Смьпан.

. [ аДО М ет 11ЛТО Тра Г!. др оЛ. у Г’ О ■

Лсвоглюкояан язлаетеа неровно продукто-д ia^cMiiK!: древ, г;;;и г> паку jat, одпако, его едва ли жишю ыгг:>с’.ить cp’VUi полученных при nqieromtc

Под атмосферным дазлсшн’М.

;-h-n продукты принадлежат по большей части к нескольким группам родствен­ных соединений.

1) Кислоты, большей частью ряда yta-vciiori кислоты, по встречаются и нена­сыщенные кислоты, а также одна кислота с г ль;;зм Фурана.

2) Спирты, некоторые из них иенасьнаднпые.

3) Кетоиы, по большей части ряда анетонз, за исключением некоторых цикли­ческих кетонов и одного дикетона.

Толуол. ■ М-.’ЛСН 18 Li—

Оо<ю — съ to

F i

8.1

Да

& В а

Е в £

* I S

С U

И ва о

OJ

£

В

&

&

О в и

S ftS

К ш

Я о<

-jo

К СП

2

П 3 м

4) Альдегиды ряда формальдегида и с кольцами фурана.

5) Фенолы и метиловые эфиры фенолов, большей частью метиловые эфирыс двух — и трехзначных фенолов.

6) Производные аммиака.

7) ^Углеводороды ряда бензола и фурана."

Были найдены также некоторые сложные эфкрьг, однако нет необходимости перечислять их ввиду того,- что все возможные комбинации кислот и спиртов могут присутствовать в состоянии равновесия. Большое количество продуктов также не было идентифицировано, особенно в нерастворимой в щелочах части дегтярных масел и в нелетучих частях дегтя. Было показано что ацетон является не пер­вичным продуктом перегонки, а продуктом разложения первоначально образовав­шейся уксусной кислоты. Тоже самое, вероятно справедливо относительно образо­вания высших кетонов. и соответствующих им кислот.

Количественные выходы некоторых продуктов. Количественные выходы определены только для сырых продуктов и для немногих химических соединений в роде метанола, уксусной и муравьиной кислот, метана и двуокиси углерода. Таблицы 28 и 29 показывают выходы метанола, летучих кислот, в перечи­слении на уксусную кислоту, древесного угля и дегтя из различных видов к образ­цов американских лиственных пород. Все приведенные цифры были получены при перегонках при сходных условиях в прогреваемой газом реторте, содержащей около 50 кг древесины 15. Для древесины хвойных не получается сходных чисел, хотя в общем выходы как метанола, так и уксусной кислоты в данном случае вдвое меньше, чем выходы этих же веществ из древесины лиственных пород. Выходы двуокиси углерода, окиси углерода и метана изменяются в зависимости от макси­мальных температур перегонки, однако при 350 — 400° эти выходы в случае лиственных приблизительно равны, соответственно, 8,4 я 1,5%. Выход воды, кроме той, которая содержится в древесине как таковая, колеблется, согласно К л а — с о н у от 22,3 до 27,8%, что довольно близко соответствует числам, полученным вычитанием количества спирта и уксусной кислоты из древеспой кислоты по таб­лице 29, дающим остаток, по большей части представляющий собой воду. Муравьи­ная кислота при перегонке в вакууме может получаться в количествах до 35% от уксусной кислоты 14, однако при обычной перегонке при атмосферном давлении ее выходы составляют от 10 до 20% от количества уксусной киелоты 16.

Другие составные части, приведенные в списке, встречаются только в очень небольших количествах: общее количество группы метиловых эфиров фенолов составляет лишь около 1% отвеса древесины, подвергнутой сухой перегонке, а об­щее количество аммиака — вероятно менее чем 0,2%.

Связь продуктов перегонки с составными частыми древесины. Этот вопрос лучше всего рассматривать в свете тех немногих данных, которые были получены при перегонке целлюлозы и лигнина, взятых отдельно, восполняя недостающее гипотезами. Задача эта значительно усложняется недостаточным знанием состава, целлюлоз, подвергаемых перегонке, и возможными изменениями в лигнине под. влиянием процесса изолирования. Кроме того, целлюлоза и лигнин не составляют всего вещества древесины в целом, и другие составные части могут явиться источ­никами некоторых продуктов.

В связн со своей первой работой над перегонкой древесины Кл а с о н 1Т перегонял некоторые образцы целлюлозы и анализировал продукты перегонки, сравнивая их с продуктами перегошш древесины яри тех же условиях. Наиболее серьезные различия* были найдены в продуктах, показанных в таблице 30„

Л

Г

Ф а

Ф

О. **

Fc —

Аь с> о — ф чГоо"ЪГ <о"сГ со

И

Л

Я

О

I

С; ci —I if — СО

Л

В* S

<* §

О

«а ti

А

ОЯОЛЧ1

Об as to ci in —н1о

Со

Р. в» я

»

В

Ч &

*

Ч

А»

W

Сэ ар а> rfef ‘ co o

CO

■4

3

1 Л И

Qp 00 ^ са

С^аГсГсз о

Со

Ь4

CJ «

I

A

Вл^ао ж и с;

W о

М

Св

*

В н

T> V

A

*

СП сь ^ О Сй Л^Лйо

T^ т-Гс> со о"

Со

О Q

Rt А Л

Ч

Е

Ч

П &

С^ из 3 оо о — слов J—W

Flp TP PJ CJ о OS О

*

Я о ч Н

Л

Н

О ^

В ч ч

Я

(Мао а> г* оо — [ es iM

Оо ‘ — С?

«

О

Со

 

T — [

1 —

SO тИ

 

41 I

1 о

 

Г

 

Г —

ООО

 

О 1

1 01

TOSO

 

CJ 1

1 со

Ю

 

 

Б общем, выход древесного угля из древесины был немного выше, чем и ■ и тлюлозы, хотя в случае березы имело место исключение. Об этом будет сказано лолее под­робно в дальнейшем. Это же относится и к дегтю, так как береза является единствен­ным исключением из правила о более высоких выходах да древесины. Необычайно высокий выход дегтя из древесины сосны без сомнения объясняется присутствием смолы.

В продуктах сухой перегонки целлюлозы находятся только следы метанола, которые можно приписать небольшим остаткам лигнина в применяемой целлюлозе. Источником метанола является следовательно лигнин, как этого и можно ожидать вследствие присутствия в нем метоксильных групп. (Однако между количеством метоксила в древесине и количеством метанола, которое можно получить от пере­гонки. нет прямой зависимости).

Выходы уксусной кислоты показывают, что хотя некоторое количество ее обязано своим происхождением целлюлозе, однако гораздо большее количество ее дает древесина. Интересно также отметить, что целлюлозы из древеешш листвен­ных пород дают больше уксусной кислоты, чем хлопковая целлюлоза или целлю­лозы из древесины хвойных пород, в соответствии с более высокими выходами из самой древесины лиственных пород. По предположению К л а с о н а это указывает на то, что иентозаны в древесине являются при перегонке источником большого количества укеусной кислоты.

Выходы метана из древесины также больше, чем из целлюлозы, что и следует ожидать, если принять, что источником метана являются метоксильные группы. Выходы метана из целлюлозы близко совпадают с выходами, полученными X а у — леем и Эйяром18, однако эти авторы получили из древесины значительно больше метана, например в случае благородного кедра до 1,6%.

Позднее Фишер и Т р о н ш 1Э произвели сравнительные перегонки целлюлозы, древесины и лигнина при одинаковых условиях и исследовали полу­ченные продукты. Перегонки производились под пониженным давлением, так что результаты нельзя сравнивать с результатами, полученными Кл’асоном. К сожалению, применявшаяся целлюлоза описывалась только как промышленная, отбеленная целлюлозная масса, п не было приведено ни анализа се, ни даже указа­ний на то, из какой древесины она вроисходила. Результаты этих перетопок при­ведены в таблице 31. Можно заметить, что выходы древесного угля из целлю­лозы наиболее низки, из древесины — выше чем из целлюлозы, а из лигнина выше, чем нз древесины, что не соответствует результатам, полученным Класоном в опытах при атмосферном давлении. Однако, результаты Фишера соответ­ствуют результатам Хаулея2", который получил необычайно высокий выход древесной угля, перегоняя частично гидролнзованную древесину, т. е. такую древесину, из которой была частично удалена целлюлоза.

Выход «растворимого в воде сухого остатка? из целлюлозы довольно высок, из древесины ниже, я нз лигнина еще ниже. В случае деспнштов нз целлюлозы и древесины этот мШрна. т состоит невидимому главным образом из левоглюко — зана. Хотя это соединение в чистом виде не было изолировано, однако, судя но вра­щательной способности, выход левоглюкозапа из целлюлозы был определен прибли­зительно в 15,8%, а нз березовой древесины приблизительно в 8,8%.

Числа для «растворимого в щелочах и нерастворимого в воде вещества» дают приблизительное содержание фенолышх составных частей дестиллатов; интересно отметить их высокое значение для древесины и лигнина и низкое значение для целлюлозы. Это подтвержает гипотезу, что ароматические соединения должны ороисходить главным образом из лигнина, а также это соответствует толу, что боль­шая часть фенолов получается в виде метиловых эфяров, а метоксильные группы, входящие в их состав, содержатся в лигнине.

В случае всех продуктов, приводимых в трех последних столбцах (за исклю­чением кислых продуктов), выходы их из древесины, как это и можно было ожидать, по их величине располагаются между выходами их из целлюлозы и из лигнина. В отношений же летучих кислот, показанных в последнем столбце, выходы нз древесипы много выше, чем выходы как из целлюлозы, так и из лигнина. Фишер и Т р о н ш пытаются объяснить это явление допущением, что при процессе изо­лирования лигнина из древесины происходит потеря ацетильных групп. Это пред­положение не является однако необходимым для объяснения указанного явления, так как уксусная кислота в продуктах перегонки древесины может происходить, главным образом, из пентозанов, присутствовавших в исходной древесине и лишь в очень незначительных количествах находящихся в промышленной бумажной массе и совеем не присутствующих в лигнине. Это объяснение высокого выхода летучих кислот из древесины находят себе дальнейшее подтверждение в работе Е л а с о п а, показавшего, что выходы летучих кислот из целлюлозы лиственных пород выше, чем из целлюлозы хвойных (см. стр. 163). Эту точку зрения легко под­твердить, перегоняя древесную целлюлозу, изолированную по методу Кросса и Б и в е н а и, следовательно, содержащую максимальное количество пентозанов.

Хотя упомянутые перегонки производились под уменьшенным давлением все же результаты длз уксусной кислоты можно применить л к перегонке под атмо­сферным давлением, в виду того что К л а с о н, показал, что как уксусная кислота, так л метанол являются первичным продуктами, подвергающимися лишь незна­чительному влиянию со стороны обычных изменений в условиях перегонки. В этой работе метанол не определялся, так что мы не имеем действительного, непосредст­венного доказательства его источника в лигнине, однако, за исключением этого, все остальные факты указывают на этот источник.

Хэйзер и Ш е р е р перегоняли кеклап и нашли, что он давал только 7— 8% уксусной кислоты, чего однако недостаточно для объяснения более высокого выхода из древесины по сравнению с выходами из целлюлозы и нз изолированного лигнина. Они все же убеждены, что пентозаны в том виде, в каком они присут­ствуют в древесине, могут являться источниками образования уксусной кислоты, получаемой при сухой перегонке.

Хаулей и Э11 а р 22 довольно подробно выяснили распределение я с то­ке ильных групп среди различных сырых продуктов перегонки. Они принимают, что метан получается целиком нз метоксильных групп первоначальной древесины п, определяя содержание метоксила в жидких и твердых продуктах и содержание метана в газе, они учли около двух третей метокспльшх групп. Эти числа показаны в первом, пятом и одиннадцатом столбцах таблицы 32. Остальная часть мето­ксилов находится, вероятно, в древесном угле в таких инертных соединениях, что аналитический реагент не оказывает на них никакого действия. Наличие метоксилов в древеспом угле, полученном от перегоки древесины при обычной температуре в 400°, доказывается присутствием метана 23 и метанола 2* в продуктах, выделяю­щихся при нагревании древесного угля до более высокой температуры. Имея в виду эти данные, мы можем перейти к обсуждению вероятного источника продуктов перегонки.

Уксусная кислота происходит часпяио из целлюлозы, частично нз лигшта, и только незначительное количество ее получается из частично очищенной целлю­лозы (минус большая часть пентозанов) и из лигшша, изолированного гидролизом целлюлозы. Вероятно большая часть уксусной кислоты получается из пентозанов, удаляемых при изготовлении бумажной массы, а часть этой кислоты обязана своим происхождением ацетильным группам, теряющимся во время изолирования лигнина, хотя надо сказать, что существование последнего источника не подтвер­ждается непосредственными доказательствами. Муравьиная кислота происходит вероятно также из пентозанов, при чем следует отметить, что отсутствие определе­ний этой кислоты и большинстве экспериментальных работ придает этому выводу недостаточно убедительный характер.

Метоксяльные группы лигнина являются источником образования метанола, хотя только некоторая, зависящая от условий опыта часть ях непосредственно превращается в этот продукт. Это указывает на различие в способе связи части метоксильных групп, однако мы не располагаем возможностью изучить более под­робно эта различия. Р и т т е р показал, что только часть метоксильных групп древесины находится в изолированном лигнине, и даже указал на грубое соотно­шение между количеством метоксила, не находящимся в лигнине, и тем количеством, которое можно получить в виде метанола при сухой перегонке. К сожалепию, при сухой перегонке изолированного лигнина выход метанола пе определялся, так что это предположение не было проверено. Утверждают, что лигнин, содержащийся в натронных щелоках, выделяет при сухой перегонке столько же метанола, сколько его можно было бы получить из первоначальной древесины, однако на этом факте нельзя основываться для сравнений ввиду того, что перегонка лигшша в этом слу­чав производите»’ в присутствии щелочей, что может дать ненормально высокий выход метанола (см. следующий раздел).

Растворимые в щелочах составные части дегтя, по большей части являющиеся мешловыми эфарами фенолов, получаются главным образом из лигнина.

Пентозаны очевидно служат источником фурфурола и других производных фурана. Хейзер и Щ е р е р 26 получили 12— 13% фурфурола при сухой перегопке ксмава.

Древесный уголь ц газ получаются как из целлюлозы, так и из лигнина, хотя метан в газе и метокскл в древесном угле имеют своим источником только лигнин.

Разложение в присутствии химикалий. Тот факт, что большие количества (около %) метоксильных групп не получаются в виде метанола при обычной пере — гонке древесины, и то. что при известных условиях (гл. V, ч. IV) из древесины можно получить до 15% уксусной кислоты, заставил обратиться к изучению влияния различных химикалии на выходы метанола и уксусной кислоты. Бассет27 утверждает, что Ф р е м и получал ацетон, перегоняя древесину с 8 частями из­вести, а самому Бассету при технической разработке этого способа удалось уменьшить количество извести до S1/» частей. Он утверждает, что при этих условиях ему удалось получить 26% смешанных кетопов (главным образом ацетона). Позднее 111 о р г е р показал, что Ф р е м н применял не древесину, а только сахар и крахмал, и что высокие выходы, подученные Бассетом, можно вероятно объяснить неточностью аналитических методов. Шоргер получил максимум 2,W% ацетона из трех образцов древесины при перегонте их с 4 частями извести.

П а л ъ м е р 28 первый стал работать с небольшими количествам «катали­заторов» и применять более точные определения продуктов. Он употреблял пре­имущественно фосфорную кислоту и нашел, что кленовые опилки, пропитанные 7,6% фосфорной кислоты, давали значительно большие выходы метанола, но не кислот. Буковая древесина, обработанная 4,8 — 9,7% фосфорной кислоты, пока­зывала увеличение выходов как метанола, так и. уксусной кислоты. Быть может наиболее значительный эффект фосфор зля кислота оказывала на выходы дегтя:

•присутствие всего Ii,7% фосфорной кислоты уменьшало выход раство­ренного дегтя приблизительно в 10 раз, при нем слой выделивше­гося дегтя пожги совершенно ис­чезал.

Позднее X а у л е й30 испы­тал действие некоторых других химикалий и нашел, что прибавки менее чем 0,5% углекислого нат­рия к древесине дуба и 1,5% к древесине клена давали значи­тельные увеличения (соответствен­но 100 и 60%) выходов метанола, не действуя заметно на выходы уксусной кислоты. Другие, более слабые щелочи оказывали сходное действие, все же остальные хими­калии, подвергавшиеся испытанию, давали уменьшение выходов как метанола, так и уксусной кислоты. Для того чтобы получить макси­мальное действие-углекислого нат­рия, необходимо полностью про­питать древесину, пря чем ная — лучшйе результаты получаются ■от вымачивания опилок в растворе надлежащей концентрации. Когда бруски дубового и кленового дере­ва длиною в 15 см вымачивались в растворе углекислого натрия, высушивались и перегонялись, то увеличение выходов метанола было соответственно 16 и 9%; когда же аналогичные бруски пропиты­вались более сильно, с примене­нием давления в 7 атмосфер, то увеличение выходов равнялось 50 и 25%.

Авадопшая работа была не­давно проделана над древесиной японских лиственных и хвойных пород Ч 5% KN03 увеличивали выход метанола нз древесины пихты на 50%, в 5%(НН4)2С0Я- на 70% при опытах Пальмера и X а у л е я. О выходах кислоты в этлх работах не упоминается.

<« 2> а I

I

Va : ж

I а

З 3 g

СГОРАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

T Я

Действие фосфорной кислоты д углекислого натрия на лето-

Ю NtCWt4-

Ксильные группы было изучено X а у л е е м и Э й а р о м 32 при их попытке объяснить увеличение выходов метанола. Их результаты сведены в таб­лицу 32.

"Увеличение выхода метанола вследствие присутствия углекислого натрия сопровождается соответствующим уменьшением содержания метоксильных групп в древесном угле, в растворенном дегте и газе (в случае благовонного кедра и дуба). Увеличение выходов метанола, вызванное фосфорной кислотой, сопровождается потерями метоксила во всех продуктах; сумма этих потерь больше, чем увеличение выхода метанола. Для объяснения этого влияния химикалий на пирогенетическое разложение древесины до сих пор не было предложено никакой гипотезы.

Влияние посторонних веществ. Ввиду того, что посторонние вещества иногда являются важными составными частями древесины (мы уже говорили о них в главе Участи II),было бы желательно кратко коснуться их влияния на продукты пере­гонки древесины. Например, при сухой перегонке американской сосны получаются денные промышленные продукты, обязанные своим происхождением главным обра­зом смоле. Древесина белой американской сосны очень смолиста и путем отбора можно получить значительные количества древесины е содержанием 22 — 24% смолы. При перегонке такой древесины летучие част смолы (скипидар и сосновое масло) перегоняются без разложения, в то время как нелетучая часть (канифоль) разлагается на летучие продукты. Маслянистые продукты перегонки смолы (пре­имущественно углеводороды) смешиваются с дегтем, образовавшимся из древесины, в результате чего получается весьма сложная смесь, известная под названием сосно­вого дегтя.

Древесина западной американской сосны подвергается также в промышлен­ном масштабе перегонке с водяным паром и экстрагированию, при чем смола по­лучается без разложения древесины. Этот процесс не связан однако с пирогенети — ческим разложением древесины, к поэтому мыздесь не будем на нем останавли­ваться.

Уже упоминалось, что некоторые сорта древесины дают кроме обычных и другие продукты при сухой перегонке, В то время как обычный деготь содержит большое количество высших фенолов, особенно в виде метиловых эфнров, деготь из древесины красного дерева содержит фенол и крезол в столь значительных коли­чествах, что их можпо отделить в чистом виде в качестве промышленных продук­тов 33. Эти необычные продукты несомненно образуются нз растворимых в воде дубильных материалов красного дерева 34, так как для данного процесса в каче­стве сырого материала предпочитается древесина пня, которая весьма богата экстрактивными веществами; кроме того, в химическом составе краевого дерева не существует другого различия, которое объяснило бы образование этих продуктов.

За исключением этих двух примеров мы не знаем ничего определенного отно­сительно влияния экстрактивных веществ на состав продуктов перегонки древе­сины. В общем следовало бы ожидать, что всякое экстрактивное вещество улету­чится или разложится и прибавит свои продукты к продуктам, нормально образую­щимся из древесипы. Тот факт, что некоторые сорта древесины дают низкие выходы метанола или уксусной кислоты объясняют иногда тем, что они содержат Смолу или дубильные вещества влияющие на выходы продуктов, получаемых. нз древесины; однако такое предположение не имеет под собой твердого экспери­ментального обоснования.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв