Производство и продажа древесины

Окислительная деструкция

Окисление полисахаридов — нежелательная, но неизбежная реакция, протекающая на щелочных ступенях отбелки, особенно при кислородно-щелочных отбелке и варке. Во всех этих процессах окислительные реакции являются частью общего процесса щелочной деструкции, включающей реакции пилинга и гидролиза.

В принципе кислород может восстанавливаться до воды по механизму одноэлектронного переноса в четыре стадии с образованием в качестве активных интермедиатов пероксильных радикалов, пероксида водорода и гидроксильных радикалов.

При делигнификации древесины или технической целлюлозы основным источником образования органических радикалов, участвующих в восстановлении, считают лигнин.

Кроме того, примеси тяжелых металлов катализируют распад пероксида водорода на радикалы.

Окислительная деструкция приводит к образованию редуцирующих концевых звеньев, которые подвергаются типичной реакции пилинга. В результате предшествующего окисления при этом образуются другие кислоты (которые отличаются от кислот, получающихся в щелочной среде в отсутствии кислорода), например гликолевая и 3,4-дигидроксибутановая.

Интересно отметить, что окисление вызывает не только деструкцию полисахаридов, но в некоторой степени и стабилизацию, как было показано на различных углеводах, особенно в присутствии антрахинона. Стабилизирующий эффект обусловлен превращением редуцирующих концевых звеньев через альдозулозы в концевые звенья альдоновых кислот. Относительная роль окислительных реакций в системах кислород — щелочь зависит от ряда факторов, таких, как концентрация щелочи, вид и количество активного кислорода, температура, наличие добавок, ослабляющих реакции деструкции.

Для ингибирования окислительной деструкции предлагали множество различных добавок, но в практике нашли применение лишь немногие, например триэтаноламин и соли магния. Их роль заключается в стабилизации пероксидов, разложении активных частиц или улавливании свободных радикалов. Стабилизирующий эффект солей магния обусловлен главным образом дезактивирующими (адсорбционными) свойствами осаждающегося в щелочной среде гидроксида магния.