木质素

本Valsler

他们说,木头你温暖了两次——一次当你砍它,再一次当你烧掉。但我们可以添加一个第三次:当它是用来让你住的舒适的建筑。本周布莱恩·克莱格看着赠款的复合木材的大量属性。

布莱恩·克莱格

在这个世界上,金属和塑料通常占主导地位,很容易忘记重要的木材是人类文明的发展。通用的建筑材料,工艺基本和热源,所有自然提供的。即使在今天,你会发现它在大多数的建筑物。和伍德多才多艺的核心是一个复杂的芳香聚合物命名的木质素。

木质素在锡做什么它说,它的名字来源于拉丁语木材,木材。话虽如此,尽管在树木材复合的角色可能是最重要的,木质素的同样也发生在植物结构分发水和营养,维管植物,包括蕨类植物和开花的物种。毫不奇怪,这意味着有很多的木质素,仅次于作为无处不在的纤维素和有机聚合物导致生物量的30%左右。

严格说来,木质素不是复合,而是全家——确切的化妆品因物种而异。每个重复的格式,通常包含一个碳环的一个单位,一个短碳链,两到四个氧原子,有时少量甲基。不过,与其他聚合物在自然界发现的木质素没有一个标准的结构模式——没有相当于说,优雅的螺旋DNA的支柱。木质素形成随机结构在植物的细胞壁。,凌乱的网络使得增加了刚度,因此木质素在木头的重要性。它的功能被比作环氧树脂玻璃纤维,纤维素中扮演的玻璃纤维。然而,这并不是唯一的,木质素所充当的角色。

这种化合物有一个原因是发现特别是在维管植物。细胞壁中纤维素和其他一些化合物是亲水的,吸引水,让它通过。但在细胞像维管植物的动脉,水分和养分必须有效地传递组织——特别是在树木,那里可能是一个重要的新的增长和根之间的距离。木质素是疏水性的,排斥水,所以木质素在细胞壁的网络行为维持生命所需的液体。

第二个含义的能力,已被证明对人类非常有用。当化合物被首次发现由瑞士植物学家奥古斯汀皮拉摩斯de Candolle 1813年,他指出,它不溶于水。一次植物死了,木质素是远比许多其他的缓慢分解有机化合物在植物的细胞。这有助于我们能够使用木材作为一个通用的结构材料,以及影响腐烂的植物的方式保存了大量的营养物质在堆肥,并使形成的煤和石油等化石碳燃料,使工业革命成为可能。没有木质素的分解缓慢,更多的碳会很快通过土壤,不太可能集中形成一个化石燃料。更重要的是,它的存在大量的木质素在使其成为一个很好的燃料木材,与碳和氢,氧比例高于其他常见的植物化合物,它产生在燃烧更多的能量。

木质素对化石燃料的关系也是新方法所示的化合物可以作为替代原料产品目前依赖石油。木质素用于实验生产塑料、碳纤维、聚氨酯泡沫和生物燃料。提取时,木质素也可能是有用的,因为它是一个多极化的分子。虽然有疏水部分面临的细胞壁,它也有亲水部分。这样的分子是有用的在产品,包括生产乳剂,或操纵其他分子,如离子交换剂。虽然生产等还只是在小范围内的第一个商业植物2016年在加拿大继续流——这是鼓励环保,lignin-sourced产品将碳中和他们应该降低,或碳-如果他们不。不像化石燃料,用于制造它们的碳会相对最近被他们的植物从空气中。整个生物炼制产业基于木质素的流输出以同样的方式,目前石油分馏一直对未来的设想。

木质素在许多方面是一个隐藏的宝石。我们看不到它的复杂的结构,因为他们是破得粉碎时是从植物中提取的,但没有这些建筑我们就没有树木和开花植物,也不会我们都木给人类带来的好处。即使我们不直接使用木头一样,木质素的潜力提供了一个绿色的源来代替石油的角色意味着它将继续很长一段时间至关重要。

本Valsler

布莱恩·克莱格在无处不在的和通用的芳香族聚合物:木质素。下周,清洁解决方案如此咄咄逼人,研究者之一,自然更可怕的动物给它一个名字。

萨姆特蕾西

也许是它“吃”命名的所有有机物质接触。或许是因为它的沸腾倾向积极与有机物反应,甚至当它正在准备,使其像恐怖电影中描述的食人鱼追新猎奇。

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下周加入萨姆特蕾西,了解更多关于食人鱼的解决方案。在那之前,接触任何问题或意见——电子邮件chemistryworld@rsc.org或tweet @chemistryworld。我本Valsler,谢谢你加入我。