桉木热水预水解液有机酸离子色谱分析

2014-08-09 08:50:16崔金龙郭怀泽李海明周景辉毕佳捷
中国造纸 2014年5期

崔金龙 郭怀泽 李海明 周景辉 韩 颖 毕佳捷 王 安

(大连工业大学,辽宁大连,116034)

热水预水解是生物质精炼的重要手段之一[1-2]。在生物质的热水预水解过程中,酸性物质的生成是生物质利用平台建设的重要研究对象之一,如何快捷地对这些酸性物质进行测定,具有重要意义。

桉木中的半纤维素主要是聚木糖,同时还有少量的聚葡萄糖甘露糖,其中聚木糖类主要是聚O-乙酰基-(4-O-甲基葡萄糖醛酸)木糖[3]。在热水预水解过程中,含乙酰基支链的聚木糖脱乙酰基生成乙酸[4];所生成的乙酸在加速半纤维素水解和纤维素部分降解的同时,也加速了水解产物的进一步降解。其中的主要水解产物木糖和葡萄糖通过脱水反应分别降解生成5-羟甲基糠醛和糠醛[5-6],5-羟甲基糠醛进一步热分解生成乙酰丙酸和甲酸[7],而糠醛也可进一步分解产生甲酸[8],具体的降解过程如图1所示。综上所述,桉木热水预水解液中的有机酸主要是甲酸、乙酸和乙酰丙酸。

图1 桉木热水预水解过程中的主要降解过程

有机酸的测定方法主要有传统化学法[9]、高效液相色谱法[10]、气相色谱法[11-12]和离子色谱法[13]等。传统化学法只能测得酸总含量,不能测出具体每种酸的含量。高效液相色谱法分析有机酸的过程中,以保留时间作为定性依据,但是该法中有机酸保留时间受温度和pH值等条件影响较大,重现性较差,易导致定性不准[14];而气相色谱法受易挥发杂质干扰。离子色谱法采用阴离子交……

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