木材酸度acidity of wood单位重量木材中酸的含量。一般都用pH值,即定量木材水浸出液中氢离子浓度的负对数值表示,故又叫木材的pH值。pH<7为酸性,pH=7为中性,pH>7为碱性。在正常条件下,大多数木材的pH值都在4~6间变化,呈弱酸性。热带材的pH值略高一些,个别树种材可达8.2,呈弱碱性。但也有很低的,如树状黄牛木的pH值只有2.55,在木材中酸性是很强的。中国产的青杨,木材pH值为7.5~8.0,是温带材中罕见的弱碱性材种。 决定木材酸度的因素 所有木材的酸度都是由各自所含的成分决定的。木材的水浸出液中含有多种酸性成分,如甲酸、乙酸、酚酸,以及草酸、硅酸等的钙、镁、钾盐。这些成分共存,使木材成为一种很复杂的缓冲溶液体系。不同树种木材中这些成分的组成和相对含量均有变化,酸、碱、盐种类不同,强弱也不 一样,因而便呈现不同的酸度。另外,木材半纤维素分子链上的乙酰基在适宜的条件下水解生成乙酸、糖醛酸基降解,以及木质素在光照下自然氧化等,都能生成酸性成分,改变木材酸度。其中,乙酰基水解是酸度增加的主要因素。一种木材的酸度实质上是其成分中各种能放出质子与能接受质子的成分相互作用,处于动态平衡的总效应。树木的生长环境、树龄、采伐季节;木材的贮存条件,存放时间长短,含水率,变色与否,以及有无生物侵害;试材在树木中的部位包括树干高度、心边材等多种因素,对木材酸度都有较明显的影响。因此,即使是同一树种的木材,其酸度也可呈相当大的变异性。在湿热环境中,由于乙酰基水解,使木材酸度缓慢增大。温度越高,酸度增加越快,达到一定酸度值后便不再增大。寄生在木材上的某些真菌,因其代谢产物能中和木材中的酸,能抑制木材酸度增大。木材变色往往伴随着酸度变化,通常会使酸度下降,但也偶有使酸度增加的现象。 木材酸度与加工利用的关系 木材酸度对木材变色,多糖成分的酸催化降解,木材的胶合和油漆性能,以及木材对金属的腐蚀,防腐剂在木材内的固定等均有不同程度的影响。与木材制浆、生产人造板及木材塑化等加工过程也有密切关系。研究木材酸度与加工性质及利用的关系,对确定木材加工的工艺条件,合理利用不同树种木材,提高产品质量有重要指导意义。例如,选用酸度小的木材作金属制品的包装材料,以减少腐蚀;根据木材酸度选定胶种和固化剂用量;用化学方法改变木材酸度,提高防腐剂的保存量,增强木材抗病腐的能力等等,都是基于对木材酸度性质的了解而提出来的对策。此外,木材的缓冲容量,即木材抵抗外来因素改变其酸度的能力也开始受到越来越多的重视。缓冲容量是木材酸度性质的一个重要方面,对木材的加工利用有明显影响。例如,在刨花板生产中,不仅要考虑木材酸度对胶合的影响,同时还得考虑缓冲容量的作用,否则就生产不出强度等性能最佳的产品。 测定木材酸度的方法 迄今尚未制订出测定木材酸度的国际标准方法。因此,测定的结果往往因具体方法不同而异,许多数据相互之间的可比性较差,是不利的一面。但也有共同点,即大都采用玻璃电极酸度计测量pH值,表征木材酸度。按操作方法可归纳为以下几种:❶水浸出液测定法。把定量木粉浸泡在一定体积的蒸馏水中,放置一定时间后直接测量pH值,或测量滤液的pH值。 ❷非缓冲溶液法。配制一系列pH值不同的非缓冲溶液,用来浸泡定量木粉,放置一定时间后测量各自的pH值。加木粉后非缓冲溶液的pH值不变或改变值最小者,即可将其加木粉前的pH值看作是木材的pH值。 ❸表面电极法。直接用表面电极或插入式电极测量含水率在纤维饱和点以上的木材的pH值。 ❹比色法。用pH 2.8~9.8的酸碱指示剂,按比色原理测定木材的pH值。 ❺电位滴定法。用蒸馏水浸泡木粉,振摇一定时间后过滤,用电位滴定法可测得滤液中的总游离酸量。 中国已颁布了木材酸度测定标准——《木材pH值测定方法》GB 6043—85。 木材酸度acidity of wood又称木材pH值。单位重量木材中酸的含量。一 般都用pH值,即定量木材水浸出液中氢离子浓度的负对数值表示。pH<7为酸性,pH=7为中性,pH>7为碱性。在正常条件下,大多数木材的pH值都在4~6间变化,呈微酸性。热带材的pH值略高一些。所有木材的酸度都是由各自所含的成分决定的。木材的水浸出液中含有多种酸性成分,如甲酸、乙酸、酚酸,以及草酸、硅酸等的钙、镁、钾盐。这些成分共在,使木材成为一种很复杂的缓冲溶液体系。不同树种木材中这些成分的组成和相对含量均有变化,酸、碱、盐种类不同,强弱也不一样,因而便呈现不同的酸度。木材酸度对木材变色,多糖成分的酸催化降解,木材的胶和油漆性能,以及木材对金属的腐蚀,防腐剂在木材内的固定等均有不同程度的影响。与木材制浆、生产人造板及木材塑化等加工过程也有密切关系。研究木材酸度与加工性质及利用关系,对确定木材加工的工艺条件,合理利用不同树种木材,提高产品质量有重要意义。 |