2006年研究生入学考试试题标准答案

2006年研究生入学考试试题标准答案(要点)
《林产化学工艺学》
一、 名词解释
1、 松香:松香是一种混合物,其主要成分是树脂酸,另含有少量的脂肪酸和中性物质。
2、 化学采脂:是指用植物激素或化学药剂刺激松树,促进多分泌松脂达到提高松脂产量的过程。
3、 枞酸型树脂酸:在C-13位置上有一个异丙基相连且分子中具有共轭双键的一类树脂酸。
4、 岐化松香:是指采用催化岐化法使松香中树脂酸同时脱氢和加氢而得到的主要含有脱氢枞酸和氢化树脂酸的松香产品。
5、 松香结晶现象:是指在厚而透明的松香块中形成树脂酸晶体而使松香变混浊而不透明的现象。
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6、 木材干馏:是指在隔绝空气或少量通入空气的条件下加热使木材发生热分解的过程。
7、 活性炭:是由含碳物质制成的外观黑、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳。
8、 栲胶:是以单宁为主要成分的复杂混合物,具有鞣革性能。
9、 水解类单宁:分子结构中具有酯键、易被酸碱和酶水解而失去单宁特性的一类植物单宁。
10、非单宁:用水浸提植物原料,与单宁一起溶于水而被浸出但不具有鞣革能力的物质。
二、 简答题
1、 松香与松脂中树脂酸的组成有哪些异同?
答:相同点在于松香和松脂中均含有枞酸、脱氢枞酸、新枞酸、长叶松酸和异海松酸等树脂酸,不同点在于松脂中含有较多的左旋海松酸,而松香中几乎不含左旋海松酸。
2、 松香的主要化学性质有哪些?
  答:松香的主要化学性质有异构化反应、氧化反应、加成反应、氢化反应、岐化反应、聚合反应、氨解反应、酯化反应和成盐反应等。
3、 松香颜变深的原因及脱方法;
  答:引起松香颜变深的主要原因是松脂在加工过程中与铁接触生成树脂酸铁盐、松树皮中可溶性植物素混入松脂中、松香与空气中氧接触被氧化生成过氧化物,其脱的方法分别是松脂熔解时加入草酸并经水洗除去树脂酸铁盐、水洗除去可溶性植物素、加入抗氧化剂防止松香氧化或采用真空蒸馏除去形成的氧化松香。
4、 松脂熔解的目的及工艺条件;
  答:松脂熔解的目的是通过加热、加油、水和草酸使粘稠状、半流体态的松脂变成分散性流动态液体,降低松脂脂液的密度和黏度、以利于脂液与杂质的分离,同时便于通过水洗除去素物质。
5、 影响松香结晶的因素有哪些,如何防止松香结晶?
  答:影响松香结晶的因素主要有,松香中树脂酸的热异构、松香的冷却速度、水分以及晶种或粉尘;为防止松香结晶可采取如下措施:(1)根据原料的组成特性确定适宜的蒸馏温度和时间,使松香达到一定的异构程度;(2)采取适宜的冷却工艺,防止松香因热力学原因而产生结晶;(3)保证过热蒸汽的干度和温度,避免闭汽加热管泄漏;(4)保持松香包装工段环境及液香储槽的清洁,避免晶种或粉尘带入松香包装桶内。
6、 写出几种主要的枞酸型树脂酸的分子结构式,并注明其对应的名称;
8gggg  答:各枞酸型树脂酸的分子结构式分别如下:
        枞酸                左旋海松酸            新枞酸            长叶松酸
7、 影响木材干馏过程的主要因素;
  答:主要因素是木材干馏温度,干馏速度,干馏釜内压力,木材的含水率,木块的大小及木材的腐朽程度等。
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8、 气体活化法生产活性炭的基本原理是什么?
  答:基本原理是使用水蒸汽、烟道气或空气之类的含氧气体作为活化剂,在高温下与原料的炭化物进行活化反应,使炭化物的孔隙结构逐渐发达起来并最终变成活性炭。
9、 栲胶原料粉碎的目的与要求是什么?
  答:粉碎的目的是,供应浸提合格碎料,增大碎料与水的接触面积从而加速浸提过程、缩短浸提时间;破坏细胞组织从而加速水分的渗入、单宁的溶解和扩散;增大原料的堆积密度,增加浸提罐装料量,提高浸提罐的利用率。粉碎的要求是,尽量减少粉末和大颗粒,使碎料粒度比较均匀,达到适合浸提需要的粒度范围,通常为1.5~3.0mm。
10、单宁或栲胶的主要化学性质是什么?
  答:主要化学性质有,(1)水解、降解;(2)重排反应;(3)与甲醛反应形成缩聚物;(4)与蛋白质反应产生沉淀;(5)氧化反应;(6)与金属离子反应产生络合物沉淀;(7)亚硫酸盐反应;(8)陈化变质等。
三、 论述题
1、 试述脂液澄清法的基本原理,如何提高澄清脂液的质量?
  答:脂液澄清法的基本原理是利用悬浮液中各种物质的密度不同而自行分层达到分离的原理,澄清时重的杂质如泥沙等较易下沉而先与脂液和水分离,脂液与水则因密度差较小而通过进一步静置沉降分离。为了提高澄清脂液的质量,脂液从熔解锅先压至一过渡槽,于过渡槽中除去大部分水分和杂质,继而依次流经多个澄清槽使水分和杂质继续沉降;应保证脂液在澄清槽中以较稳定的流速连续流动,保持正常的液面;定期排放过渡槽以及澄清槽下部的渣水;澄清后的脂液再经过小型过滤器,除去在澄清过程中未沉降的极少量树皮等悬浮杂质。
2、 试述脂液水蒸汽法蒸馏的基本原理,如何保证松香产品质量?
  答:水蒸汽蒸馏一般用于蒸馏在常压下沸点比较高或在沸点时易于分解的物质,也常用于挥发组分与不挥发组分的分离。脂液水蒸汽蒸馏的基本原理是直接根据道尔顿分压定律,即组分互不相溶的混合液在受热时逸出蒸汽,其蒸汽的总压等于该温度下各组分蒸汽压的总和:
                            P = P1 + P2 + P3 + ……
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各组分的分压在理论上等于该温度下各纯组分的饱和蒸汽压。但外压为大气压时,则只要混合液各组分的蒸汽压之和等于大气压,该混合液就沸腾,此时它的沸点较任一组分的沸点都低。因此,用水蒸汽蒸馏可以在不太高的温度下蒸出松脂中的松节油,达到松香与松节油分离的目的。
采用水蒸汽蒸馏法加工生产松香时,为了保证松香产品的质量,通入的活汽应采用过饱和水蒸汽以保证蒸汽的干度和温度,避免在松脂的水蒸汽蒸馏过程中形成冷凝水残留在松香产品中,从而导致松香的结晶。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
3、 木材干馏过程主要主要有哪几个阶段?各个阶段的特点及主要产物是什么?
  答:木材干馏过程主要分以下四个阶段,即:(1)干燥阶段;(2)预炭化阶段;(3)炭化阶段;(4)煅烧阶段。干燥阶段的特点及主要产物是,温度在150℃以内,木材受热时主要发生水分的蒸发干燥,得到的馏出液是水,气体产物是空气和少量二氧化碳,此阶段为吸热反应阶段,但木材的化学成分基本不便;预炭化阶段的特点及主要产物是,温度
在150~275℃,木材的化学组成开始发生显著的热分解,得到的馏出液中含有少量的醋酸、甲醇等有机物,生成的不凝性气体除了二氧化碳外,可燃性成分一氧化碳及甲烷等逐渐增加,该阶段为吸热反应阶段;炭化阶段温度为275~450℃,该阶段木材开始发生激烈的热分解,生成大量的分解产物并放出反应热,馏出液中醋酸、甲醇、木焦油及其它有机物含量大大增加,气体产物中一氧化碳、甲烷和氢气等可燃性成分比例上升,该阶段为放热反应阶段;煅烧阶段温度一般在450℃以上,该阶段木材干馏已经基本完成,馏出液和不凝性气体产物已经很少,进一步提高加热温度是为了降低木炭中的挥发分含量、提高固定碳含量和增加木炭的强度,煅烧阶段需要吸收外界供给热量才能完成。
纸币识别器4、 浸提的工艺要求与主要影响因素有哪些?
  答:浸提的工艺要求为(1)浸提液质量:浸提时应尽量避免单宁破坏和颜加深;(2)抽出率:为提高原料利用率应尽可能提高抽出率,但不能单纯追求抽出率,若抽出物中非单宁多于单宁,浸提液质量会下降,一般应使抽出物抽出率达85%左右,单宁抽出率达90%以上即可;(3)浸提液浓度:要求在满足抽出率的条件下减少液量,增加浓度;(4)生产率:要求在满足质量和抽出率的前提下,达到高的生产率。影响浸提的主要因素有原料的颗粒度、浸提温度、浸提时间、液固比即浸提溶剂水与原料的体积比等。

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标签:浸提   松脂   反应   阶段   脂液   温度
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