原本木质素的分子量,达几十万到几百万,分子量的分布很宽。
但分离木质素的分子量,要低得多,一般是几千到几万,高一些的能达到二三十万。
分子量的高低与分离方法有关,如(表1)所列的云杉木质素分子量,各种分离方法的分子量有较大的差异。
表1:不同分离方法得到的云杉木质素的分子量
▍影响木质素分离过程的因素主要包括:
①、木质素分离过程的多样性;
②、木质素在分离过程中的降解;
③、木质素在分离过程中的缩合,特别是在酸性条件更易缩合;
④、木质素在溶液中易发生变性。
二氧六环木质素的分子量,比磨木木质素和纤维素酶解木质素要低,其原因:
①、低分子量的木质素优先溶出;
②、分离过程中木质素的α-芳基醚键的部分断裂。
树木中木质素所在的部位不同,其分子量也有差异。
例如,兴安落叶松心材,提取的二氧六环木质素(DL-2)与边材提取的二氧六环木质素(DL-1)相比分子量略低。同时,落叶松心材中可能含有少量的与木质素存在化学连接的多酚类化合物, 这种化学连接对碱液比较敏感。经0.1mol/L NaOH处理后,心材中木质素与多酚类 物质的化学连接被破坏,致使稀碱处理后的心材二氧六环木质素(DL-3)相对易于溶出,其分子量比未经稀碱处理的心材二氧六环木质素(DL-2)略低。
表2:落叶松不同部位木质素的分子量分布
▍蒸煮过程,可使木质素分子间的化学连接发生明显的断裂,分子量较小的木质素更容易溶出。
例如,三倍体毛白杨硫酸盐木质素在蒸煮过程中,残余木质素的数均分子量和重均分子量,比原料木质素相应的分子量分别降低19.8%和10.8%,溶出木质素数均分子量和重均分子量降低幅度分别高达54.7%和54.0%,并且都明显小于残余木质素中的分子量。
▍另外,不同植物来源的木质素的分子量存在较大差异。
例如,同样条件下测得的,禾草木质素的分子量要比桦木木质素低一半;甘蔗渣磨木木质素的分散性很大,远大于木材木质素的分散性;棉秆碱木质素的分子量很高。
表3:禾草木质素的分子量分布
测定木质素分子量的方法主要包括:光散射法、超速离心法、沉降平衡法、 渗透压法、凝固点下降法。
不溶性木质素的分子量可基于lgM w与热软化温度(Ts)的线性关系,利用热软化法测定。近年来,随着凝胶渗透色谱技术的日臻成熟, 凝胶渗透色谱法,被众多研究者认为是测定木质素分子量和分子量分布方法中,最快、最容易和最可靠的技术之一。
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