纖維素木質(zhì)素含量分析

纖維素木質(zhì)素含量分析第1頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目錄一綜述二材料與方法三結(jié)果與分析四討論第2頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一綜述

纖維素（cellulose）是由葡萄糖組成的大分子多糖，是植物細(xì)胞壁的主要成分。木質(zhì)素是由聚合的芳香醇構(gòu)成的一類物質(zhì)，存在于木質(zhì)組織中，主要作用是通過(guò)形成交織網(wǎng)來(lái)硬化細(xì)胞壁。云杉屬于針葉樹(shù)的一類，有線條分明的年輪，與季節(jié)性山地氣候保持一致，為中國(guó)特有樹(shù)種。藏柏為柏科柏木屬常綠喬木，為優(yōu)良用材、綠化觀賞樹(shù)種。鐵杉是一種常綠喬木，樹(shù)皮片狀剝落，褐灰色，大枝平展，枝梢下垂。橫斷山脈是中國(guó)四川、云南兩省西部和西藏自治區(qū)東部一系列南北向平行山脈的總稱,介于北緯２２°～３２°５′，東經(jīng)９７°～１０３°。本文以云杉，藏柏，鐵杉為研究對(duì)象，運(yùn)用莫爾氏鹽滴定法測(cè)定云杉等樹(shù)種葉片中的纖維素，木質(zhì)素的含量，對(duì)葉片纖維素，木質(zhì)素含量以及不同海拔、經(jīng)度、緯度等環(huán)境因素對(duì)這些生理指標(biāo)的影響進(jìn)行分析，從而揭示出不同海拔、經(jīng)度、緯度等環(huán)境因素與葉片纖維素，木質(zhì)素含量之間的可能存在的內(nèi)在聯(lián)系，在治理環(huán)境和研究學(xué)術(shù)問(wèn)題中可以提供一個(gè)詳細(xì)的參考說(shuō)明。第3頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表1云杉采集點(diǎn)環(huán)境信息

樣品自編號(hào)地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)1木里28?05?22.5?101?10?13.3?29782康定州府30?01?05.8?101?57?14″27233雅江兵站29?59?19.5?100?54?49.1?34404稻城亞丁28?26?27.6?100?20?59.2?38765鄉(xiāng)城熱打鄉(xiāng)29?04?34.7?99?40?23.8?33746云南德欽縣28?17?28?99?09?37?32007八宿邦達(dá)鎮(zhèn)30?09?19.6?97?21?7.7?41028云南德欽縣明永冰川28?27?20.2?98?45?27.1?30509云南德欽縣明永冰川28?27?20.2?98?45?27.1?260010云南中甸碧塔海27?43?27?99?59?7.9?355711八宿然烏鎮(zhèn)29?31?46.3?96?46?9.7?4116二材料與方法2.1樣品采集與處理

在每個(gè)采樣點(diǎn)采取樣圓法，選定5株具有平均長(zhǎng)勢(shì)的樣樹(shù)，采集3-5片無(wú)破損的葉片，做三次重復(fù)。將采集的樣品材料在105℃迅速殺死，于80℃烘干至恒重，然后粉碎過(guò)篩，最后包裝編號(hào)并儲(chǔ)存，以待測(cè)定。第4頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表2藏柏采集點(diǎn)環(huán)境信息表3鐵杉采集點(diǎn)環(huán)境信息樣品自編號(hào)地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)12稻城亞丁28?26?27.6?100?20?59.2?3876樣品自編號(hào)地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)13云南德欽縣明永冰川

28?27?20″

98?45?27.1?305014大理蒼山東坡25?41?21.2″

100?06?12.7″3300第5頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2試驗(yàn)主要設(shè)備及型號(hào)儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)高速臺(tái)式離心機(jī)TGL-16B上海安亭科學(xué)儀器廠分析天平BEL梅特勒儀器(上海)有限公司數(shù)顯電熱干燥箱HPX-9162MBE上海博訊實(shí)業(yè)有限公司數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-4型國(guó)華電器有限公司滴定管50mL容量瓶100mL、50mL、25mL量筒100mL試管20mL燒杯250mL、50mL移液管0.5mL、5mL、10mL離心管10mL2.3試劑與藥品（1）硝酸醋酸混合液（2）0.2%鄰苯氨基苯甲酸溶液（3）0.1N

的莫爾氏鹽（4）0.5N

的硫酸—重鉻酸鉀溶液（5）0.5N的重鉻酸鉀（6）1%的醋酸（7）73%的硫酸第6頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.4實(shí)驗(yàn)方法2.4.1纖維素的提取與測(cè)定

將材料烘干，磨碎，通過(guò)孔徑1平方毫米的篩子，取一定量的粉末。將樣品裝入離心管中，并注入醋酸和硝酸混合液，在離心管上蓋好帶有玻棒的球形玻蓋，置沸水中煮沸25min，定期進(jìn)行攪拌。離心，棄去上清液，而向沉淀中加15ml蒸餾水，混勻，離心，倒掉溶液，用10ml蒸餾水沖洗（共洗兩次）。向沖洗過(guò)的纖維素沉淀中加10ml0.5N的硫酸-重鉻酸鉀溶液，攪勻。將離心管浸入開(kāi)水中10分鐘，并定期攪拌。然后冷卻，將溶液倒入250ml燒杯中，同時(shí)用15ml蒸餾水沖洗沉淀。待溶液冷卻后，加入5滴0.2%的鄰苯胺苯酸液，用0.1N

的莫爾氏鹽滴定使顏色有桃紫色變?yōu)榫G色。根據(jù)得到結(jié)果，按下試求纖維素含量：式中：X——纖維素含量(%)；K——莫爾氏鹽（或硫代硫酸鈉）滴定度；a——滴定10毫升重鉻酸鉀對(duì)照液所用去0.1N莫爾氏鹽的體積（ml）；b——滴定纖維素所用去0.1N莫爾氏鹽的體積（ml）；n——分析材料樣品重（g）；0.6745——纖維素的滴定度乘100。第7頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.4.2木質(zhì)素的提取與測(cè)定稱取0.05-0.1g研碎的干材料，裝入離心管中，加10ml1%的醋酸。離心管搖動(dòng)5min混勻，離心。將溶液倒出來(lái)，將沉淀用5ml1%的醋酸洗一次，然后加丙酮5ml，在搖蕩的情況下浸泡5min，共2次，將離心管浸泡于開(kāi)水中5-10min以便充分干燥。向離心管中的干燥沉淀加入73%硫酸3ml，攪勻，室溫下靜置16小時(shí)。第二天向離心管中加入10ml蒸餾水，攪勻，置沸水中5min。溶液冷后加5ml蒸餾水，0.5ml10%的氯化鋇，攪勻。離心，沿玻棒倒出上清液，沉淀每次用10ml蒸餾水沖洗，共洗2次。向被沖洗的木質(zhì)素沉淀加10ml0.5N的硫酸重鉻酸鉀溶液，將試管中的全部?jī)?nèi)容物轉(zhuǎn)入燒杯中做滴定用，同時(shí)用15ml蒸餾水沖洗沉淀。待溶液冷卻后，加入5滴0.2%的鄰苯胺苯酸液，用0.1N

的莫爾氏鹽滴定使顏色有桃紫色變?yōu)榫G色。由得到的數(shù)據(jù)，按下式計(jì)算出木質(zhì)素含量：式中：X——纖維素含量(%)；K——莫爾氏鹽（或硫代硫酸鈉）滴定度；a——滴定10毫升重鉻酸鉀對(duì)照液所用去0.1N莫爾氏鹽的體積（ml）；b——滴定木質(zhì)素所用去0.1N莫爾氏鹽的體積（ml）；n——分析材料樣品重（g）；0.433——木質(zhì)素的滴定度乘100第8頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三結(jié)果與分析3.1實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果3.1.1云杉的測(cè)定結(jié)果表1.云杉纖維素含量表2.云杉木質(zhì)素含量采集點(diǎn)纖維素平均值（%）木里6.9497康定州府8.1930雅江兵站10.3441稻城亞丁11.0422鄉(xiāng)城熱打鄉(xiāng)11.2735云南德欽縣10.5210八宿邦達(dá)鎮(zhèn)10.5017云南德欽縣明永冰川9.3384云南德欽縣明永冰川10.5145云南中甸碧塔海7.1601八宿然烏鎮(zhèn)10.3387采集點(diǎn)木質(zhì)素平均值（%）木里6.9646康定州府8.6767雅江兵站8.2277稻城亞丁8.2612鄉(xiāng)城熱打鄉(xiāng)8.8941云南德欽縣9.1007八宿邦達(dá)鎮(zhèn)9.0472云南德欽縣明永冰川7.2655云南德欽縣明永冰川10.0252云南中甸碧塔海6.2400八宿然烏鎮(zhèn)7.9580第9頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.1.2其他樹(shù)種含量的測(cè)定結(jié)果表3.其他樹(shù)種纖維素含量稻城亞?。ú匕兀?.3400云南德欽縣明永冰川（鐵杉）4.6599大理蒼山東坡（鐵杉）7.3708表4.其他樹(shù)種木質(zhì)素含量稻城亞?。ú匕兀?.0884云南德欽縣明永冰川（鐵杉）8.9988大理蒼山東坡（鐵杉）8.0037第10頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

海拔高度與云杉木質(zhì)素，纖維素含量的關(guān)系圖1纖維素含量與海拔的關(guān)系圖2木質(zhì)素含量與海拔的關(guān)系

由以上兩圖看出云杉纖維素含量在海拔2500m到4000m的范圍內(nèi)含量有向上的趨勢(shì)，含量浮動(dòng)比較大范圍；云杉木質(zhì)素含量與海拔的關(guān)系則與纖維素剛好相反，在海拔2500m到4000m的范圍內(nèi)含量有向下的趨勢(shì)。由上圖觀察得到纖維素，木質(zhì)素含量與海拔高度沒(méi)有絕對(duì)性的關(guān)系，可能在某一個(gè)區(qū)間內(nèi)，出現(xiàn)了幾次區(qū)間性的趨勢(shì)性變化。但是由于含量變化太小，一些很小的人為或自然因素都會(huì)導(dǎo)致這樣的變化，可以總結(jié)為，在這個(gè)海拔區(qū)間內(nèi)云杉中纖維素，木質(zhì)素含量并沒(méi)有什么趨勢(shì)性規(guī)律。第11頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月經(jīng)度與云杉木質(zhì)素，纖維素含量的關(guān)系

圖3纖維素含量與經(jīng)度的關(guān)系圖4木質(zhì)素含量與經(jīng)度的關(guān)系由以上兩圖可以看出隨著經(jīng)度的增大云杉纖維素的含量有上升的趨勢(shì)，但是趨勢(shì)不明顯，隨著經(jīng)度的變化青海云杉葉片中的纖維素含量變化比較凌亂，云杉木質(zhì)素與經(jīng)度的關(guān)系跟纖維素差不多，隨著經(jīng)度的增大含量有上升的趨勢(shì)，含量基本穩(wěn)定在8.2%左右范圍內(nèi)。隨著經(jīng)度的變化青海云杉葉片中的木質(zhì)素含量變化比較凌亂，增加和降低并沒(méi)有一個(gè)明顯的規(guī)律可循，這可能是由于在這批樣品中影響其木質(zhì)素含量的主導(dǎo)因素并不是經(jīng)度，而是其它因素。第12頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月緯度與木質(zhì)素，纖維素含量的關(guān)系圖5纖維素含量與緯度的關(guān)系圖6木質(zhì)素含量與緯度的關(guān)系

由圖可以看出隨著緯度的增大云杉纖維素的含量有下降的趨勢(shì)，趨勢(shì)明顯，隨著緯度的增大，纖維素含量保持在11%以下；云杉木質(zhì)素隨著經(jīng)度的增大含量有下降的趨勢(shì)，但是趨勢(shì)不太明顯，含量基本保持在9%左右，纖維素和木質(zhì)素含量的變化沒(méi)有一個(gè)可循的規(guī)律，雖然出現(xiàn)了一些區(qū)間性變化趨勢(shì)，纖維素，木質(zhì)素在變化過(guò)程中出現(xiàn)幾個(gè)點(diǎn)的波動(dòng)，但是總觀全局并不能得出實(shí)質(zhì)性的關(guān)于緯度與含量的變化規(guī)律，所以說(shuō)以上結(jié)果不足以證明是緯度因素導(dǎo)致其發(fā)生這樣的變化。第13頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在同一地理?xiàng)l件下，藏柏與云杉木質(zhì)素含量的比較地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)藏柏云杉稻城亞丁28?26?27.6?100?20?59.2?38765.08848.2612

從上面表格可以得出，在相同的條件下，藏柏木質(zhì)素，纖維素的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于云杉，基本上可以判定環(huán)境的影響因素對(duì)于兩者是一樣的效果，但是在含量上出現(xiàn)這么明顯的偏差有可能是纖維素木質(zhì)素含量的積累在受到環(huán)境因子的影響同時(shí)還要受到自身遺傳因子的作用。對(duì)于不同的樹(shù)種，在環(huán)境條件基本相同的情況下，自身遺傳因子的影響對(duì)于木質(zhì)素，纖維素含量的積累起到了相對(duì)重要性的作用，植物中木質(zhì)素，纖維素含量的積累可能是一個(gè)多因子共同影響的過(guò)程。在同一地理?xiàng)l件下，藏柏與云杉纖維素含量的比較地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)藏柏云杉稻城亞丁28?26?27.6?100?20?59.2?38767.340011.0422第14頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在同一地理?xiàng)l件下，鐵杉與云杉纖維素含量的比較地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)鐵杉云杉云南德欽縣明永冰川

28?27?20″

98?45?27.1?

3050

4.6599

9.3384在同一地理?xiàng)l件下，鐵杉與云杉木質(zhì)素含量的比較地點(diǎn)經(jīng)度E緯度N海拔(m)鐵杉云杉云南德欽縣明永冰川

28?27?20″

98?45?27.1?

3050

8.9988

7.2655

從上面表格可以得出，在相同的條件下，鐵杉纖維素的