檸檬桉木材中二氧化硅的分布和含量的測(cè)定

1、中國(guó)林學(xué)會(huì)木材科學(xué)分會(huì)第十次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集97檸檬桉木材中二氧化硅的分布和含量的測(cè)定檸檬桉木材中二氧化硅的分布和含量的測(cè)定楊燕邱堅(jiān)歐志翔閉梅松（西南林學(xué)院木質(zhì)科學(xué)與裝飾工程學(xué)院昆明650224）摘要：要：生物礦化所形成的木材無機(jī)質(zhì)復(fù)合材是當(dāng)前木材科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，要實(shí)現(xiàn)木材無機(jī)質(zhì)復(fù)合材的人工模擬，其關(guān)鍵還是在于研究和探討木材生物礦化的機(jī)理，因此要對(duì)木材中無機(jī)物的分布及其含量進(jìn)行研究，從而獲取生物礦化所形成的木材無機(jī)質(zhì)復(fù)合材料的形成機(jī)

2、理，以此來指導(dǎo)木材的生物改性或木材無機(jī)復(fù)合材的仿生合成。本文采用光學(xué)顯微鏡對(duì)檸檬桉(Eucalyptuscitrioda)木材中二氧化硅的分布進(jìn)行觀察，得出檸檬桉木材中二氧化硅主要分布在射線細(xì)胞中，同時(shí)大量的晶體存在于軸向薄壁細(xì)胞中早材中的硅石多于晚材中的硅石；采用重量法對(duì)其不同高度、不同年輪分層中灰分和二氧化硅的含量進(jìn)行的分析表明：(1)檸檬桉木材中灰分和二氧化硅的含量隨著高度的增加而降低；(2)檸檬桉木材灰分和二氧化硅的含量從邊材部

3、位向心材部位減少。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：檸檬桉灰分硅石木射線生物礦化TheDestributionContentofSilicaAshofLemonEucalyptusYANGYanQIUJianOUZhixiangBIMeisong(SouthwestfestrycollegeFacultyofWoodScienceDecationEngineeringKunming650224)Abstract:Thewoodinganiccomposi

4、tesfmedbybiomineralizationisfwardpositionofwldnowadaysinmaterialsciencedevelopmentfield.Thekeytorealizewoodinganiccompositesofmanmadesimulatationistoresearchstudyonbiomineralizationmechanism，weshoulddetectthedistribution

5、ofinganicconstituentthecontentintimberobtainfmationmechanismonbiomineralizationwhichcanbeusedtoguidewoodmodifiedtechniquebionictechniqueonwoodinganiccomposites.InthispaperthedistributionofsilicainLemonEucalyptushasbeenob

6、served.Theresultsareasfollow:siliconaredeposidedintheraycellcrystalsaredeposidedinaxialparenchyma.Thesiliconofearlywoodaremethanthatoflatewood.ThecontentsofSiO2ashofLemoneucalyptushasalsobeenresearchedbyquantitativeanaly

7、sis.Theresultsindicate:(1)ThecontentsofSiO2ashofLemoneucalyptusdecreacewithitshighty’increacing.(2)ThecontentsofSiO2ashofLemoneucalyptussapwoodisdecreacingfromsapwoodtoheartwood.Keywds:LemonEucalyptusAshSilicaRadialRayBi

8、omineralization很多熱帶木材細(xì)胞中都含有大量的二氧化硅、草酸鈣、碳酸鈣等無機(jī)晶體，這些礦物質(zhì)不僅能夠維持自身正常的生命活動(dòng)而且可以影響其物理化學(xué)性質(zhì)，它們?cè)谀静闹衅鸬搅颂岣吣静谋旧頇C(jī)械強(qiáng)度、物理力學(xué)強(qiáng)度，克服木材自身缺陷等優(yōu)點(diǎn)，木材中礦物質(zhì)很少的量都會(huì)帶來較高的物理、力學(xué)性能的大大提高[2]。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)木材中礦物質(zhì)的分布和含量進(jìn)行了研究。國(guó)內(nèi)學(xué)者周崟等研究發(fā)現(xiàn)裸子植物紫果冷杉(Abiesrecurvata)木材細(xì)胞中

9、含有硅的沉積物，該硅石在光鏡下是透明的，大小在2～5微米，半定量的分析結(jié)果表明硅元素的含量為93.75%，鈉1.80%，鉀0.87%，鋁1.42%，鈣2.30%[3]。張耀麗等采用重量法定量測(cè)定了21種蘇里南商用木材的灰分及二氧化硅含量，認(rèn)為鐵線子、雙柱蘇木、上位獨(dú)蕊木、圭亞那雙柱蘇木等樹種的硅含量較高，分別為0.934%，0.759%，0.740%和0.698%；孿葉蘇木、第一作者簡(jiǎn)介：楊燕，女，西南林學(xué)院木質(zhì)科學(xué)與裝飾工程學(xué)院，碩士

10、研究生。研究方向：木材無機(jī)質(zhì)復(fù)合材料。研究領(lǐng)域：木材學(xué)與木材功能性改良。聯(lián)系方式：yangyanrainy@，08713862108中國(guó)林學(xué)會(huì)木材科學(xué)分會(huì)第十次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集99Ia(基部)Ia1——Ia6檸檬桉IIb(1.3m)Ib1——Ib6IIa(基部)IIa1——IIa6IIb(1.3m)IIb1——IIb6IIc(12全高)IIc1——IIc4檸檬桉IIIId(樹梢)IId1——IId3從邊材向心材開始編號(hào)（2）儀器設(shè)備Ol

11、ympus光學(xué)顯微鏡、植物粉碎機(jī)、高溫爐、烘箱、電子分析天平，40目及60目標(biāo)準(zhǔn)銅絲網(wǎng)篩、瓷坩堝、瓷坩堝鉗子、干燥器(內(nèi)裝有變色硅膠應(yīng)保持藍(lán)色)、濾紙、漏斗、燒杯。（3）試劑濃鹽酸、硫酸銀。1.2試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法在此次實(shí)驗(yàn)我們采用重量法測(cè)定檸檬桉木材中灰分和二氧化硅的含量。（1）水分的測(cè)定按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT2677.293的方法進(jìn)行。（2）灰分的測(cè)定按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT2677.393的方法進(jìn)行。（3）木材中硅化物含量的測(cè)定在灰分含量測(cè)定后，

12、加入一定量的濃鹽酸（比重1.19）于裝有灰分的坩堝中，至殘?jiān)咳芙夂螅俣嗉?～2ml，在沸水浴上蒸干；再加入濃鹽酸至殘?jiān)繚?rùn)濕，再蒸干，然后將坩堝移入烘箱，在105～110℃烘干1h后，取出冷卻。加入濃鹽酸至殘?jiān)繚?rùn)濕，再加入熱水以溶解殘?jiān)?，并將其移?50ml燒杯中。加水至溶液總量約為100ml，煮沸，趁熱用濾紙過濾，以熱水洗滌至洗液中不含有氯化物為止。將殘?jiān)B同濾紙移入已恒重的瓷坩堝，烘干，灼燒至恒重，所增加的重量（減去濾紙

13、的灰分重量，若為無灰濾紙可不用減），即為二氧化硅重量。二氧化硅含量計(jì)算公式如下：100(%)232???mmmSiO式中:ｍ２坩堝重濾紙灰分g；ｍ３含有二氧化硅的坩堝重和濾紙灰分g；ｍ絕干試件重g以上三次測(cè)定的算術(shù)平均值報(bào)告結(jié)果，要求準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第二位，三次測(cè)定計(jì)算值間誤差不應(yīng)超過0.05%。2結(jié)果與分析結(jié)果與分析2.1檸檬桉木材的顯微構(gòu)造觀察檸檬桉木材的顯微構(gòu)造觀察導(dǎo)管橫切面為卵圓及圓形，短徑列復(fù)管孔(24個(gè))及管孔團(tuán)，少數(shù)單管孔。

14、環(huán)管管胞常見；位于導(dǎo)管周圍；具緣紋孔近圓形，紋孔口內(nèi)含，透鏡形及X形。軸向薄壁組織環(huán)管狀及星散與星散聚合狀；薄壁細(xì)胞端壁節(jié)狀加厚不明顯至略明顯，菱形晶體普遍，分室含晶體細(xì)胞可連續(xù)多至20個(gè)或以上。木射線非疊生，射線組織同形單列及多列。射線細(xì)胞卵圓形至橢圓形，少數(shù)圓形，部分含樹膠，晶體未見，含硅石，端壁節(jié)狀加厚及水平壁紋孔略明顯。觀察結(jié)果和成俊卿等著[13]的觀察結(jié)果一致。硅石是高等被子植物和裸子木材細(xì)胞內(nèi)含物中廣泛存在的一種無機(jī)物質(zhì)，一