CC BY
40
УДК 661 *71 Т.В. Юськевич - УкрДЛТУ
ХАРАКТЕРИСТИКА СКИПИДАРУ 13 ЖИВИЦ1 ДЕЯКИХ ХВОЙНИХ 1НТРОДУЦЕНТ1В
Наведено кшьюсний та яюсний анашз живищ дослщжуваних штродукованих вид1в роду Pinus L., зокрема характеристика скипидару i3 живиц вид1в, що дослщжувалися.
T.V. Yuskevych - USUFWT Characterystic of terpentine from resin some conifers species
Quantitative and qualitative analysis of introduced species resin are represented. Concretely the characterystic of terpentine the species what was researched.
На територи Укра!ни з хвойних смолоносних порщ найбшьше розпов-сюджеш сосна звичайна, ялина звичайна та модрина. Вс вони продукують смолист речовини, значення яких безперечне: заго^вля смолистих речовин -живищ - е дуже ефективним способом прижиттевого (до зрубування) вико-ристання хвойних дерев. З уЫх хвойних порiд родини Pinaceae найбiльшу смолопродуктивнiсть мають види роду Pinus L, з якого найчастше трапля-ються сосна звичайна (Pinus sylvestris L.) [8, 4].
Живиця, яку одержують при шдсочщ хвойних порiд, е основною щн-ною хiмiчною сировиною для отримання канiфолi i скипидару, потреба в яких у рiзних галузях народного господарства значно перевищуе 1х вироб-ництво. У нашiй кра!ш найбшьшого розповсюдження отримала пiдсочка сосни звичайно!. Проте насадження за участю хвойних iнтродуцентiв, якi мо-жуть використовуватись для отримання живищ, вирубуються незашдсочени-ми i не використовуються для добування живицi, яка е досить щнною сировиною. Вирощування сосен для пiдсочки також може бути скероване не стшьки на досягнення максимального виходу живицi, скшьки на отримання живицi i терпентинного масла особливого складу. Деяю види сосни мютять такi леткi з'еднання, якi в iнших соснах не виявляються i в технiчному вщно-шеннi можуть бути бiльш цшними, нiж саме терпентинне масло [1,2,8]. Шляхом вщбору або рiзних заходiв щодо вирощування створюеться можливють отримати високосмолопродуктивнi види та особини сосни для шдсочки та живицю з особливим складом [2,4].
Польовi дослщження проводили на територil Бродiвського, Буського та Золочiвського держлiсгоспiв на постшних пробних площах.
Об'ектами дослщжень були непiдсоченi лiсовi насадження з наявнютю сосни Банкса, сосни Веймутова, сосни жорстко!, сосни чорно! та сосни звичайно!.
Для характеристики та аналiзу живицi з пробних площ методом мiкро-пiдсочки вiдбирали проби живищ. Фiзичний та хiмiчнi властивос^ живицi, а також канiфолi та скипидару вивчали згiдно методик, яю викладенi в роботах ряду авторiв [2, 3, 5, 7, 10-13].
Характеристика живищ штродукованих видiв та вмют терпентинного масла в живищ ми наводили у вщповщнш статп [14]. Тому у данiй статп ми зупинимось на характеристицi скипидару iз живицi iнтродуцентiв.
94
Збiрник науково-технiчних праць
Науковий вкник, 2003, вип. 13.2
За нашими спостереженнями свiжоперегнаний скипидар е безтшр-ною, або з незначним жовтуватим чи зеленкуватим вщтшком легкорухомою рiдиною, без осаду, води, з приемним специфiчним запахом. Скипидар легко випаровуеться навггь при звичайнiй температурь Пщ час випаровування час-тина його осмолюеться з поглинанням кисню, а залишок перетворюеться в густу клейку масу. Властивють скипидарiв залежить вiд багатьох факторiв: вiд виду сосни, кимату, мiсцезростання, вiд вшу дерева та вщ способу отри-мання. Склад скипидару, як вiдмiчають дослiдники, рiзний навiть у рiзних дерев одного i того ж виду сосни, одного мюцезростання [2, 9]. Для характеристики скипидару iз живищ дослiджуваних видiв ми наводимо наступнi по-казники: густина, показник заломлення, температура китння, кислотне число та число омилення.
Густина скипидару. Густиною тiла називають вiдношення його маси при данш температурi до маси такого ж об'ему чисто! води при 4 °С, тобто при температурi найбшьшо! 11 густини. Густина, виражена в одиницях мет-рично! системи мiр, рiвна, якщо вона належить до води при 4 °С. Результати дослiджень i розрахунки наводимо в табл. 1.
Табл. 1. Фiзичнi властивост'1 скипидару
Сосна
Показники Банкса Веймутова Жорстка Чорна Звичайна
Густина, кг/м3 819,4 854,2 858,2 857,3 856,9
Показник заломлення 1,4702 1,4726 1,4726 1,4656 1,4730
Температура китння, °С 155-159 156-163 156-164 148-156 159-175
Як видно з цифрових даних табл. 1, найвища густина скипидару хвойних порщ у сосни жорстко! (858,2 кг/м ), а найнижча - у сосни Банкса (819,4 кг/м ). Рiзницю у значеннях показника густини у дослщжуваних видiв можна пояснити рiзною бюлопчною особливютю штродуценлв. Зокрема, зпдно з даними дослщниюв, густина скипидару з живицi сосни звичайно! становить 0,8585-0,8670 г/см [2,4], показник густини для скипидару з живищ сосни кримсько! та сосни жорстко! становить 0,8560-0,8730 г/см [8]. В умо-вах Австри скипидар з живищ сосни чорно! мае густину 0,8670 г/см , а в умо-вах колишнього СРСР - 0,8580-0,8610 г/см3 [2,4].
Значення густини в ушх видiв вщповщають визначеним межам довщ-кових даних щодо сосни. Результати цих дослщжень об'еднують штродуко-ванi види та сосну звичайну в одну групу i вказують на невелику рiзницю мiж сосною звичайною та штродукованими видами, якi зростають в однако-вих умовах.
Показник заломлення скипидару. Промшь свiтла при переходi з одного середовища у друге шшо! густини, наприклад, з повiтря в рщину, залом-люеться, тобто змшюе напрямок пiд деяким кутом до початкового. Показник заломлення променя, або коефщент рефракци, при певних температурах i довжинi хвиль е важливою константою, яка характеризуе хiмiчну сполуку. Визначення показника заломлення мае велике практичне значення як споЫб швидкого та точного фiзико-хiмiчного аналiзу.
При змш температури показники заломлення змiнюються, тому виз-начення проводили при встановленш температурi 20оС. Проаналiзувавши дат табл. 1, можна зробити висновки, що скипидар сосни Веймутова та сосни жорстко! практично не вiдрiзняються показниками заломлення i становить 1,4726. Показники заломлення скипидару з живищ сосни Банкса та сосни чорно! дещо вiдрiзняються i становлять 1,4702 i 1,4656 вiдповiдно. У дерев сосни звичайно! показник заломлення скипидару у середньому становить 1,4730. Дослщниками встановлено, що показник заломлення скипидару з живищ сосни звичайно! коливаеться у межах 1,4565-1,4736 [2,8]. Значення цього показника для скипидару з живищ сосни кримсько! та сосни чорно!, становить 1,4667-1,4730 та 1,4662-1,4710, вщповщно [4,8]. Вщхилення у зна-ченнях показника заломлення, на нашу думку, спричиняе рiзна консистенщя скипидару дослщжуваних видiв.
Температура кипшня скипидару. Кшьюсний аналiз сумшей, таких як скипидар, чисто хiмiчним шляхом поки що провести важко. Тому для аналiзу таких речовин велике значення мають фiзичнi методи аналiзу.
Як видно з даних табл. 1, температура кишння скипидару вЫх видiв, що дослiджувалися практично не вiдрiзняеться, i коливаеться в межах 156-160 °С, за винятком скипидару сосни чорно!, температура кишння яко! дещо нижча i становить 152 °С. За даними дослiдникiв, температура початку кишння для скипидару з живищ сосни звичайно! становить 153,5-154,5 °С [2,8]. Низьку температуру кишння скипидару з живищ сосни чорно! можна пояснити тим фактом, що тут е найбшьша кшьюсть трицикшчних терпешв порiвняно зi скипидаром шших дослiджуваних порiд. Вони найскладнiшi за будовою, але не мають подвшних зв,язкiв, що i спричиняе деяке пониження температури кишння [6].
Кислотне число скипидару. Скипидар мае слабокислу реакщю, внасль док присутност в ньому невелико! кшькост органiчних кислот, що характеризуемся кислотним числом. Для перевiрки результатiв титрування повторне дослщжування проводили методом потенцiометричного титрування. Результата дослщжень заносимо в табл. 2.
Табл. 2. Кислотне число та число омилення скипидару
Показники Сосна
Банкса Веймутова Жорстка Чорна Звичайна
Кислотне число (титрування) 0,42 1,16 0,52 0,49 0,33
Кислотне число (потенцю-мет-ричне титрування) 0,38 1,09 0,50 0,41 0,31
Число омилення (титрування) 0,79 1,37 0,79 0,75 0,45
Число омилення (потенцю-метричне титрування) 0,78 1,31 0,80 0,72 0,39
Кислотне число скипидару з живищ сосни звичайно! становить, за даними дослщниюв 0,26-1,20 [2,4], дещо нижчий цей показник у скипидару з сосни кримсько! та з сосни чорно! - 0,13-0,15 [4,8]. З даних табл. 6.3 видно, що скипидар з дерев сосни Веймутова вирiзняеться шдвищеним вмютом смо-ляних кислот (1,16), у решти видiв, що дослщжувалися цей показник коли-
96
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкчшк, 2003, вип. 13.2
ваеться у межах 0,33-0,52. Цей факт дасть можливють показати доцшьшсть застосування скипидару в легкш промисловостi.
Число омилення скипидару. З результата оберненого титрування (табл. 2) видно, що найвищий вмiст кислот виявлено, як i при прямому титру-ванш, у скипидарi з дерев сосни Веймутова (1,37). Результати цих дослщ-жень ще раз пiдтверджують, що у скипидарi з живицi сосни Веймутова найвищий вмют смоляних кислот. Це дасть можливють з усшхом застосову-вати скипидар цього виду у лакофарбовш промисловостi.
Виходячи iз вищенаведених даних можна вiдмiтити, що скипидар iз живицi дослiджуваних видiв вiдповiдае вимогам iснуючого стандарту i може з успiхом використовуватись у промисловость
Л1тература
1. Акимов Ю.А., Нилов Г.И., Лаштванова Л.Н. Количественное содержание компонентов эфирных масел сосны обыкновенной и сосны крымской в течении вегетации// Раст. ресур. - 1975. - Т. IX. - Вып. 4. - С. 562-568.
2. Бардышев И.И. Изменчивость свойств и состава скипидаров, полученных из индивидуальных деревьев хвойных пород, произрастающих в пределах СССР// Сб. научн. работ БелЛТИ. - Минск: Изд-во Белгосуниверситета, 1958. - Вып. IX. - С. 105-114.
3. Вершук В.И., Гурич Н.А. Методы анализа сырья и продуктов канифольно-скипи-дарного производства. - М. - Л.: Гослесбумиздат, 1960 - 191 с.
4. Гордеев А.В. Качество живицы и скипидара высокосмолоносных видов сосны// Деревообр. и лесохим. пром-сть. - 1952, № 6. - С. 11-13.
5. Губен-Вейль. Методы органической химии. Методы анализа. - М.: Гос. научно-техн. изд-во хим. лит., 1963. - Т II. - С. 804-877, 940-969.
6. Донцова Э.П. О химическом составе смесей монотерпенов, продуцируемых важнейшими отечественными хвойными породами: Автореф. дис.... канд с.-х. наук: 05.21.04/ Бел. лесотехн. ин-т. - Минск, 1970. - 24 с.
7. Жукова И.П., Шеронова Е.В. Определение числа омыления талловых продуктов// Лесохимия и подсочка (реф. сб.). - 1980. - вып. 6. - С. 10.
8. Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, талловое масло (Химия и технология): Пер. с нем. - М.: Лесн. пром-сть, 1964. - 576 с.
9. Колесникова Д.Д., Чернодубов А.И., Латыш В.Г., Дерюжкин Д.И., Краснобо-ярова Л.В. Состав эфирных масел некоторых кавказских и крымских видов сосны// Раст. ресур. - 1977. - Т. XIII. - Вып. 2. - С. 351-357.
10. Лабораторная техника органической химии/ Под ред.Б. Кейла. - М.: Мир, 1966. - С. 358-359.
11. Лопатин Б.А. Теоретические основы электрохимических методов анализа. М.: Высшая школа, 1975. - С. 38-53.
12. Практикум по физической химии/ Под ред. Буданова В.В., Воробьёва Н.К. - М.: Химия, 1986. - С. 262-310.
13. Черонис Н. Микро и полумикро-методы органической химии: Пер. с англ. -М. Изд-во иностр. литер., 1960. - С. 325-351.
14. Юськевич Т.В., Ватаманюк Н.М. Вмют терпентинного масла в живищ окремих вид1в хвойних порщ// Науковий вюник: Проблеми та перспективи розвитку люового госпо-дарства. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 1998. - Вип. 9.2. - С. 191-193.
