Техника - молодёжи 1947-04, страница 23
Общий вид одного из сибирских гидролизных заводов. утрачивает свою подвижность, слагается в запас. Растительная клеточка —это ловушка, это западня, которая легко пропускает в себя вещество, но уже не выпускает его обратно». Великая сила природы Всегда ли зеленый лист растения поглощает углекислоту воздуха? Если закрыть от лучей солнца растение, то сахара в клетке его листа не образуется. Для того чтобы клеточка зеленого листа вырабатывала сахар, еще недостаточно одного присутствия углекислоты. Требуется еще одно условие — солнечный свет. Топда энергия, заключенная в солнечном луче, поглощается растением и преобразовывается в химическую энергию. Великая сила природы — солнечная энергия накапливается в форме, пригодной к использованию ее жизненными процессами в конце концов лишь благодаря усвоению углекислоты в зеленых частях растений, причем аа счет энергии солнечных лучей углекислота превращается в сахар. «Когда-то, где-то на землю упал луч солнца. Но он упал не на бесплодную почву. Он упал на зеленую былинку ростка. Ударяясь о нее. он потух, перестал быть светом, но не исчез, он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между частицами углерода и кислорода в углекислоте» — так пишет об этом великом процессе К. А. Тимирязев. Солнечный луч, освободив углерод н кислород и соединив углерод с водой, образовал сахар. Растение — фабрика Земля непрерывно получает от солнца поток энергии в 300 тысяч миллиардов лошадиных сил. Это количество энергии в несколько сот тысяч раз превышает совокупную мощность всего человечества со всеми его двигателями: живыми, паровыми, водяными, ветряными, внутреннего сгорания и другими. Большая часть солнечных лучей отражается в межпланетное пространство. Часть поглощается атмосферой, часть идет на нагревание почвы и лишь ничтожная часть используется растением на усвоение углекислоты. При отличном урожае сахарной свеклы мы получим в свекольном сахаре, собранном с 1 гектара, энергию, равную только двум тоннам антрацита. Это всего лишь 0*33 процента от общего количества полученной почвой солнечной энергии. На площади в 1 гектар количество падающей в течение 90 дней солнечной энергии будет равно энергии, содержащейся в 600 тоннах антрацита*. Жизнь растения — это постоянное превращение солнечных лучей в химическую энергию. Таким образом, растение —это звено, которое связывает деятельность органического мира, все то, что мы называем жизнью, с центральным очагом энергии в нашей планетной системе —с солнцем. Мы имеем двигатель — солнечный луч, машину, к которой прилагается этот двигатель, — растение, сырой материал — углекислоту, продукт производства — органическое вещество растения, например сахар. Но если растение — фабрика, то фабрика особенная. Фабрика, действующая даровой силой солнца. Сахар, который образуется в клетке зеленого листа растения, содержит большой запас химической энергии — преображенной солнечной энергии. Как и остальная пища, которая также происходит из сахара, он служит источником силы в нашем оргаикэме. И это происходит только потому, что сахар не что иное, как консерв солнечных лучей. Молекула целлюлозы расщепляется под каталитическим действием кислоты соединяясь с молекулой воды, образует молекулы виноградного сахара. с„ ни о„ +н,о= с и. Kataamiayopmo* АСМСТОИе кислоты PA<UltrW*K>i*ti rtCAlHVAV ЦКЛЛЮЛОЗЫ О АТОМ VfAtРОДА АТОИ ВОДОРОДА Сущность процесса осахаривания Разгрузка растения-сахароноса от содержащегося в нем сахара производится на сахарном заводе. Обыкновенный сахар навлекается из клеточек свеклы или сахарного тростника теплой водой. Теплый сахарный сок освобождается от примесей* сгущается, очищается повторно. Если теперь сахарный сироп сгустить выпариванием, из него выпадают кристаллы сахара. Кристаллы отделяются на машинах — центрифугах. Процесс получения обыкновенного сахара заканчивается пробелкой и сушкой. Многие операции технологического процесса производства виноградного сахара на дерева или из растительного крахмала сходны с операциями производства обыкновенного сахара. Но есть и существенные различия в их производстве. Различие вызвано тем, что виноградный сахар в дереве находится во взаимосвязанном состоянии в противовес обыкновенному сахару, который свободно растворен в клеточном соке свеклы. Главная операция производства сахара из дерева в том н заключается, чтобы разорвать связь частиц виноградного сахара, разъединить эти частицы, расшатать грандиозное здание молекул-гигантов, добиться того, чтобы оно рухнуло, рассыпалось на обломки. Этими обломками является частица виноградного сахара. Операция превращения целлюлозы древесины или крахмала в виноградный сахар вошло в технику под названием «осахаривания», или «гидролиза». В каждом растении, в животных организмах непрерывно совершается реакции осахаривания. Разжеванный белый хлеб под действием слюны становится сладким — крахмал хлеба- превратился в виноградный сахар. Солод — проросшее зерно — сладок: крахмал зерна превратился в сахар под действием ферментов проросшего зерна. Количество этого сахаро-образующего фермента в проросшем з$рне так велико, что можно им воспользоваться для превращения крахмала картофеля или зерновых злаков в виноградный сахар. На этом основано получение сахара в винокуренном и пивоваренном производствах, сбраживаемого дрожжами в спирт. Как практически получают сахар из древесины Научные идеи ученых, разгадавши* механизм химической реакции осахаривания, воплощены во внушительные корпуса «комбинатов осахаривания», вооруженных первоклассной техникой. Уже по одному внешнему виду этих предприятий можно составить себе представление об индустриальной мощи комбинатов химического осахаривания. Материальный лоток процесса осахаривания дерева любых пород может быть представлен одной и той же схемой. На размельченную древесную массу действуют кислотой. В результате реакции осахаривания древесного сырья получается водный раствор — гидролиэат н твердый остаток — технический At0M лигнин. Раствор состоит кислорода из участвовавшей в реак- 21 |
