Древесина в основном состоит из целлюлозы (клетчатки) и небольшого количества лигнина. Клетчатка принадлежит к несахароподобным углеводам и представляет собой природный полимер. Как и крахмал, клетчатка состоит из обезвоженных остатков виноградного сахара (глюкозы). Если провести деполимеризацию целлюлозы, можно получить глюкозу.
Исторический экскурс
в 1781 году французский аптекарь Антуан-Огюстен Пармантье обнаружил, что при кипячении картофельного крахмала с уксусной кислотой образуется сладкое вещество.
В 1811 году Главной аптекой Санкт-Петербурга заведовал Константин Сигизмундович Кирхгоф. Занимаясь опытами по производству фарфора он искал доступный заменитель аравийской камеди. Разбавив крахмал водой и долив к нему серной кислоты Кирхгоф стал варить смесь на огне. Получилась густая вязкая масса, похожая на камедь. Она оказалась сладкой. Так был открыт каталитический гидролиз крахмала. На открытии Кирхгофа основано современное производство патоки и глюкозы из крахмала.
Первые опыты по гидролизу целлюлозы поставил француз Анри Бракконо в 1819 году. За ним последовал русский химик Фогель, получивший в 1822 году сладкое вещество из льняного полотна и бумаги.
В 1837 году профессор Петербургского лесного института И. Чирвинский выполнил солидную работу по гидролизу древесных опилок и получил из них кормовой сахар.
В 1899 году на одном из лесопильных заводов Архангельска под руководством Отто Карловича Гиллер-Бомбина была оборудована опытная установка по гидролизу древесины.
Технология гидролиза древесины
Древесина (ель, сосна) измельчается в щепу, которая затем подвергается предварительному гидролизу в присутствии соляной кислоты. При этом в раствор переходит все, что легко гидролизируется. Целлюлоза и лигнин остаются. Поле фильтрации подсушивания их обрабатывают крепкой кислотой. Происходит гидролиз. Глюкозный раствор очищается и уваривается. Из сиропа выпадают кристаллы глюкозы.
Спирт из опилок
Непосредственно спирт из опилок не делают. Чтобы получить этиловый спирт из древесины, её подвергают гидролизу. Затем полученную глюкозу сбраживают и получают спирт.
На гидролизных заводах из 1 т древесины получают до 200 л этилового спирта.