СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЛЬНЯНОЙ ПРОДУКЦИИ

Органический и неорганический состав льняного стебля

Растение льна, как и любого другого материала растительного происхождения, состоит из двух основных компонентов — органического и неорганического [19]. Органические компоненты льна представлены целлюлозой и ее спутниками (гемицеллюлоза, лигнин, пектиновые, азотистые и воскообразные вещества). Элементарные лубяные волокна на 98% состоят из целлюлозы, которая в свою очередь состоит из углерода (44,4%), кислорода (42,4%) и водорода (6,2%) [19, 28]. В табл. 4.1 представлены химические вещества, из которых состоит льняное волокно.

Таблица 4.1

Химический состав льняного волокна

В табл. 4.2 представлен химический состав льняной костры — разрушенной древесины стебля, идущей в отходы.

Таблица 4.2

Химический состав льняного волокна и костры

Изучение состава неорганической, зольной части льна позволило установить, что количество золы в разных частях одного и того же растения различно. Растения, в том числе лён, могут накапливать микроэлементы, особенно тяжелые металлы, в тканях или на их поверхности вследствие больших возможностей адаптации к изменениям химических свойств окружающей среды [92, 121].

Растения содержат в своем составе различные элементы, в том числе и микроэлементы, такие как: марганец, рубидий, мышьяк, стронций, титан, кадмий, ртуть, кобальт, медь, никель, свинец, ванадий, цинк и др. В малых количествах, как отмечал еще в XIX в. известный агрохимик Либих, микроэлементы являются постоянной, необходимой составной частью как растений, так и живых организмов [47, 48].

Сравнительный анализ данных о содержании тяжелых металлов в льняной текстильной продукции на стадиях первичной переработки льна (ФГУП ЦНИИЛКА в период 1999-2001 гг.) установил, что причиной уникальных медико-гигиенические свойств льняного волокна является совокупное присутствие в нем определенных микроэлементов, в том числе и тяжелых металлов, наличие которых было установлено высокоточными экспериментальными исследованиями, выполненными с использованием современной аналитической техники “HEWLETT PACKARD”, “VG PLASMA QUAD PQ 2-TURBO” и др. [6,46].

Повышенное содержание тяжелых металлов во льне, установленное в результате экспериментальных исследований, связано с увеличивающимся антропогенным воздействием на биосферу. В результате такого загрязнения в почве накапливаются соединения тяжелых металлов, которые, при частичном переходе в растворимую форму, транспириру-ются льном и накапливаются на внутренней поверхности льняного стебля [30].

Под понятием «транспирация» понимается прокачивание почвенного раствора по сосудам и капиллярам растения. Ткани и органы льна (корневые волоски, сосуды корня и др.), по которым перемещается почвенный раствор, представляют собой непрерывную разветвлённую систему, соединяющую все органы растения [119]. Существуют два основных потока:

• • восходящий поток почвенного раствора от корневой системы к листьям;
• • нисходящий поток в обратную сторону, от листьев к корневой системе.

В начальный период вегетации (от всходов до бутонизации), активно транспирируют почвенную влагу все растительные ткани и комплексы льна. К моменту созревания растения транспорт веществ осуществляется по эпидерме (костра), камбию (центральный цилиндр), сердцевине.

Анализ процесса транспирации протекающий в различных частях растения льна показывает, что древесная основа растения (костра, центральный цилиндр и сердцевина) принимают участие в транспирации веществ, значительно более продолжительный период времени, чем волокнистая часть стебля (рис. 4.4). Если почвенный раствор содержит в своём составе большое количество катионов тяжёлых металлов, то за счёт именно транспирационных процессов происходит концентрация этих элементов в древесной части льна.

Рис. 4.4. Общая схема транспирационных процессов

в период вегетации льна

В отличие ото льна, чьи волокна стебля идут на изготовления тканей, исходным материалом хлопчатобумажных изделий является не материал стебля, а плод хлопчатника — хлопковая «коробочка». Хлопковая «коробочка» в силу своего расположения транспирирует существенно меньше жидкости по сравнению с льняным стеблем, что приводит к меньшему накоплению соединений тяжелых металлов в хлопковом волокне. Именно этим объясняется такое резкое различие в содержании элементов в льняных и хлопчатобумажных тканях.

Анализируя содержание различных элементов во льне, можно оценить качество биосферы в месте выращивания растения, т.е. в данном случае лён может выступать как биотест [23, 102].

Хорошая способность льна транспирировать с почвенной влагой соединения микроэлементов может служить основой для разработки методов биотестирования почв на предмет содержания в них тяжелых металлов.