全 文 ：西北林学院学报 ２０１５，３０（４）：２３３～２３５
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－７４６１．２０１５．０４．３７
黄檀属和紫檀属６种红木化学组成及ｐＨ值的研究
　收稿日期：２０１４－０９－２２　修回日期：２０１４－１１－２１
　基金项目：福建省植物资源化学与材料技术开发平台建设经费资助项目（Ｋ８４１２００１Ａ）；国家林业局林业公益性行业科研专项经费资助
项目（２００７０４０１０）。
　作者简介：刘顺治，女，助理工程师，研究方向：木材科学。Ｅ－ｍａｉｌ：８５４０６０３７１＠ｑｑ．ｃｏｍ
＊通信作者：林金国，男，博士，教授，博士生导师，研究方向：木材科学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｊｌｉｎｊｇ＠１２６．ｃｏｍ
刘顺治１，２，林金国２＊，王晓娴２，李清芸２
（１．厦门市园林植物园，福建 厦门３６１００３；２．福建农林大学 材料工程学院，福建 福州３５０００２）
摘　要：对黄檀属和紫檀属６种红木化学成分、金属元素含量及酸碱性质进行测定分析。结果表
明，交趾黄檀和柬埔寨黄檀木材除了灰分区别较大外，其他的化学成分含量相近；同属不同树种木
材的化学组成存在差异。６种红木均含有丰富的Ｃａ元素；不同红木中各种金属元素的含量有差
异，金属元素含量的大小次序也不同，檀香紫檀木材中没有检测到 Ｍｎ、Ｃｕ元素，交趾黄檀木材中
没有检测到Ｃｕ元素。交趾黄檀和柬埔寨黄檀木材的金属元素（除了 Ｎａ）差异较大。黄檀属和紫
檀属６种红木均偏酸性。
关键词：红木；化学组成；金属含量；ｐＨ值
中图分类号：Ｓ７８１．４１　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－７４６１（２０１５）０４－０２３３－０３
Ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｗｏｏｄ　ｉｎ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａ　Ｇｅｎｕｓ
ａｎｄ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　Ｇｅｎｕｓ
ＬＩＵ　Ｓｈｕｎ－ｚｈｉ　１，２，ＬＩＮ　Ｊｉｎ－ｇｕｏ２＊，ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｘｉａｎ２，ＬＩ　Ｑｉｎｇ－ｙｕｎ２
（１．Ｘｉａｍｅｎ　Ｂｏｔａｎｉｃａｌ　Ｇａｒｄｅｎ，Ｘｉａｍｅｎ，Ｆｕｊｉａｎ３６１００３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ，Ｆｕｊｉａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｍｅｔａｌｓ　ａｎｄ　ｐＨ　ｏｆ　ｓｉｘ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｒｏｓｅｗｏｏｄ　ｉｎ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａｇｅｎｕｓ　ａ－
ｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｇｅｎｕｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ｏｆ　Ｄ．ｃｏｃｈｉｎｅｎｓｉｓ　ｗｏｏｄ　ｗｅｒｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｏ　Ｄ．ｃａｍｂｏｄｉａｎ　ｗｏｏｄ　ｅｘｃｅｐｔ　ｆｏｒ　ａｓｈ　ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
ｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗｏｏｄ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｂｅｌｏｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｇｅｎｕｓ．Ｍｅｔａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ
ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｉｘ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｏｓｅｗｏｏｄ　ｗｅｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｅｘｃｅｐｔ　ｔｈａｔ　ｓｉｘ　ｒｏｓｅｗｏｏｄｓ　ｉｎ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｇｅｎｕｓ
ａｎｄ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａｇｅｎｕｓ　ｃｏｎｔａｉｎｅｄ　ｒｉｃｈ　Ｃａ，Ｃｕ　ａｎｄ　Ｍｎ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｎｏｔ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｉｎ　Ｐ．ｓａｎｔａｌｉｎｕｓ　ａｎｄ　Ｃｕ　ｗａｓ
ｎｏｔ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｉｎ　Ｄ．ｃｏｃｈｉｎｅｎｓｉｓ．Ｍｅｔａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｄ．ｃｏｃｈｉｎｅｎｓｉｓ　ｗｏｏｄ　ａｎｄ　Ｄ．ｃａｍｂｏｄｉａｎａ　ｗｏｏｄ　ｖａｒｉｅｄ
ｇｒｅａｔｌｙ　ｅｘｃｅｐｔ　Ｎａ．Ｓｉｘ　ｒｏｓｅｗｏｏｄｓ　ｉｎ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｇｅｎｕｓ　ａｎｄ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａｇｅｎｕｓ　ｗｏｏｄ　ｓｈｏｗｅｄ　ｓｌｉｇｈｔｌｙ　ａｃｉｄｉｃ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｏｓｅｗｏｏｄ；ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｍｅｔａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ；ｐＨ
　　木材的化学特性是木材材性及利用的一个重要
方面，它影响木材的物理力学、天然耐久性、材色、气
味、滋味和木材的加工利用［１－４］，纤维素上亲水游离
羟基的存在是木材具有吸湿性的主要原因，其含量
的变异会影响木材的吸湿性［５］。木材中除了三大素
之外，还含有一定类型和数量的浸提物质，与木材的
色、香、味，天然耐久性、渗透性，木材的燃烧性、涂饰
性能、胶合性能等密切相关，抽出物的种类和含量直
接关系到木材的合理利用［６－１１］。植物在生长过程
中，除了光合作用外，为满足植物代谢需要，须从土
壤中吸收某些离子，包括Ｎ、Ｓ、Ｐ和金属元素等，不
同植物生长所需的微量元素有所差异。方洪［１２］等
对降香黄檀和印度黄檀中的微量元素进行研究，得
出这两种木材均含有多种微量元素，Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｆｅ
元素的含量相近，而Ｓｒ、Ｃｏ、Ｃａ含量差异较大，而除
此之外的其他红木的化学组成、金属元素含量以及
ｐＨ值尚未见报道。通过研究黄檀属和紫檀属６种
红木的化学组成、金属元素含量以及ｐＨ值，为红木
类木材的科学合理利用提供基础理论依据。
１　材料与方法
１．１　试验材料
试验样品及试剂：４０～６０目风干的交趾黄檀
（Ｄａｌｂｅｒｇｉａ　ｃｏｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）、柬埔寨黄檀（Ｄａｌｂｅｒｇｉａ
ｃａｍｂｏｄｉａｎ）、奥式黄檀（Ｄａｌｂｅｒｇｉａ　ｏｌｉｖｅｒｉ）、中美洲
黄檀（Ｄａｌｂｅｒｇｉａ　ｇｒａｎａｄｉｌｌｏ）、大果紫檀 （Ｐｔｅｒｏ－
ｃａｒｐｕｓ　ｍａｃａｒｏｃａｒｐｕｓ）、檀香紫檀（Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｓａｎ－
ｔａｌｉｎｕｓ）６种红木木粉（取自福建省莆田华名华居实
业有限公司以及仙游榜头红木市场）。
１．２　试验方法
１．２．１　木材化学组分测定　采用硝酸－乙醇法测定
纤维素含量；根据国家标准 ＧＢ／Ｔ　２６７７．９－１９９４测
定木粉的聚戊糖含量［１３］，其中使用容量法（溴化法）
测定糠醛含量，溴化法则使用二溴化法；根据国家标
准ＧＢ／Ｔ２６７７．８－１９９４测定木粉的酸不溶木质素含
量［１４］；根据国家标准 ＧＢ／Ｔ２６７７．３－１９９４测定木粉
的灰分含量［１５］；根据国家标准 ＧＢ／Ｔ２６７７．４－１９９４
测定木粉的热水抽出物含量［１６］；根据国家标准ＧＢ／
Ｔ２６７７．５－１９９４测定木粉的１％ＮａＯＨ 抽出物含
量［１７］；根据国家标准 ＧＢ／Ｔ２６７７．６－１９９４测定木粉
的苯醇抽出物含量［１８］。
１．２．２　木材金属元素含量测定　称取干燥后的木
粉１．０００ｇ，放入凯氏消化管中，加入３０ｍＬ的７０％
ＨＮＯ３ 浸泡样品，加入５粒玻璃珠，放置过夜；将凯
氏消化管置入消化炉中，温度设置为１５０℃，保持
２ｈ，棕色烟消失；再加入７．５ｍＬ的 ＨＣｌＯ４，温度升
至２８０℃，保持至溶液产生白色浓烟，溶液澄清透
明；关闭加热器，自然冷却。将冷却后的消化液移至
１００ｍＬ容量瓶并用去离子水定容。按照上述的方
法做空白实验。Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｍｇ元素含量
应用原子吸收分光光度计检测，而 Ｋ、Ｎａ元素含量
使用火焰原子吸收分光光度计检测。
１．２．３　木材ｐＨ 值测定　根据国家标准 ＧＢ／Ｔ
６４０３－２００９《木材ｐＨ值测定方法》测定红木的酸碱
性质［１９］。
２　结果与分析
２．１　黄檀属和紫檀属红木的化学组成分析
由表１可以看出，黄檀属和紫檀属６种红木中，
中美洲黄檀木材纤维素含量和聚戊糖含量最高，分
别为４５．８５％和２１．３８％，檀香紫檀木材纤维素和聚
戊糖的含量最低，檀香紫檀木材酸不溶木质素含量
最高，中美洲黄檀木材酸不溶木质素含量最低。交
趾黄檀和柬埔寨黄檀木材纤维素、聚戊糖、酸不溶木
质素非常接近。黄檀属红木中纤维素含量最高的是
中美洲黄檀木材（４５．８５％），含量最低的是奥式黄檀
木材；热水抽提物含量最高的是檀香紫檀木材，含量
最低的是中美洲黄檀木材。１％ＮａＯＨ抽出物含量
最高的是檀香紫檀木材，苯醇抽提物含量最高的是
檀香紫檀木材，由此可见，檀香紫檀木材抽提物含量
比其他５种红木相应的抽提物含量高。交趾黄檀木
材苯醇抽提物含量大于柬埔寨黄檀，灰分含量小于
柬埔寨黄檀，而热水抽出物、１％ＮａＯＨ抽出物与柬
埔寨黄檀相应的抽出物含量非常相近。
表１　黄檀属和紫檀属红木的化学组成
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　６ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｗｏｏｄ　ｉｎ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａｇｅｎｕｓ　ａｎｄ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｇｅｎｕｓ ％
项目
树种
交趾黄檀 柬埔寨黄檀 奥式黄檀 中美洲黄檀 大果紫檀 檀香紫檀
纤维素 ４１．４７　 ４１．１２　 ３７．９３　 ４５．８５　 ４０．２０　 ３２．８７
聚戊糖 ２０．７１　 ２０．８２　 １７．８０　 ２１．３８　 １６．８４　 １５．１０
酸不溶木质素 ２８．８６　 ２７．４３　 ２７．９８　 ２５．４４　 ２９．６２　 ３０．９５
热水抽出物 ９．９６　 ９．６４　 １０．１２　 ８．９６　 ９．３４　 １１．１７
１％ＮａＯＨ抽出物 ２５．９２　 ２５．９３　 ２８．０１　 ２４．４９　 ２２．４８　 ３３．４６
苯醇抽提物 １７．１４　 １６．２１　 １７．８４　 ２０．６３　 １２．０３　 ２５．８８
灰分 ０．１９　 １．０６　 １．３６　 １．０６　 ０．９３　 ０．９９
２．２　黄檀属和紫檀属红木金属元素含量分析
由表２可以看出，黄檀属和紫檀属６种红木，中
美洲黄檀木材 Ｋ元素含量比其他红木相应的含量
高；Ｎａ元素的含量较均匀，柬埔寨黄檀木材Ｎａ元素
含量最高；Ｃａ元素的含量差异明显，奥式黄檀木材Ｃａ
元素含量最高，交趾黄檀木材相应的含量最低；检测
到的 Ｍｇ元素含量最高的是中美洲黄檀木材；檀香紫
檀木材比其他５种红木含有更丰富的Ｆｅ元素；柬埔
寨黄檀木材中的 Ｍｎ元素含量最高；Ｃｕ元素的含量
各异，柬埔寨黄檀木材Ｃｕ元素含量最高，交趾黄檀和
檀香紫檀木材没有检测到Ｃｕ元素；Ｚｎ元素含量最高
的是柬埔寨黄檀木材，含量最低的是交趾黄檀木材。
４３２ 西北林学院学报 ３０卷　
表２　黄檀属和紫檀属６种红木金属元素的含量
Ｔａｂｌｅ　２　Ｍｅｔａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｏｄｓ　ｏｆ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａｇｅｎｕｓ　ａｎｄ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｇｅｎｕｓ ／（ｍｇ·ｋｇ－１）
树种
项目
Ｋ　 Ｎａ　 Ｃａ　 Ｍｇ　 Ｆｅ　 Ｍｎ　 Ｃｕ　 Ｚｎ
交趾黄檀 ２４９．５０　 ７９３．４０　 １　７４９．５０　 １８０．６４　 ３３７．２３　 ３４．７３ － ６．０９
柬埔寨黄檀 ６９６．８６　 ７９６．４２　 ６　９２７．８２　 ３７７．３０　 ４９７．０６　 ４０．５２　 ３４．５４　 ２２３．０９
奥式黄檀 ４５４．１３　 ６３５．７９　 １５　５０６．８１　 ３３１．５２　 ２０２．３６　 ２０．０７　 ９．９０　 １８３．８３
中美洲黄檀 １　２９８．８２　 ６９５．７９　 １０　６４５．７　 ４７１．２９　 ３５３．６５　 ３０．１５　 ６．４９　 １８７．１２
大果紫檀 ２７６．３９　 ５５２．７９　 ８　０３４．８３　 ３３９．９７　 ２６３．３１　 １１．７０　 ０．７３　 １８３．６２
檀香紫檀 １４８．６０　 ５９４．４１　 ８　５１２．９８　 ３５５．６６　 ３　５２０．９０ － － ５４．５９
２．３　黄檀属和紫檀属红木的酸碱性质分析
由表３可以看出，黄檀属和紫檀属６种红木都
是偏酸性的，交趾黄檀木材的酸性最强，其ｐＨ值为
４．０１；酸性最弱的是奥式黄檀木材，其ｐＨ值为５．８。
同属不同种红木的酸碱性质存在差异，木材的酸碱
性质主要来自抽提物、半纤维素的糖醛酸和乙酰基、
木质素具有的弱酸性基和纤维素含有的羟基，在红
木涂饰等生产实际中，应考虑木材的酸碱性质，方能
达到比较好的效果。
表３　黄檀属和紫檀属６种红木的酸碱性质
Ｔａｂｌｅ　３　Ａｃｉｄ－ｂａｓｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｏｄｓ　ｏｆ　Ｄａｌｂｅｒｇｉａｇｅｎｕｓ
ａｎｄ　Ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｓ　ｇｅｎｕｓ
项目
交趾
黄檀
柬埔寨
黄檀
奥式
黄檀
中美洲
黄檀
大果
紫檀
檀香
紫檀
ｐＨ值 ４．０１　 ４．３４　 ５．８　 ４．５４　 ５．０７　 ４．８２
３　结论
通过对黄檀属和紫檀属６种红木化学成分、金
属元素含量及酸碱性质进行测定分析，结果表明，交
趾黄檀和柬埔寨黄檀木材除了灰分含量有较大的区
别外，其他的化学成分含量相近；同属不同树种木材
的化学组成存在差异，紫檀属中檀香紫檀木材抽出
物含量比其他红木相应的含量要高；黄檀属和紫檀
属６种红木均含有丰富的Ｃａ元素，不同红木所含的
各种金属元素含量的大小次序不同，檀香紫檀木材
没有检测到 Ｍｎ、Ｃｕ元素，交趾黄檀木材没有检测
到Ｃｕ元素。交趾黄檀和柬埔寨黄檀木材的金属元
素（除了Ｎａ）差异较大，笔者认为，可以根据木材的
金属含量的差异把交趾黄檀和柬埔寨黄檀区别开
来。黄檀属和紫檀属６种红木均偏酸性，在红木涂
饰等工艺环节均有必要考虑木材的酸碱性质，使红
木表现出最好的效果。
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５３２第４期 刘顺治 等：黄檀属和紫檀属６种红木化学组成及ｐＨ值的研究