利用电子显微镜结合能谱技术，能在超微结构水平上得到纤维细胞不同形态区域的局部化学信息，例如通过电镜和能谱仪联合研究，得到木素在纤维细胞各形态区域中的分布情况。其基本原理是：利用能量足够高的电子束轰击样品表面，将在一定的微区体积内激发产生特征X射线讯号，它们的波长（或能量）和强度是表征该微区内所含元素及其浓度的重要信息，用探测器捕获并测定X射线的强度，由电子计算机将测到的能量贮存并分类，按不同的峰值送到阴极射线管，可在荧光屏上显像，根据同类峰值的大小可以相对比较，获得半定量或定量分析的效果。
用X射线能谱分析法时，目前限于能谱仪器和检测系统的限制，所能分析的元素一般是原子序数从12到92的元素。木素是碳氢化合物，C、H、O都是原子序数小于12的，因此不能直接测定，而要在研究之前先对样品进行一定的预处理。溴化处理是采用的一种主要手段，由于溴化反应对木素具有专一性，在溴化处理过程中木素结构单元的苯环和侧链上都会引进溴，生成溴化木素；而纤维素、半纤维素等组分不与溴反应，故溴化后样品中的溴含量与样品中的木素含量成正比。同时，由于溴在电子束的轰击下很稳定，因此可以通过测定纤维细胞各形态区域中溴的分布来间接测定各形态区域中木素的浓度分布。
Saka等人的研究表明，SEM-EDXA能很容易地定位于要分析的微区内测定溴的X射线强度，当对样品的超薄切片（0.5μm）进行相对的比较研究并采用点分析技术时，可以忽略不计测定过程中的背景散射、吸收及荧光效应的影响，测定所得各形态区域中溴化木素X射线强度的相对比值，可以直接代表其中溴的相对浓度比值，从而对木素在纤维细胞各形态区域中的分布获得较精确的定量分析结果。因此，利用SEM-EDXA技术可以了解原料和浆料细胞中木素分布的特性，研究制浆过程中脱木素局部化学。
有关的研究表明，针叶木木素溴化的均一性较好，利用X射线能谱分析法可以获得接近定量分析的结果；但对于阔叶木木素和草类原料木素，由于不同材种或不同的制浆方法还含有不同比例的紫丁香基型结构单元，因此溴化的均一性较差，采用X射线能谱分析法一般只能进行木素含量的半定量分析。
当需要在蒸煮或漂白过程中测定木素磺化或氯化的程度时，则可通过X射线能谱分析法直接测定样品中硫或氯的分布来获得相关信息。
（一）分析前的准备
1.试剂与仪器
a.苯-醇混合液（苯∶醇=2∶1，体积比）；b.30%，50%，70%，90%，95%，100%乙醇溶液；c.三氯甲烷（预先用无水氯化钙脱水）；d.溴溶液（0.3mL溴溶于9mL三氯甲烷中）；e.索氏抽提器；f.丙酮；g.环氧树脂；h.火棉胶薄膜；i.空心碳台（光谱纯碳，孔径1mm）；j.超薄切片机。
2.试样准备
原料试样制成约1mm×1mm×5mm大小；浆料用清水浸泡，反复置换洗涤一周后，风干备用。
3.抽提
试样用苯醇混合液抽提，木材原料抽提5d，草类原料和浆抽提16～24h。
4.脱水
抽提后试样用30%，50%，70%，90%，95%，100%乙醇逐级脱水，各级脱水时间为20min，其中100%乙醇脱水两次，随后立即用100%三氯甲烷置换两次，三氯甲烷预先要用无水氯化钙脱水。
5.溴化(www.xing528.com)
取1g左右的脱水试样放在有盖烧瓶中，加入三氯甲烷70mL，再在室温和有充分搅拌的条件下缓慢加入溴溶液，盖上瓶盖在室温下摇动3h，然后置于水浴锅中于55℃下回流3h，到时间立即取出过滤，并用三氯甲烷洗涤至滤液中不含溴的颜色。溴化后样品用滤纸包好并置于索氏抽提器中用三氯甲烷抽提洗涤10～12d，中间换2次三氯甲烷以彻底除去未反应的溴（草类原料及其浆料可抽提洗涤5d，所用三氯甲烷在使用前都必须用无水氯化钙脱水）。
6.包埋、切片和喷碳
溴化并洗涤后的试样用100%丙酮置换出三氯甲烷，用环氧树脂浸泡、包埋、固化后，在超薄切片机上用玻璃刀切片，切片厚度为0.5μm，要求厚度均匀。将切片修剪后贴附于覆盖有活棉胶薄膜的空心碳台小孔上，于真空镀膜机中喷碳后供观察分析用。
（二）扫描电镜-X射线能谱分析（SEM-EDXA）
1.参考条件
加速电压：30kV；入射束流：1×10-9A；点分析时间：128s；窗口设置：Br-LX射线1.40～1.56keV，Cl-KαX射线2.56～2.70keV；分析部位：细胞角隅，复合胞间层，次生壁，细胞腔。
2.分析方法
用扫描电镜观察并选择试样切片中要分析的区域，为了使所分析位置的切片厚度能比较均匀一致，应测定细胞腔中环氧树脂内Cl-KαX射线的计数值，Cl-Kα计数值大致相同时表明切片厚度比较一致。测定时编好计算机程序直接扣除背景干扰。每一个样品测定的切片数不少于5个，每个切片中分析的纤维不少于5根。分别获得纤维细胞各形态区域的溴计数平均值作为测定结果。针叶木管胞纤维的次生壁木素与溴的反应能力是胞间层木素和细胞角隅木素与溴反应能力的1.7倍，即胞间层木素浓度与次生壁木素浓度之间存在式（8-53）关系：
式中 L——木素浓度
IBr——溴信号强度，可由SEM-EDXA分析得到的溴计数表示
ML——胞间层
S——次生壁
利用式（8-53）可以对原料和浆料纤维有关形态区域中的木素浓度及其分布作半定量或定量分析。
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