Moderne cellulose - wat is het? Cellulose-formule. Chemisch-fysische eigenschappen

Cellulose (C 6 H 10 O 5) n – een natuurlijk polymeer, een polysacharide bestaande uit β-glucoseresten, de moleculen hebben een lineaire structuur. Elk residu van een glucosemolecuul bevat drie hydroxylgroepen en vertoont dus de eigenschappen van een polyhydrische alcohol.

Fysieke eigenschappen

Cellulose is een vezelachtige substantie, onoplosbaar in water of in gewone organische oplosmiddelen, en is hygroscopisch. Heeft een grote mechanische en chemische sterkte.

1. Cellulose, of vezels, maakt deel uit van planten en vormt daarin celwanden.

2. Dit is waar de naam vandaan komt (van het Latijnse “cellulum” - cel).

3. Cellulose geeft planten de nodige sterkte en elasticiteit en vormt als het ware hun skelet.

4. Katoenvezels bevatten tot 98% cellulose.

5. Vlas- en hennepvezels bestaan ​​eveneens hoofdzakelijk uit cellulose; in hout is dit ongeveer 50%.

6. Papieren en katoenen stoffen zijn producten gemaakt van cellulose.

7. Bijzonder zuivere voorbeelden van cellulose zijn watten verkregen uit gezuiverd katoen en filterpapier (ongelijmd).

8. Cellulose, geïsoleerd uit natuurlijke materialen, is een vaste vezelachtige substantie die onoplosbaar is in water of gewone organische oplosmiddelen.

Chemische eigenschappen

1. Cellulose is een polysaccharide dat hydrolyse ondergaat om glucose te vormen:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6

2. Cellulose is een polyhydrische alcohol die veresteringsreacties ondergaat om esters te vormen

(C 6 H 7 O 2 (OH) 3) n + 3nCH 3 COOH → 3nH 2 O + (C 6 H 7 O 2 (OCOCH 3) 3) n

cellulosetriacetaat

Celluloseacetaten zijn kunstmatige polymeren die worden gebruikt bij de productie van zijdeacetaat, film (film) en vernissen.

Sollicitatie

De toepassingen van cellulose zijn zeer divers. Het wordt gebruikt voor de productie van papier, stoffen, vernissen, films, explosieven, kunstzijde (acetaat, viscose), kunststoffen (celluloid), glucose en nog veel meer.

Cellulose vinden in de natuur.

1. In natuurlijke vezels bevinden cellulosemacromoleculen zich in één richting: ze zijn georiënteerd langs de vezelas.

2. De talrijke waterstofbruggen die ontstaan ​​tussen de hydroxylgroepen van macromoleculen bepalen de hoge sterkte van deze vezels.

3. Tijdens het spinnen van katoen, vlas, enz. worden deze elementaire vezels tot langere draden geweven.

4. Dit wordt verklaard door het feit dat de macromoleculen daarin, hoewel ze een lineaire structuur hebben, zich willekeuriger bevinden en niet in één richting zijn georiënteerd.

De constructie van zetmeel- en cellulosemacromoleculen uit verschillende cyclische vormen van glucose heeft een aanzienlijke invloed op hun eigenschappen:

1) zetmeel is een belangrijk voedingsproduct voor de mens; cellulose kan voor dit doel niet worden gebruikt;

2) de reden is dat enzymen die de hydrolyse van zetmeel bevorderen niet inwerken op de bindingen tussen celluloseresiduen.

5. Als u stukjes filtreerpapier (cellulose) gedrenkt in geconcentreerd zwavelzuur in een porseleinen vijzel maalt en de resulterende slurry met water verdunt, en het zuur ook neutraliseert met alkali en, zoals in het geval van zetmeel, de oplossing test op reactie met koper(II)hydroxide, dan zal het uiterlijk van koper(I)oxide zichtbaar zijn. Dat wil zeggen dat bij het experiment hydrolyse van cellulose plaatsvond. Het hydrolyseproces verloopt, net als dat van zetmeel, in stappen totdat glucose wordt gevormd.

2. Afhankelijk van de concentratie salpeterzuur en andere omstandigheden nemen één, twee of alle drie de hydroxylgroepen van elke eenheid van het cellulosemolecuul deel aan de veresteringsreactie, bijvoorbeeld: n + 3nHNO3 → n + 3n H2O.

Toepassing van cellulose.

Het verkrijgen van acetaatvezels

68. Cellulose, zijn fysieke eigenschappen

In de natuur zijn. Fysieke eigenschappen.

1. Cellulose, of vezels, maakt deel uit van planten en vormt daarin celwanden.

2. Dit is waar de naam vandaan komt (van het Latijnse “cellulum” - cel).

3. Cellulose geeft planten de nodige sterkte en elasticiteit en vormt als het ware hun skelet.

4. Katoenvezels bevatten tot 98% cellulose.

5. Vlas- en hennepvezels bestaan ​​eveneens hoofdzakelijk uit cellulose; in hout is dit ongeveer 50%.

6. Papieren en katoenen stoffen zijn producten gemaakt van cellulose.

7. Bijzonder zuivere voorbeelden van cellulose zijn watten verkregen uit gezuiverd katoen en filterpapier (ongelijmd).

8. Cellulose, geïsoleerd uit natuurlijke materialen, is een vaste vezelachtige substantie die onoplosbaar is in water of gewone organische oplosmiddelen.

Cellulosestructuur:

1) cellulose is, net als zetmeel, een natuurlijk polymeer;

2) deze stoffen hebben zelfs dezelfde structuureenheden qua samenstelling - residuen van glucosemoleculen, dezelfde molecuulformule (C6H10O5)n;

3) de n-waarde van cellulose is gewoonlijk hoger dan die van zetmeel: het gemiddelde molecuulgewicht bereikt enkele miljoenen;

4) Het belangrijkste verschil tussen zetmeel en cellulose zit in de structuur van hun moleculen.

Cellulose vinden in de natuur.

1. In natuurlijke vezels bevinden cellulosemacromoleculen zich in één richting: ze zijn georiënteerd langs de vezelas.

2. De talrijke waterstofbruggen die ontstaan ​​tussen de hydroxylgroepen van macromoleculen bepalen de hoge sterkte van deze vezels.

Wat zijn de chemische en fysische eigenschappen van cellulose

Bij het spinnen van katoen, vlas enz. worden deze elementaire vezels tot langere draden geweven.

4. Dit wordt verklaard door het feit dat de macromoleculen daarin, hoewel ze een lineaire structuur hebben, zich willekeuriger bevinden en niet in één richting zijn georiënteerd.

De constructie van zetmeel- en cellulosemacromoleculen uit verschillende cyclische vormen van glucose heeft een aanzienlijke invloed op hun eigenschappen:

1) zetmeel is een belangrijk voedingsproduct voor de mens; cellulose kan niet voor dit doel worden gebruikt;

2) de reden is dat enzymen die de hydrolyse van zetmeel bevorderen niet inwerken op de bindingen tussen celluloseresiduen.

69. Chemische eigenschappen van cellulose en de toepassing ervan

1. Uit het dagelijks leven is bekend dat cellulose goed brandt.

2. Wanneer hout wordt verwarmd zonder toegang tot lucht, vindt thermische ontbinding van cellulose plaats. Hierbij ontstaan ​​vluchtige organische stoffen, water en houtskool.

3. Tot de organische producten van houtafbraak behoren methylalcohol, azijnzuur en aceton.

4. Cellulosemacromoleculen bestaan ​​uit eenheden die vergelijkbaar zijn met die welke zetmeel vormen; het ondergaat hydrolyse en het product van zijn hydrolyse zal, net als zetmeel, glucose zijn.

5. Als u stukjes filtreerpapier (cellulose) gedrenkt in geconcentreerd zwavelzuur in een porseleinen vijzel maalt en de resulterende slurry met water verdunt, en het zuur ook neutraliseert met alkali en, zoals in het geval van zetmeel, de oplossing test op reactie met koper(II)hydroxide, dan zal het uiterlijk van koper(I)oxide zichtbaar zijn.

69. Chemische eigenschappen van cellulose en de toepassing ervan

Dat wil zeggen dat bij het experiment hydrolyse van cellulose plaatsvond. Het hydrolyseproces verloopt, net als dat van zetmeel, in stappen totdat glucose wordt gevormd.

6. In totaal kan de hydrolyse van cellulose worden uitgedrukt met dezelfde vergelijking als de hydrolyse van zetmeel: (C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6.

7. Structurele eenheden van cellulose (C6H10O5)n bevatten hydroxylgroepen.

8. Door deze groepen kan cellulose ethers en esters produceren.

9. Cellulosenitraten zijn van groot belang.

Kenmerken van cellulosenitraatethers.

1. Ze worden verkregen door cellulose te behandelen met salpeterzuur in aanwezigheid van zwavelzuur.

2. Afhankelijk van de concentratie salpeterzuur en andere omstandigheden nemen één, twee of alle drie de hydroxylgroepen van elke eenheid van het cellulosemolecuul deel aan de veresteringsreactie, bijvoorbeeld: n + 3nHNO3 -> n + 3n H2O.

Een gemeenschappelijke eigenschap van cellulosenitraten is hun extreme ontvlambaarheid.

Cellulosetrinitraat, pyroxyline genaamd, is een zeer explosieve stof. Het wordt gebruikt om rookloos poeder te produceren.

Celluloseacetaatesters – cellulosediacetaat en triacetaat – zijn ook erg belangrijk. Cellulosediacetaat en triacetaat lijken qua uiterlijk op cellulose.

Toepassing van cellulose.

1. Vanwege de mechanische sterkte wordt hout in de bouw gebruikt.

2. Er worden verschillende soorten timmerproducten van gemaakt.

3. In de vorm van vezelmaterialen (katoen, vlas) wordt het gebruikt voor de vervaardiging van draden, stoffen, touwen.

4. Uit hout geïsoleerd (vrij van begeleidende stoffen) wordt cellulose gebruikt om papier te maken.

O.A. Noskova, M.S. Fedoseev

Houtchemie

En synthetische polymeren

DEEL 2

Goedgekeurd

Redactie- en publicatieraad van de universiteit

als collegeaantekeningen

Uitgeverij

Technische Staatsuniversiteit van Perm

Recensenten:

Ph.D. technologie. wetenschappen D.R. Nagimov

(CJSC "Karbokam");

Ph.D. technologie. wetenschappen, prof. F.H. Khakimova

(Technische Universiteit van Perm)

Noskova, O.A.

N84 Chemie van hout en synthetische polymeren: collegeaantekeningen: in 2 uur / O.A. Noskova, M.S. Fedoseev. – Perm: uitgeverij Perm. staat technologie. Universiteit, 2007. – Deel 2. – 53 p.

ISBN 978-5-88151-795-3

Er wordt informatie verstrekt over de chemische structuur en eigenschappen van de belangrijkste componenten van hout (cellulose, hemicellulose, lignine en extractieresiduen). Er wordt rekening gehouden met de chemische reacties van deze componenten die optreden tijdens de chemische verwerking van hout of tijdens de chemische modificatie van cellulose. Er wordt ook algemene informatie over kookprocessen gegeven.

Ontworpen voor studenten van specialiteit 240406 “Technologie van chemische houtverwerking”.

UDC 630*813. + 541,6 + 547,458,8

ISBN 978-5-88151-795-3 © Rijksonderwijsinstelling voor hoger beroepsonderwijs

"Perm-staat

Technische Universiteit", 2007

Invoering

Houtchemie is een tak van de technische chemie die de chemische samenstelling van hout bestudeert; de chemie van de vorming, structuur en chemische eigenschappen van de stoffen waaruit dood houtweefsel bestaat; methoden voor het isoleren en analyseren van deze stoffen, evenals de chemische essentie van natuurlijke en technologische processen voor de verwerking van hout en zijn afzonderlijke componenten.

Het eerste deel van de collegeaantekeningen “Chemistry of Wood and Synthetic Polymers”, gepubliceerd in 2002, behandelt kwesties die verband houden met de anatomie van hout, de structuur van het celmembraan, de chemische samenstelling van hout en de fysische en fysisch-chemische eigenschappen van hout. .

Het tweede deel van de collegeaantekeningen “Chemie van hout en synthetische polymeren” bespreekt kwesties die verband houden met de chemische structuur en eigenschappen van de belangrijkste componenten van hout (cellulose, hemicellulose, lignine).

De collegeaantekeningen geven algemene informatie over kookprocessen, d.w.z. over de productie van technische cellulose, die wordt gebruikt bij de productie van papier en karton. Als resultaat van chemische transformaties van technische cellulose worden de derivaten ervan verkregen - ethers en esters, waaruit kunstmatige vezels (viscose, acetaat), films (film, foto, verpakkingsfilms), kunststoffen, vernissen en lijmen worden geproduceerd. In dit deel van de samenvatting worden ook kort de productie en eigenschappen van cellulose-ethers besproken, die veel in de industrie worden gebruikt.

Chemie van cellulose

Chemische structuur van cellulose

Cellulose is een van de belangrijkste natuurlijke polymeren. Dit is het hoofdbestanddeel van plantenweefsels. Natuurlijke cellulose wordt in grote hoeveelheden aangetroffen in katoen, vlas en andere vezelplanten, waaruit natuurlijke textielcellulosevezels worden verkregen. Katoenvezels zijn bijna pure cellulose (95-99%). Een belangrijkere bron voor de industriële productie van cellulose (technische cellulose) zijn houtachtige planten. In het hout van verschillende boomsoorten bedraagt ​​de massafractie cellulose gemiddeld 40-50%.

Cellulose is een polysacharide waarvan de macromoleculen zijn opgebouwd uit residuen D-glucose (β-eenheden -D-anhydroglucopyranose), verbonden door β-glycosidebindingen 1–4:

Cellulose is een lineair homopolymeer (homopolysacharide) dat behoort tot heteroketenpolymeren (polyacetalen). Het is een stereoregulier polymeer waarin het cellobioseresidu dient als een stereo-herhalende eenheid. De totale formule van cellulose kan worden weergegeven als (C6H10O5) P of [C6H7O2(OH)3] P. Elke monomeereenheid bevat drie alcoholhydroxylgroepen, waarvan er één primair is – CH2OH en twee (op C2 en C3) secundair – CHOH–.

De eindschakels zijn anders dan de rest van de kettingschakels. Eén terminale link (voorwaardelijk rechts - niet-reducerend) heeft een extra vrije secundaire alcoholhydroxyl (op C4). De andere terminale schakel (voorwaardelijk links - reducerend) bevat vrije glycoside (hemiacetaal) hydroxyl (in C1 ) en kan daarom in twee tautomere vormen bestaan: cyclisch (coluacetaal) en open (aldehyde):

De terminale aldehydegroep geeft cellulose zijn reducerende (reducerende) vermogen. Cellulose kan bijvoorbeeld koper reduceren van Cu2+ naar Cu+:

Hoeveelheid teruggewonnen koper ( koper nummer) dient als een kwalitatief kenmerk van de lengte van celluloseketens en toont de mate van oxidatieve en hydrolytische vernietiging.

Natuurlijke cellulose heeft een hoge polymerisatiegraad (DP): hout - 5000-10000 en hoger, katoen - 14000-20000. Wanneer het uit plantenweefsels wordt geïsoleerd, wordt cellulose enigszins vernietigd. Technische houtpulp heeft een DP van ongeveer 1000–2000. De DP van cellulose wordt voornamelijk bepaald door de viscometrische methode, waarbij enkele complexe basen als oplosmiddelen worden gebruikt: koper-ammoniakreagens (OH)2, cupriethyleendiamine (OH)2, cadmiumethyleendiamine (cadoxeen) (OH)2, enz.

Cellulose geïsoleerd uit planten is altijd polydispers, d.w.z. bevat macromoleculen van verschillende lengtes. De mate van cellulosepolydispersiteit (moleculaire heterogeniteit) wordt bepaald door fractioneringsmethoden, d.w.z. het scheiden van een cellulosemonster in fracties met een bepaald molecuulgewicht. De eigenschappen van een cellulosemonster (mechanische sterkte, oplosbaarheid) zijn afhankelijk van de gemiddelde DP en de mate van polydispersiteit.

12345678910Volgende ⇒

Datum van publicatie: 01-11-2015; Lees: 1100 | Inbreuk op het auteursrecht van de pagina

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,002 s)…

Structuur, eigenschappen, functies van polysachariden (homo- en heteropolysachariden).

POLYSACHARIDEN- dit zijn stoffen met een hoog molecuulgewicht ( polymeren), bestaande uit een groot aantal monosachariden. Op basis van hun samenstelling zijn ze onderverdeeld in homopolysachariden en heteropolysachariden.

Homopolysachariden– polymeren bestaande uit monosachariden van één type . Glycogeen en zetmeel zijn bijvoorbeeld alleen opgebouwd uit moleculen van α-glucose (α-D-glucopyranose); het monomeer van vezels (cellulose) is ook β-glucose.

Zetmeel. Dit reserve polysacharide planten. Het monomeer van zetmeel is α-glucose. Restjes glucose V zetmeelmolecuul in lineaire secties zijn met elkaar verbonden α-1,4-glycoside , en op vertakkingspunten – α-1,6-glycosidische bindingen .

Zetmeel is een mengsel van twee homopolysachariden: lineair - amylose (10-30%) en vertakt – amylopectine (70-90%).

Glycogeen. Dit is de belangrijkste reserve polysacharide menselijke en dierlijke weefsels. Het glycogeenmolecuul heeft een ongeveer twee keer meer vertakte structuur dan zetmeelamylopectine. Glycogeen monomeer is α-glucose . In het glycogeenmolecuul zijn glucoseresten in lineaire gebieden met elkaar verbonden α-1,4-glycoside , en op vertakkingspunten – α-1,6-glycosidische bindingen .

Cellulose. Dit is de meest voorkomende structureel homopolysacharide van planten. IN lineair monomeren van vezelmoleculen β-glucose met elkaar verbonden β-1,4-glycosidebindingen . Vezels zijn niet verteerbaar in het menselijk lichaam, maar irriteren vanwege hun stijfheid het slijmvlies van het maag-darmkanaal, waardoor verbetert de peristaltiek en stimuleert de afscheiding van spijsverteringssappen, bevordert de vorming van ontlasting.

Pectische stoffen- polysachariden, waarvan het monomeer is D- galacturonzuur , waarvan de residuen zijn verbonden door α-1,4-glycosidische bindingen. Ze zitten in fruit en groenten en worden gekenmerkt door gelering in de aanwezigheid van organische zuren, die worden gebruikt in de voedingsindustrie (gelei, marmelade).

Heteropolysachariden(mucopolysachariden, glycosaminoglycanen) – bestaande polymeren uit verschillende soorten monosachariden . Door hun structuur vertegenwoordigen ze

rechte kettingen opgebouwd uit zich herhalende disacharideresiduen , die noodzakelijkerwijs omvatten amino suiker (glucosamine of galactosamine) en hexuronzuren (glucuronzuur of iduronzuur).

Fysische en chemische eigenschappen van cellulose

Het zijn geleiachtige stoffen die een aantal functies vervullen, waaronder: beschermend (slijm), structureel, vormen de basis van de intercellulaire substantie.

In het lichaam worden heteropolysachariden niet in vrije toestand aangetroffen, maar worden ze altijd geassocieerd met eiwitten (glycoproteïnen en proteoglycanen) of lipiden (glycolipiden).

Op basis van hun structuur en eigenschappen zijn ze onderverdeeld in zuur en neutraal.

ZURE HETEROPOLYSACHARIDEN:

Ze bevatten hexuron- of zwavelzuur. Vertegenwoordigers:

Hyaluronzuuris de belangrijkste structurele component van de intercellulaire substantie die kan binden water (“biologisch cement”) . Oplossingen van hyaluronzuur hebben een hoge viscositeit, daarom dienen ze als een barrière voor de penetratie van micro-organismen, nemen ze deel aan de regulering van het watermetabolisme en vormen ze het grootste deel van de intercellulaire substantie).

Chondroïtinesulfaten zijn structurele componenten kraakbeen, ligamenten, pezen, botten, hartkleppen.

Heparine – antistollingsmiddel (voorkomt bloedstolling), heeft een ontstekingsremmende werking, activator van een aantal enzymen.

NEUTRALE HETEROPOLYSACHARIDEN: maken deel uit van glycoproteïnen in bloedserum, mucines in speeksel, urine, enz., opgebouwd uit aminosuikers en siaalzuren. Neutrale huisartsen maken deel uit van het meervoud. enzymen en hormonen.

SIALZUREN - een combinatie van neuraminezuur met azijnzuur of aminozuur - glycine, maken deel uit van celmembranen en biologische vloeistoffen. Siaalzuren worden bepaald voor de diagnose van systemische ziekten (reuma, systemische lupus erythematosus).

Een complex koolhydraat uit de groep polysachariden dat deel uitmaakt van de celwand van planten wordt cellulose of vezel genoemd. De stof werd in 1838 ontdekt door de Franse chemicus Anselme Payen. De formule van cellulose is (C 6 H 10 O 5) n.

Structuur

Ondanks de gemeenschappelijke kenmerken verschilt cellulose van een ander plantenpolysacharide: zetmeel. Het cellulosemolecuul is een lange, uitsluitend onvertakte keten van sacchariden. In tegenstelling tot zetmeel, dat uit α-glucoseresten bestaat, bevat het veel β-glucoseresten die met elkaar verbonden zijn.

Door de dichte lineaire structuur van de moleculen vormen ze vezels.

Rijst. 1. De structuur van het cellulosemolecuul.

Cellulose heeft een hogere polymerisatiegraad dan zetmeel.

Ontvangst

In industriële omstandigheden wordt cellulose uit hout ingekookt (chips). Voor dit doel worden zure of alkalische reagentia gebruikt. Bijvoorbeeld natriumhydrosulfiet, natriumhydroxide, loog.

Als resultaat van koken wordt cellulose met een mengsel van organische verbindingen gevormd. Gebruik een alkalische oplossing om het schoon te maken.

Fysieke eigenschappen

Vezel is een smaakloze, witte, vaste vezelachtige substantie. Cellulose is slecht oplosbaar in water en organische oplosmiddelen. Lost op in Schweitzer's reagens - een ammoniakoplossing van koper (II) hydroxide.

Fysieke basiseigenschappen:

• vernietigd bij 200°C;
• brandt bij 275°C;
• ontbrandt zelf bij 420°C;
• smelt bij 467°C.

In de natuur wordt cellulose aangetroffen in planten. Het wordt gevormd tijdens fotosynthese en vervult een structurele functie in planten. Is een levensmiddelenadditief E460.

Rijst. 2. Plantencelwand.

Chemische eigenschappen

Door de aanwezigheid van drie hydroxylgroepen in één saccharide, vertonen vezels de eigenschappen van meerwaardige alcoholen en kunnen ze veresteringsreacties aangaan om esters te vormen. Wanneer het zonder zuurstof wordt afgebroken, valt het uiteen in houtskool, water en vluchtige organische stoffen.

De belangrijkste chemische eigenschappen van vezels worden in de tabel weergegeven.

Rijst. 3. Pyroxyline.

Cellulose wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van papier, maar ook voor de productie van esters, alcoholen en glucose.

Wat hebben we geleerd?

Cellulose of vezel is een polymeer uit de koolhydraatklasse, bestaande uit β-glucoseresten. Onderdeel van plantencelwanden. Het is een witte, smaakloze substantie die vezels vormt die slecht oplosbaar zijn in water en organische oplosmiddelen. Cellulose wordt door koken uit hout geïsoleerd. De verbinding ondergaat veresterings- en hydrolysereacties en kan bij afwezigheid van lucht ontleden. Wanneer het volledig wordt afgebroken, vormt het water en koolstofdioxide.

Cellulose - wat is het? Deze vraag baart iedereen die betrokken is bij de organische chemie zorgen. Laten we proberen de belangrijkste kenmerken van deze verbinding te achterhalen, de onderscheidende kenmerken en praktische toepassingsgebieden te identificeren.

Structurele eigenschappen

Chemische cellulose heeft de formule (C 6 H 10 O 5) p. Het is een polysaccharide dat β-glucoseresiduen bevat. Cellulose wordt gekenmerkt door een lineaire structuur. Elk residu van zijn molecuul bevat drie OH-groepen, daarom wordt deze verbinding gekenmerkt door de eigenschappen van meerwaardige alcoholen. De aanwezigheid van een ringaldehydegroep in het molecuul geeft cellulose herstellende (reducerende) eigenschappen. Het is deze organische verbinding die het belangrijkste natuurlijke polymeer is, het hoofdbestanddeel van plantenweefsel.

Het wordt in grote hoeveelheden aangetroffen in vlas, katoen en andere vezelplanten, die de belangrijkste bron van cellulosevezels zijn.

Technische cellulose wordt geïsoleerd uit houtachtige planten.

Houtchemie

De productie van cellulose wordt behandeld in dit aparte onderdeel scheikunde. Hier wordt verwacht dat er rekening wordt gehouden met de kenmerken van de samenstelling van hout, de chemische en fysische eigenschappen ervan, analysemethoden en isolatie van stoffen, de chemische essentie van de verwerkingsprocessen van hout en de afzonderlijke componenten ervan.

Houtcellulose is polydispers en bevat macromoleculen van verschillende lengtes. Om de mate van polydispersiteit te bepalen, wordt de fractioneringsmethode gebruikt. Het monster wordt in afzonderlijke fracties verdeeld en vervolgens worden hun kenmerken bestudeerd.

Chemische eigenschappen

Wanneer we bespreken wat cellulose is, is het noodzakelijk om een ​​gedetailleerde analyse uit te voeren van de chemische eigenschappen van deze organische verbinding.

Technische cellulose kan worden gebruikt bij de productie van karton en papier, omdat het zonder problemen chemisch kan worden verwerkt.

Elke technologische keten die verband houdt met de verwerking van natuurlijke cellulose is gericht op het behoud van de waardevolle eigenschappen ervan. Moderne verwerking van cellulose maakt het mogelijk om het proces van het oplossen van deze stof uit te voeren en volledig nieuwe chemische stoffen uit cellulose te produceren.

Welke eigenschappen heeft cellulose? Wat is het vernietigingsproces? Deze vragen zijn opgenomen in de schoolcursus organische chemie.

Tot de karakteristieke chemische eigenschappen van cellulose behoren:

• verwoesting;
• stiksels;
• reacties waarbij functionele groepen betrokken zijn.

Tijdens vernietiging wordt een breuk in de keten van het macromolecuul van glycosidische bindingen waargenomen, vergezeld van een afname van de polymerisatiegraad. In sommige gevallen is volledige breuk van het molecuul mogelijk.

Opties voor cellulosevernietiging

Laten we eens kijken welke belangrijke soorten vernietiging cellulose heeft, wat de breuk van macromoleculen is.

Momenteel worden bij de chemische productie verschillende soorten vernietiging onderscheiden.

In de mechanische versie wordt het verbreken van C-C-bindingen in de cycli waargenomen, evenals de vernietiging van glycosidische bindingen. Een soortgelijk proces vindt plaats tijdens het mechanisch malen van een stof, bijvoorbeeld tijdens het malen voor het maken van papier.

Thermische vernietiging vindt plaats onder invloed van thermische energie. Op dit proces is de technologische pyrolyse van hout gebaseerd.

Fotochemische vernietiging omvat de vernietiging van macromoleculen onder invloed van ultraviolette straling.

Voor het stralingstype van vernietiging van een natuurlijk polymeer wordt aangenomen dat er röntgenstraling aanwezig is. Dit type vernietiging wordt gebruikt in speciale apparaten.

Bij blootstelling aan zuurstof uit de lucht is oxidatieve vernietiging van cellulose mogelijk. Het proces wordt gekenmerkt door de gelijktijdige oxidatie van alcohol- en aldehydegroepen die in een bepaalde verbinding aanwezig zijn.

Wanneer cellulose wordt blootgesteld aan water, evenals aan waterige oplossingen van zuren en logen, vindt het proces van cellulosehydrolyse plaats. De reactie wordt doelbewust uitgevoerd in gevallen waarin het nodig is om een ​​kwalitatieve analyse van de structuur van een stof uit te voeren, maar bij het koken van deze stof is dit niet wenselijk.

Micro-organismen, zoals schimmels, kunnen cellulose biologisch afbreken. Om een ​​kwaliteitsproduct te verkrijgen, is het belangrijk om de biologische vernietiging ervan te voorkomen bij de productie van papier- en katoenen stoffen.

Door de aanwezigheid van twee functionele groepen in de moleculen vertoont cellulose eigenschappen die kenmerkend zijn voor polyhydrische alcoholen en aldehyden.

Verknopingsreacties

Dergelijke processen impliceren de mogelijkheid om macromoleculen met gespecificeerde fysische en chemische eigenschappen te verkrijgen.

Ze worden veel gebruikt bij de industriële productie van cellulose en geven het nieuwe prestatiekenmerken.

Bereiding van alkalicellulose

Wat is deze cellulose? Recensies geven aan dat deze technologie wordt beschouwd als de oudste en meest wijdverspreide ter wereld. Tegenwoordig wordt het polymeer dat wordt verkregen bij de vervaardiging van viscosevezels en -films en de creatie van cellulose-ethers op een vergelijkbare manier verfijnd.

Uit laboratoriumonderzoek is gebleken dat na een dergelijke behandeling de glans van de stof toeneemt en de mechanische sterkte toeneemt. Alkalische cellulose is een uitstekende grondstof voor het maken van vezels.

Er zijn drie soorten van dergelijke producten: fysisch-chemisch, structureel, chemisch. Ze zijn allemaal veelgevraagd in de moderne chemische productie en worden gebruikt bij de productie van papier en karton. We ontdekten welke structuur cellulose heeft en wat het productieproces ervan is.

Het zachte deel van planten en dieren bevat voornamelijk cellulose Cellulose geeft planten hun flexibiliteit. Cellulose (vezel) is een plantaardig polysacharide, de meest voorkomende organische stof op aarde.

Bijna alle groene planten produceren cellulose voor hun behoeften. Het bevat dezelfde elementen als suiker, namelijk koolstof, waterstof en zuurstof. Deze elementen zijn aanwezig in lucht en water. Suiker wordt gevormd in de bladeren en verspreidt zich, opgelost in het sap, door de plant. Het grootste deel van de suiker wordt gebruikt om de plantengroei en het herstelwerk te bevorderen, de rest van de suiker wordt omgezet in cellulose. De plant gebruikt het om de schil van nieuwe cellen te creëren.

Cellulose oplossen in Schweitzer's reagens

Wat is cellulose?

Cellulose is een van die natuurlijke producten die vrijwel onmogelijk kunstmatig te verkrijgen zijn. Maar we gebruiken het op verschillende gebieden. Een persoon ontvangt cellulose van planten, zelfs nadat ze zijn gestorven en er een volledig gebrek aan vocht in zit. Wild katoen is bijvoorbeeld een van de puurste vormen van natuurlijke cellulose die mensen gebruiken om kleding te maken.

Cellulose maakt deel uit van planten die door mensen als voedingsproduct worden gebruikt: sla, selderij en zemelen. Het menselijk lichaam is niet in staat cellulose te verteren, maar het is nuttig als “ruwvoer” in het menselijke dieet. De magen van sommige dieren, zoals schapen en kamelen, bevatten bacteriën waardoor deze dieren cellulose kunnen verteren.

Zure neerslag van cellulose

Cellulose is een waardevolle grondstof

Cellulose is een waardevolle grondstof waaruit mensen verschillende producten verkrijgen. Katoen, dat voor 99,8% uit cellulose bestaat, is een opmerkelijk voorbeeld van wat de mens uit cellulosevezels kan produceren. Als katoen wordt behandeld met een mengsel van salpeter- en zwavelzuur, verkrijgen we pyroxyline, een explosief.

Na verschillende chemische behandelingen van cellulose kunnen er andere producten uit worden verkregen. Onder hen: basis voor fotografische film, additieven voor vernissen, viscosevezels voor de productie van stoffen, cellofaan en andere plastic materialen. Cellulose wordt ook gebruikt bij het maken van papier.