нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Целюлоза

   
 

Целюлоза (франц. cellulose, від лат. Cellula, буквально - кімнатка, клетушка, тут - клітка), клітковина, один з найпоширеніших природних полімерів ( полісахарид ); головна складова частина клітинних стінок рослин, обумовлює механічну міцність і еластичність рослинних тканин. Так, вміст Ц. в волосках насіння бавовнику 97-98%, в стеблах луб'яних рослин (льон, рамі, джут) 75-90%, в деревині 40-50%, очереті, злаках, соняшнику 30-40%. Виявлена ??також в організмі деяких нижчих безхребетних.

В організмі Ц. служить головним чином будівельним матеріалом і в обміні речовин майже не бере участь. Ц. не розщеплюється звичайними ферментами шлунково-кишкового тракту ссавців (амілазою, мальтазою); при дії ферменту целюлази, що виділяється мікрофлорою кишечника травоїдних тварин, Ц. розпадається до D-глюкози. Біосинтез Ц. протікає за участю активованої форми D-глюкози.

? Виділення целюлози з природних матеріалів засновано на дії реагентів, що розчиняють або руйнують містяться в рослинних тканинах нецелюлозний компоненти (білки, жири, воски, смоли, лігнін, а також полісахариди - супутники Ц.). Методи виділення залежать від типу рослинного матеріалу і призначення Ц. Основні з них: лужна варіння (обробка рослинних матеріалів розбавленим розчином їдкого натру під тиском з подальшою отбелке - обробкою окислювачами, наприклад гіпохлоритом натрію), застосовувана переважно для одержання бавовняної Ц.; сульфитная варіння (обробка під тиском водними розчинами бісульфіту кальцію, магнію, натрію або амонію, що містять невелику кількість вільного SO 2) і сульфатна варіння (обробка під тиском водним розчином суміші їдкого натру і сульфіду натрію), використовувані для виділення Ц. з деревини. Із соломи Ц. виділяють хлорно-лужним методом (послідовною обробкою водним розчином їдкого натру і хлором). Див також Целюлозно-паперова промисловість .

Структура і властивості целюлози. Ц. - волокнистий матеріал білого кольору, щільність 1, 52-1,54 г / см 3 (20? С). Ц. розчинна у т. н. мідно-аміачних розчинах [розчин аммінкупрум (II)-гідроксиду в 25%-ном водному розчині аміаку], водних розчинах четвертинних амонієвих підстав, водних розчинах комплексних сполук гидроокисей полівалентних металів (Ni, Со) з аміаком або етилендіаміном, лужному розчині комплексу заліза ( III) з виннокислим натрієм, розчинах двоокису азоту в диметилформамиде, концентрованої фосфорної та сірчаної кислотах (розчинення в кислотах супроводжується деструкцією Ц.).

Макромолекули Ц. побудовані з елементарних ланок D- глюкози , з'єднаних 1,4-b-Глікозидний зв'язками в лінійні нерозгалужені ланцюга:


Середня ступінь полімеризації Ц. змінюється в широких межах; наприклад, для Ц. віскозного волокна вона складає 300-500, для Ц. бавовняного волокна та луб'яних волокон - 10-14 тис. (віскозіметрія. метод або за даними визначення в ультрацентрифуге). Ц. відрізняється значною полідисперсністю за молекулярною масою; характер кривих молекулярно-масового розподілу залежить від виду вихідного целлюлозосодержащіе матеріалу і способу виділення з нього Ц.

Ц. зазвичай відносять до кристалічних полимерам. Для неї характерне явище поліморфізму, тобто наявність ряду структурних (кристалічних) модифікацій, що розрізняються параметрами кристалічної решітки і деякими фізичними і хімічними властивостями; основними модифікаціями є Ц. I (природна Ц.) і Ц. II ( гідратцеллюлози ).

Ц. має складну надмолекулярну структуру. Первинний елемент її - Мікрофібрили, що складається з декількох сотень макромолекул і має форму спіралі (товщина 35-100 , довжина 500-600 ? і вище). Мікрофібрили об'єднуються в більші утворення (300-1500 ), по-різному орієнтовані в різних шарах клітинної стінки. Фібрили "цементуються" т. н. матриксом, що складається з ін полімерних матеріалів вуглеводної природи (геміцелюлози, пектину) і білка (екстенсіна).

гликозидная зв'язку між елементарними ланками макромолекули Ц. легко гідролізуються під дією кислот, що є причиною деструкції Ц. у водному середовищі в присутності кислих каталізаторів. Продукт повного гідролізу Ц. - глюкоза; ця реакція лежить в основі промислового способу отримання етилового спирту з целлюлозосодержащіе сировини (див. Гідроліз рослинних матеріалів ). Частковий гідроліз Ц. протікає, наприклад, при виділенні її з рослинних матеріалів і при хімічній переробці. Неповним гідролізом Ц., здійснюваним таким чином, щоб деструкція відбувалася тільки в малоупорядоченних ділянках структури, отримують т. н. микрокристаллическую "порошкову" Ц. - білосніжний легкосипучий порошок.

За відсутності кисню Ц. стійка до 120-150? С; при подальшому підвищенні температури природні целюлозні волокна піддаються деструкції, Гидратцеллюлозниє - дегідратації. Вище 300? С відбувається графітизація (карбонізація) волокна - процес, який використовується при отриманні вуглецевих волокон .

Внаслідок наявності в елементарних ланках макромолекули гідроксильних груп Ц. легко етерифікування і алкілуючі ; ці реакції широко використовуються в промисловості для одержання простих і складних ефірів Ц. (див. Целюлози ефіри ). Ц. реагує з підставами; взаємодія з концентрованими розчинами їдкого натру, що приводить до утворення лужної Ц. ( мерсеризация Ц.), - проміжна стадія при отриманні ефірів Ц. Більшість окислювачів викликає невибіркову окислення гідроксильних груп Ц. до альдегідних, кето-або карбоксильних груп, і тільки деякі з окислювачів (наприклад, йодна кислота і її солі) - виборче (тобто окислюють ОН-групи у певних атомів вуглецю). окисного деструкції Ц. піддають при отриманні віскози (стадія предсозреванія лужної Ц.); окислення відбувається також при отбелке Ц.

Для усунення деяких недоліків волокон з Ц. (невисокою еластичності, нестійкості до дії мікроорганізмів, горючості) і додання їм нових цінних властивостей здійснюють модифікацію целюлозних матеріалів методами прищепленої полімеризації або обробкою тканин з целюлозних волокон поліфункціональними сполуками (наприклад, метілольних похідними сечовини, епоксісоедіненіямі). Т. о. отримують малосмінаемой тканини з целюлозних волокон (головним чином бавовни), а також іонообмінні, негорючі, гемостатичні і бактерицидні матеріали. Див також Волокна хімічні .

Застосування целюлози. З Ц. виробляють папір , картон, різноманітні штучні волокна - Гидратцеллюлозниє ( віскозні волокна , медноамміачний волокно ) і ефіроцеллюлозних (ацетатное і тріацетатноє - див Ацетатні волокна ), плівки (целофан), пластмаси і лаки (див. етроли , Гидратцеллюлозниє плівки , ефіроцеллюлозних лаки ). Природні волокна з Ц. (бавовняне, луб'яні), а також штучні широко використовуються в текстильній промисловості. Похідні Ц. (головним чином ефіри) застосовують як загусники друкарських фарб, Шліхта і аппретірующімі препарати, стабілізатори суспензій при виготовленні бездимного пороху та ін МІКРОКРИСТАЛІЧНА Ц. використовують як наповнювача при виготовленні лікарських препаратів, як сорбент в аналітичній і препаративної хроматографії.


Літ.: Нікітін Н. І., Хімія деревини і целюлози, М. - Л., 1962; Коротка хімічна енциклопедія, т. 5, М., 1967, с. 788-95; Роговин З. А., Хімія целюлози, М., 1972; Целюлоза та її похідні, пров. з англ., т. 1-2, М., 1974; Кретович В. Л., Основи біохімії рослин, 5 вид., М., 1971.

© Л. С. Гальбрайх, Н. Д. Габріелян.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка