назадменювперёд

 

25.Целлюлоза.
25.1.Строение целлюлозы.

    Молекулярная формула целлюлозы (-C6H10O5-)n, как и у крахмала.

формула

Целлюлоза тоже является  природным  полимером.  Ее  макромалекула  состоит  из  многих остатков  молекул  глюкозы.  Может  воэникнуть  вопрос:  почему  крахмал   и целлюлоза  –  вещества  с  одинаковой  молекулярной  формулой   –   обладают различными свойствами?
При  рассмотрении  синтетических  полимеров  мы  уже  выяснили,  что  их свойства зависят от числа  элементарных  звеньев  и  их  структуры.  Это  же положение  относится  и  к   природным   полимерам.   Оказывается,   степень полимеризации у целлюлозы  намного  больше,  чем  у  крахмала.  Кроме  того, сравнивая структуры этих природных полимеров, установили, что  макромолекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, состоят из остатков молекулы  (-глюкозы  и имеют только линейное  строение.  Макромолекулы  целлюлозы  располагаются  в одном направлении и образуют волокна (лен, хлопок, конопля).
В каждом остатке молекулы глюкозы содержатся три гидроксильные группы. Целлюлоза – волокнистое вещество. Она  не  плавится  и  не  переходит  в парообразное  состояние:  при  нагревании  примерно   до   350оС   целлюлоза разлагается  –  обугливается.  Целлюлоза  нерастворима  ни  в  воде,  ни   в большинстве других неорганических и органических растворителях.
Растворителем целлюлозы является реактив Швейцера –  раствор  гидроксида меди  (II)  с  аммиаком,  с  которым  она  одновременно  и  взаимодействует. Концентрированные кислоты (серная, фосфорная)  и  концентрированный  раствор хлорида  цинка  также  растворяют  целлюлозу,  но  при  этом  происходит  ее частичный  распад  (гидролиз),  сопровождающийся  уменьшением   молекулярной массы.

25.2.Химические свойства целлюлозы.
1.Действуя  металлическим   натрием,   можно   получить алкоголят целлюлозы
реакция
2.При  взаимодействии  целлюлозы  с   азотной   кислотой   в   присутствии концентрированной  серной  кислоты,  в  зависимости  от  условий  образуются динитроцеллюлоза и тринитроцеллюлоза, являющиеся сложными эфирами:
реакция
3.Одно  из  наиболее  характерных  свойств  целлюлозы  –   способность   в присутствии  кислот   подвергаться   гидролизу   с   образованием   глюкозы. Аналогично крахмалу гидролиз целлюлозы протекает ступенчато.  Суммарно  этот процесс можно изобразить так:
реакция
25.3.Применение целлюлозы.

Целлюлоза  используется  человеком  с  очень  древних  времен.   Сначала применяли древесину как горючий и строительный  материал;  затем  хлопковые, льняные и другие волокна стали использовать как  текстильное  сырье.  Первые промышленные способы химической переработки древесины  возникли  в  связи  с развитием бумажной промышленности.
Бумага – это тонкий слой волокон клетчатки, спрессованных и  проклеенных для   создания   механической   прочности,    гладкой    поверхности,    для предотвращения растекания  чернил.  Первоначально  для  изготовления  бумаги употребляли растительное сырье, из которого  чисто  механически  можно  было получить необходимые волокна, стебли риса (так называемая  рисовая  бумага), хлопка,  использовали  также  изношенные  ткани.  Однако  по  мере  развития книгопечатания  перечисленных  источников  сырья  стало   не   хватать   для удовлетворения  растущей   потребности   бумаги.   Особенно   много   бумаги расходуется  для  печатания  газет,  причем  вопрос  о  качестве   (белизне, прочности, долговечности) для газетной бумаги значения не имеет.  Зная,  что древесина примерно на 50% состоит  из  клетчатки,  к  бумажной  массе  стали добавлять размолотую древесину.  Такая  бумага  непрочна  и  быстро  желтеет (особенно на свету).
Для  улучшения  качества  древесных  добавок  к  бумажной   массе   были предложены различные способы  химической  обработки  древесины,  позволяющие получить  из  нее  более  или  менее  чистую  целлюлозу,  освобожденную   от сопутствующих веществ – лигнина, смол  и  других.  Для  выделения  целлюлозы было предложено несколько способов, из которых мы рассмотрим сульфитный.
По сульфитному способу измельченную древесину ”варят “ под  давлением  с гидросульфитом кальция. При  этом  сопутствующие  вещества  растворяются,  и освобожденную от примесей  целлюлозу  отделяют  фильтрованием.  Образующиеся сульфитные  щелока  являются  в  бумажном  производстве   отходами.   Однако вследствие того, что они содержат наряду с другими  веществами  способные  к брожению моносахариды, их  используют  как  сырье  для  получения  этилового спирта (так называемый гидролизный спирт).
Целлюлоза используется для получения вискозного, ацетатного. медно-аммиачного волокон.

 

назадменювперёд

 


25

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов