Големина на текста:
Целулоза - строеж,структура и свойства
Целулозата е влакнесто,водонеразтворимо високомолекулно
съединение,което се съдържа в дървесината.Това е най-разпрост-
раненият структурен извънклетъчен полизахарид в растителният
свят,от който са изградени стените на клетките на растенията.
По молекулен строеж целулозата представлява природен био-
полимер с линейна твърдоверижна макромолекула.Целулозната
макромолекула е изградена от глюкозидни елементарни звена-
анихидро- -глюкоза,свързани помежду си чрез 1,4-етерни глюко-
зидни връзки:
Поли-1-4- -D-глюкопиранозил-D-глюкопираноза
Както показва структурната формула на целулозата,звената
заемат конформационно състояние “кресло” – хидроксилните групи
са разположени в хоризонтално,а водородните атоми във верти-
кално направление.Всяко следващо звено е обърнато на 180
спрямо оста на макромолекулата.В резултат на това полимерната
верига съществува като напрегната линейна структура.При физични
и химични въздействия върху целулозата звената заемат 6 конфор
мационни състояния тип “вана”.
Степента на полимеризация на природния биополимер зависи
от растителния вид – на целулозата от памук е над 10000,на дърве
сината около 3000.Следователно молекулната маса на целулозата
мо же да варира в широк интервал от 50000 до 1500000.Този полиза
харид се характеризира като полидисперсен по молекулна маса.
Но трябва да се има предвид,че при всички методи на добиване и
избелване на целулозата,протичат и деструктивни процеси,в
резултат на които степента на полимеризация се понижава.
Надмолекулна структура на целулозата
Молекулният строеж на целулозата оказва влияние върху
надмолекулната организация на полизахарида.Хидрофилните
линейни макромолекули образуват първични фибрили,в които
паралелноразположените полимерни вериги са свързани помежду
си със стабилни междумолекулни водородни връзки.
Следователно най-малката структурна единица,от която се
оформя целулозното влакно,е първичната фибрила.Макромолеку
лите в първичната фибрила образуват еднородни кристални зони,
които се редуват с нееднородни аморфни области.Полимерните
вериги в тези аморфни зони също се разполагат по направление на
фибрилата,но нямат строг порядък на подреденост.Средната дължи
на на кристалитите в природната целулоза достига 100 nm ,а на
аморфните зони-30-40 nm.При това някои полимерни вериги преми
нават през няколко кристални и аморфни зони, като по този начин ги
свързват с ковалентни връзки.
Способността на целулозата към кристализация и строежът
на кристалната структура са доказани чрез електронна микроскопия,
като са използвани поляризирани инфрачервени лъчи.Във всяка
“кристална решетка” се съдържат четири гликозидни звена,като
направлението на полимерната верига е по вертикалата на централ
ната ос на решетката.Съгласно модела на Лианг и Марчессолт хид-
роксилните групи в трето положение са свързани в вътрешномоле-
кулна водородна връзка с кислорода от предходното звено,а в
положение 6 – чрез междумолекулна водородна връзка с кислорода
от етерната връзка на съседна полимерна верига.Целулозата обаче
е полиморфно високомолекулно съединение по надмолекулна струк
тура.Съществуват четири модификации кристални структури на
биополимера.
Няколко паралелно разположени първични фибрили образу
ват микрофибрила.Микрофибрилите имат линеен строеж във вед на
лента с ширина 8-20 nm и представляват основната градивна едини
ца на целулозното влакно.В една микрофибрила се включват до
няколко стотин полимерни вериги,свързани помежду си с Н-връзки.
Между отделните първични фибрили,оформящи микрофибрилата,
се намират нееднородни полимерни вериги на целулозата,както и
на хемицелулозата и лигнина.
Свойства на целулозата
Чистата целулоза е твърдо вещество с влакнест строеж и
капилярно-пореста структура.Не се разтваря във вода,но е силно
хигроскопична.Неразтворима е и в органични разтворители.Един от
малкото разтворители на целулозата е швайцеров реактив – воден
разтвор на медноамонячното комплексно съединениеCu(NH3)4(OH)2,
в който целулозните макромолекули се запазват непроменени.Разт-
варянето в концентрирани минерални киселини е съпроводено с
деструкция на целулозата.
Разделянето на природния полимер на -, - и - целулоза се
основава на разтворимостта на отделните фракции в основа.Фрак-
цията,която не се разтваря в 17,5 %-ен разтвор на NaOH при 20
С,се нарича алфа - целулоза.
Под действие на по-концентрирани разтвори на основата в
целулозата протичат редица физикохимични процеси-набъбва
не,частично разтваряне на нискомолекулните фракции,частично
окисление иструктурни превръщания.В резултат на взаимодейст
вието с основата се получава т.нар.алкална целулоза(алкалицелу
лоза):
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH = [C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Този процес се нарича мерсеризация и се прилага при
производството на модифицираната целулоза и вискозни влакна.
Целулозата представлява полимолекулен алкохол: всяко
звено съдържа една първична и две вторични хидроксилни групи.
Поради това този биополимер проявява склонност да се свързва с
водата.Молекулите на водата образуват водородни връзки с
хидроксилните групи от нееднородните области на целулозното
влакно.Набъбването на целулозата е толкова по-силно,колкото по-
малка е степента на кристалност.При адсорбцията и десорбцията на
водата от целулозата се наблюдава явлението хистерезис.При
овлажняване и сушене целулозата постепенно губи хигроскопично
стта си.Това се дължи на увеличаване кристалните области в
целулозните влакна.
Под действие на киселини целулозата претърпява хидролиз-
на деполимеризация по схемата:
целулоза --- хидроцелулоза --- целодекстрини ---
--- олигозахариди --- целобиоза --- d-глюкоза
Водородните йони катализират реакцията на разкъсване на
етерната глюкозидна връзка между звената,към която се присъе-
динява молекула вода.При получаването на разтворима целулоза
степента на полимеризация може да се регулира до необходимото
равнище.Междинните продукти на хидролизата могат да бъдат -
глюкозидни полимери на глюкозата,а крайният продукт – глюкоза
та.Частично хидролизираната целулоза се нарича хидроцелулоза.
Тези процеси имат важно значение в хидролизната промишлено
ст,както и за получаването на биосинтетичен протеин.
Целулозата търпи различни окислителни процеси,в резултат
на които крайните продукти на окислението съдържат както карбо-
нилни,така и карбоксилни групи.Обикновенно при окислението
протича и деструкция на полимерната верига поради това,че

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.
Последно свалили материала:
ДАТА ИНФОРМАЦИЯ ЗА ПОТРЕБИТЕЛЯ
08 авг 2022 в 13:08 учител на 56 години от Пловдив
 
 
Онлайн тестове по Международни Отношения (МИО)
Тест по международен мениджмънт
изпитен тест по Международни Отношения (МИО) за Студенти от 3 курс
Изпитен вариант за тест по Международен мениджмънт. Сред въпросите има и такива с повече от един верен отговор.
(Лесен)
40
287
2
21.09.2012
Тест по теория на международните отношения
състезателен тест по Международни Отношения (МИО) за Студенти от 1 курс
Тестът е предназначен за студенти по право или международни отношения.
(Труден)
15
262
1
09.02.2012
» виж всички онлайн тестове по международни отношения (мио)

Целулоза - строеж,структура и свойства

Материал № 670772, от 22 апр 2011
Свален: 140 пъти
Прегледан: 354 пъти
Предмет: Международни Отношения (МИО), Икономика
Тип: Курсова работа
Брой страници: 13
Брой думи: 2,409
Брой символи: 15,819

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Целулоза - строеж,структура и свойства"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Последно видяха материала