Celuloza
Celuloza este o
substanță macromoleculară naturală din clasa glucidelor, fiind constituentul principal al membranelor celulelor
vegetale. Celuloza este polizaharidă și împreună cu lignina (un compus macromolecular aromatic) și alte substanțe,
formează pereții celulelor vegetale și conferă plantei rezistență mecanică și elasticitate. Aceasta are aceeași formulă brută ca și amidonul (C6H10O5)n,
unde n poate atinge
cifra miilor.
Istoric:
Celuloza a fost prezentă pe Terra de când au apărut copacii și plantele
fiind constituentul principal al pereților celulari vegetali. Datorită acestui
fapt nu există o dată anume pentru descoperirea ei; a apărut înainte de
nașterea omului. Recunoașterea celulozei ca fiind un constituent principal al
peretelui celular vegetal a fost în glucoză.
Hârtia (cea mai
utilizată celuloză) a fost creată prima dată în anul 1838 datorită
descoperirilor botanistului francez Anselme Payen care a izolat celuloza pentru
prima dată din lemn. Atunci a fost înțeleasă structura sa. În prezent celuloza
este polizaharida cea mai răspândită în natură și se află sub observația
oamenilor de știință producându-se schimbări în procesul de prelucrare,
utilizări și genetica plantelor (mulți fermieri fiind interesați de mutațiile
genetice pentru a produce cantități mai mari de bumbac).
Structura celulozei:
Timp de mulți ani s-a acceptat că celuloza este
un lanț lung de polimeri, alcătuit din glucoză. În anii 1900 celuloza a fost
descrisă mai amănunțit de Cross și Bevan. Ei au îndepărtat părțile vegetale
prezente în mod normal în celuloză prin dizolvarea lor în soluție concentrată
de hidroxid de sodiu. Partea care nu s-a dizolvat a fost numită alpha-celuloză.
Materialul solubil (ß-celuloza și γ-celuloza) s-a dovedit mai târziu a nu fi
celuloză ci zaharuri și carbohidrați.
Derivați ai celulozei:
Nitratul de celuloză a
fost primul material plastic realizat cu succes în 1869 prin transformarea
celulozei în nitrat. Este folosită în industrie pentru confecționarea lacurilor
(1920 - folosită pentru prima dată), pieselor de toaletă. Este folosită și la explozibili.Tratată
duce la formarea vâscozei sau celuloza acetată folosită pentru lacuri.
Proprietăți
fizice:
·
Formula: (C6H10O5)n
·
Culoarea: poate fi opacă sau transparentă; deoarece este foarte stabilă
poate rezista la umezeală sau la contactul cu alte grăsimi foarte bine, dar
fiind ușor distrusă la contactul cu acizii.
·
Punctul de topire: necunoscut
·
Punctul de fierbere: necunoscut
·
Temperatura de descompunere: 2600°C
·
Densitatea (în stare naturală): între 1,27 - 1,60 g/ml
·
Masa: 162g
·
Compoziția: 44,4% din componența celulozei este carbon; 6,2% hidrogen;
49,4% oxigen.
Deoarece conține un număr mare de grupări de hidroxil,
reacționează cu acizi și formează esteri sau cu alcool și formează eteri. Din
modul în care celuloza reacționează cu diferiți reactivi s-a dedus că în
macromolecula ca fiecare rest de glucoză prezintă trei grupări hidroxil
capabilă să reacționeze chimic. Grupările hidroxil din celuloză au reactivitate
normală și participă la reacțiile specifice lor: formarea de eteri, de esteri,
de alcooli. După numărul grupărilor hidroxil dintr-un rest glucozic, care
participă la asemenea reacții se obțin produși cu diferite grade de transfer.
Tratată cu amestec de acid acetic și anhidridă acetică, celuloza
poate forma mono-, di- sau tri-acetatul de celuloză. Prin tratare cu soluții
concentrate de hidroxid de sodiu, celuloza formează un produs de tip alcoolat
(alcoxid), denumit alcaliceluloză, ce poate avea, de asemenea, diferite grade
de transformare. Asemenea produși sunt obținuți și folosiți direct la
fabricarea fibrelor artificiale. Fibrele de celuloză din bumbac au lungimi de
20-30 mm și de aceea pot fi toarse în fire care apoi se țes. Fibrele celulozice
din lemn sunt foarte scurte, 3-5 mm și încercarea de a le toarce nu a condus la
nici un rezultat. Prin prelucrare fizico-chimică a acestora s-au realizat
fibrele artificiale, denumite curent mătase artificială (au luciu asemănător cu
cel al mătăsii naturale).
Utilizare:
Celuloza este utilizată la
obținerea substanțelor explozibile de tip pulbere fără fum; a mătăsii
artificiale de tip vâscoză (milaneză) și a mătăsii acetat; a nitrolacurilor și
nitroemailurilor (lacuri de acoperire cu uscare rapidă și luciu puternic); a celofanului.
Este o materie primă de mare valoare economică și constituie punctul de plecare
în fabricarea unor produse importante, dintre care cea de hârtie ocupă un loc
principal (a fost folosită pentru obținerea hârtiei încă din secolul al
II-lea).
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu