Формула Целлулосе. Својства целулозе. Пулп апплицатион

Цијели живот смо окружени огромним бројем предмета - картонских кутија, оффсет папира, пластичних врећица, одјеће од вискозе, бамбусових ручника и још много тога. Али мало људи зна да се у производњи активно користи целулоза. Шта је то заиста магична супстанца, без које практично ниједно модерно индустријско предузеће не може? У овом чланку ћемо говорити о својствима целулозе, њеној примени у разним пољима, као ио томе шта је минирана, и која је њена хемијска формула. Почнимо са поријеклом.

Детекција супстанце

Формулу целулозе открио је француски хемичар Анселм Паиен током експеримената о одвајању дрвета од компоненти. Након обраде азотна киселина, Научник је открио да током хемијске реакције настаје влакнаста супстанца, слична памуку. Након пажљиве анализе материјала добијеног од стране Паиена, добијена је хемијска формула целулозе - Ц6Х10О5. Опис процеса објављен је 1838. године, а супстанца је добила своје научно име 1839. године.

Дарови природе

Сада је сигурно извесно да скоро сви делови биљака и животиња садрже одређену количину целулозе. На пример, биљкама је потребна ова супстанца за нормалан раст и развој, односно за стварање нових ћелијских мембрана. Композиција се односи на полисахариде.

У индустрији се, по правилу, природна пулпа добија из четинарских и листопадних стабала - до 60% ове супстанце се налази у сувом дрву, као и прерадом памучног отпада, који садржи око 90% целулозе.

Познато је да ако се дрво загрева у вакууму, односно без приступа ваздуху, долази до термичке разградње целулозе, због чега настаје ацетон, метил алкохол, вода, сирћетна киселина и дрвени угаљ.

Упркос богатој флори планете, шуме више нису довољне за производњу потребне количине хемијских влакана за индустрију - употреба целулозе је преопширна. Због тога се све више копа из сламе, трске, кукурузних стабљика, бамбуса и трске.

Синтетичка пулпа кориштењем различитих технолошких процеса добива се из угља, уља, природни гас анд слате.

Из шуме - у радњи

Погледајмо екстракцију техничке целулозе из дрвета - то је сложен, занимљив и дуготрајан процес. Прије свега, дрво се доводи у производњу, обрађује у велике фрагменте и уклања се кора.

Затим се ољуштене шипке прерађују у чипс и сортирају, а затим кувају у течности. Тако добијена пулпа се одваја од алкалија, затим се суши, сече и пакује за транспорт.

Хемија и физика

Које су хемијске и физичке тајне које садрже својства целулозе, поред чињенице да је то полисахарид? Пре свега, то је бела супстанца. Запаљива је и добро гори. Раствара се у комплексним једињењима воде са хидроксидима неких метала (бакар, никл), са аминима, као иу сумпорним и фосфорна киселина, концентровани раствор цинк хлорида.

Целулоза се не отапа у расположивим кућним растварачима и обичној води. То је због тога што су дуги, слични молекули ове супстанце повезани у специфичне снопове и распоређени су паралелно један другом. Поред тога, цела ова "конструкција" је појачана водиковим везама, због чега молекули слабог растварача или воде једноставно не могу ући и уништити овај јак плексус.

Најтање нити, чија дужина варира од 3 до 35 милиметара, повезане у снопове - тако можете схематски приказати структуру целулозе. Дуга влакна се користе у текстилној индустрији, кратка влакна се користе у производњи, на примјер, папира и картона.

Целулоза се не топи и не претвара у пару, међутим, почиње да се погоршава када се загреје изнад 150 степени Целзијуса, док ослобађа једињења ниске молекулске масе - водоник, метан и угљен моноксид. (угљен моноксид). На температури од 350 ° Ц и више, целулоза је изгорела.

Промени на боље

На тај начин хемијски симболи описују целулозу, чија структурна формула јасно показује молекул полимера дугог ланца који се састоји од репетитивних остатака глукозида. Обратите пажњу на "н", указујући на велики број њих.

Иначе, формула пулпе коју је произвео Анселм Паиен је доживјела неке промјене. Године 1934. енглески органски хемичар, добитник Нобелове награде Валтер Норман Хоуорс, проучавао је својства шкроба, лактозе и других шећера, укључујући целулозу. Проналазећи способност ове супстанце да се хидролизује, он је направио сопствене корекције у истраживању Паиена, а формула целулозе је допуњена са вредношћу "н", означавајући присуство гликозидних остатака. Тренутно изгледа овако: (Ц ₅ Х ₁₀ О ₅ ) _н .

Естери целулозе

Важно је да целулозни молекул садржи хидроксилне групе које се могу алкиловати и ациловати, тако формирајући различите естре. Ово је још једно од најважнијих својстава које поседује целулоза. Структурна формула различитих једињења може изгледати овако:

Етери целулозе су једноставни и сложени. Једноставни су метил-, хидроксипропил-, карбоксиметил-, етил-, метилхидроксипропил- и цијаноетилцелулоза. Комплексни су нитрати, сулфати и целулозни ацетати, као и ацетопропионати, ацетилфталилцелулоза и ацетобутирати. Сви ови етери произведени су у скоро свим земљама света стотинама хиљада тона годишње.

Од филма до паста за зубе

За шта су они? У правилу, целулозни етери су у широкој употреби за производњу вештачких влакана, различитих пластика, различитих филмова (укључујући фотографске), лакова, боја, а користе се иу војној индустрији за производњу чврстог ракетног горива, бездимног праха и експлозива.

Поред тога, целулозни етери су део гипсаних и гипс-цементних мешавина, боја за тканине, пасте за зубе, разних лепкова, синтетичких детерџената, парфема и козметике. Укратко, ако формула пулпе није откривена у далекој 1838, модерни људи не би имали много предности цивилизације.

Скоро близанци

Мало обичних људи зна да целулоза има неку врсту пандана. Формула целулозе и скроба је идентична, али то су две потпуно различите супстанце. У чему је разлика? Упркос чињеници да су обе ове супстанце природни полимери, степен полимеризације скроба је много мањи од степена целулозе. А ако идете даље и упоредите структуре ових супстанци, можете уочити да су макромолекуле целулозе распоређене линеарно и само у једном смеру, формирајући тако влакна, док микрочестице скроба изгледају мало другачије.

Сфере примене

Један од најбољих визуелних узорака практично чисте целулозе је обична медицинска вата. Као што знате, производи се од пажљиво очишћеног памука.

Други, не мање искоришћени производ из целулозе је папир. У ствари, то је најтањи слој целулозних влакана, пажљиво пресован и залијепљен.

Осим тога, целулоза производи вискозну постељину, која се под вјештим рукама мајстора магично претвара у предивну одјећу, пресвлаке за тапецирани намјештај и разне украсне драперије. Вискоза се такође користи за производњу техничких појасева, филтера и каблова за пнеуматике.

Не заборавите на целофан, који се производи од вискозе. Без тога, тешко је замислити супермаркете, радње, одељења за паковање поште. Целофан је свуда: у њега се умотавају слаткиши, у њега се пакују житарице и пекарски производи, као и таблете, пантихосе и било која опрема, од мобилног телефона до даљинског управљача за телевизор.

Поред тога, чиста микрокристална целулоза је укључена у пилуле за губитак тежине. Једном у стомаку, набубре и стварају осећај пунине. Количина конзумиране хране дневно је значајно смањена, односно, тежина се смањује.

Као што видите, откриће пулпе је направило праву револуцију, не само у хемијској индустрији, већ иу медицини.