Більшість речей, які створюють у повсякденному житті комфорт, виготовлені з матеріалів, заснованих на целюлозі. Вона є полімером з унікальними фізичними та хімічними властивостями.
Що з себе представляє целюлоза?
Целюлоза - це полісахарид, який складається з залишків молекули глюкози і є необхідним елементом для утворення оболонки всіх рослинних клітин. Молекули її мають лінійну будову і містять три гідроксильні групи. Завдяки цьому вона виявляє властивості багатоатомного спирту.
Фізичні властивості целюлози
Целюлоза є білою твердою речовиною, яка здатна досягати температури в 200оС і при цьому не руйнуватися. Але при підвищенні температури до 275оС вона починає займатися, що говорить про її приналежність до пальних речовин.
Якщо розглядати целюлозу під мікроскопом, можна помітити, що її структура утворена волокнами, що мають довжину не більше 20 мм. Волокна целюлози з 'єднані безліччю водневих зв' язків, але при цьому вони не мають відгалужень. Це надає целюлозі найбільшу міцність і здатність до збереження еластичності.
Хімічні властивості целюлози
Залишки молекул глюкози, що становлять целюлозу, утворюються при гідролізі. Сірчана кислота і йод у процесі гідролізу забарвлюють целюлозу в синій колір, а просто йод - у коричневий. Існує безліч реакцій з целюлозою, при яких відбувається утворення нових молекул. Реагуючи з азотною кислотою, целюлоза перетворюється на нітроцелюлозу. А в процесі етерифікації оцтовою кислотою утворюється тріацетат целюлози. Целюлоза не розчиняється у воді. Найефективнішим її розчинником є іонна рідина.
Як отримують целюлозу?
Деревина складається на 50% з целюлози. Шляхом тривалого варіння тріски в розчині реагентів, а потім проведення очищення отриманого розчину, можна отримати її в чистому вигляді. Способи варіння целюлози розрізняються за типом реагентів. Вони можуть бути кислими і лужними. Кислі реагенти містять сірчисту кислоту і застосовуються для отримання целюлози з малосмолистих дерев. Клацання на двох типах: натронні і сульфатні. Завдяки натронним реагентам, целюлозу можна отримувати з листяних дерев і однорічних рослин. Але, використовуючи цей реагент, целюлоза виходить дуже дорогою, тому натронні реагенти використовують рідко або не використовують зовсім. Найпоширенішим способом отримання целюлози є метод, заснований на сульфатних реагентах. Сульфат натрію - основа для білого щілина, який використовується як реагент і придатний для отримання целюлози з будь-якої рослинної сировини.
Застосування целюлози
Целюлоза та її ефіри використовуються для створення штучних волокон, віскозного та ацетатного. Деревна целюлоза використовується для створення різноманітних речей: папери, пластмаси, вибухових пристроїв, лаків тощо.