Формула целюлози. Хімічні фізичні властивості. Отримання, застосування

Стали звичними для нас повсякденні предмети, які повсюдно зустрічаються в нашому повсякденному житті, неможливо було б уявити без використання продуктів органічної хімії. Задовго до хімічних дослідів Ансельма Пайя, в результаті яких він зміг виявить і описати в 1838 році полісахарид, який отримав власне ім`я "Целюлоза" (похідна французького cellulose і латинського cellula, що означає «клітка, клетушка»), властивість цієї речовини активно використовувалося у виробництві самих незамінних речей.

Розширення знань про целюлозі призвело до появи найрізноманітніших речей, виготовлених на її основі. Папір різних сортів, картон, деталі з пластмаси і з штучних волокон (ацетатних, віскозних, мідно-аміачних), полімерні плівки, емалі і лаки, миючі засоби, харчові добавки (E460) і навіть бездимний порох є продуктами виробництва та переробки целюлози.

У чистому вигляді целюлоза являє собою біла тверда речовина з досить привабливими властивостями, проявляє високу стійкість до різних хімічних і фізичних дій.

Природа обрала целюлозу (клітковину) своїм головним будівельним матеріалом. У рослинному світі вона складає основу для клітинних стінок дерев та інших вищих рослин. У самому чистому вигляді в природі целюлоза знаходиться в волосках насіння бавовнику.

Унікальні властивості цієї речовини визначаються його оригінальним будовою. Формула целюлози має загальну запис (C6 H10 O5) n з чого ми бачимо яскраво виражене полімерне будову. Повторюваний величезна кількість разів залишок beta - глюкози, що має більш розгорнутий вигляд як - [С6 Н7 О2 (OH) 3] -, з`єднується в довгу лінійну молекулу.

Молекулярна формула целюлози визначає її унікальні хімічні властивості протистояти впливу агресивних середовищ. Також целюлоза має високу стійкість до нагрівання, навіть при 200 градусах за Цельсієм речовина зберігає свою структуру і не руйнується. Самозаймання відбувається при температурі в 420 ° С.

Не менш приваблива целюлоза своїми фізичними властивостями. Структурна формула целюлози у вигляді довгих ниток, що містять від 300 до 10 000 глюкозних залишків, які не мають бічних відгалужень, багато в чому визначає високу стійкість цієї речовини. Формула глюкози показує, як безліч водневих зв`язків зраджують целюлозним волокнам не тільки велику механічну міцність, але і високу еластичність. Результатом аналітичної обробки безлічі хімічних дослідів і досліджень стало створення моделі макромолекули целюлози. Вона являє собою жорстку спіраль з кроком в 2-3 елементарних ланки, яка стабілізована за рахунок внутрішньомолекулярних водневих зв`язків.

Чи не формула целюлози, а ступінь її полімеризації є основною характеристикою для багатьох речовин. Так в необробленому бавовні число глюкозидні залишків досягає 2500-3000, в очищеному бавовні - від 900 до 1000, очищена деревна маса має показником 800-1000, в регенеративної целюлозі їх кількість скорочується до 200-400, а в промисловому ацетаті целюлози він становить від 150 до 270 «ланок» в молекулі.

Продуктом для отримання целюлози служить рослинна сировина, головним чином це деревина. Основний технологічний процес виробництва передбачає варіння тріски з різними хімічними реагентами з подальшим очищенням, сушінням і різкою готового продукту.

Подальша обробка целюлози дає можливість отримувати безліч матеріалів із заданими фізичними і хімічними властивостями, що дозволяють виробляти самі різні продукти, без яких життя сучасної людини важко уявити. Унікальна формула целюлози, скоригована хімічної і фізичної обробкою, стала основою для одержання матеріалів, що не мають аналогів у природі, що дозволило їх широко застосовувати в хімічній промисловості, медицині та інших галузях людської діяльності.