Меката част на растенията и животните съдържа главно целулозаЦелулозата е това, което дава на растенията тяхната гъвкавост. Целулозата (фибри) е растителен полизахарид, който е най-разпространеното органично вещество на Земята.
Почти всички зелени растения произвеждат целулоза за своите нужди. Съдържа същите елементи като захарта, а именно въглерод, водород и кислород. Тези елементи присъстват във въздуха и водата. Захарта се образува в листата и, разтваряйки се в сока, се разпространява в цялото растение. Основната част от захарта се използва за насърчаване на растежа на растенията и възстановителните дейности, останалата част от захарта се превръща в целулоза. Растението го използва, за да създаде обвивката на нови клетки.
Разтваряне на целулоза в реактив на Швайцер
Какво е целулоза?
Целулозата е един от онези природни продукти, които е почти невъзможно да се получат по изкуствен път. Но ние го използваме в различни области. Човек получава целулоза от растенията дори след като умрат и в тях има пълна липса на влага. Например дивият памук е една от най-чистите форми на естествена целулоза, която хората използват за направата на дрехи.
Целулозата е част от растенията, използвани от хората като храна - маруля, целина и трици. Човешкото тяло не е в състояние да смила целулозата, но тя е полезна като „груба храна“ в човешката диета. Стомасите на някои животни, като овце и камили, съдържат бактерии, които позволяват на тези животни да усвояват целулозата.
Киселинно утаяване на целулоза
Целулозата е ценна суровина
Целулозата е ценна суровина, от която хората получават различни продукти. Памукът, който е 99,8% целулоза, е забележителен пример за това какво човек може да произведе от целулозни влакна. Ако памукът се третира със смес от азотна и сярна киселина, се получава пироксилин, който е експлозив.
След различни химически обработки на целулозата от нея могат да се получат и други продукти. Сред тях: основа за фотолента, добавки за лакове, вискозни влакна за производство на тъкани, целофан и други пластмасови материали. Целулозата се използва и при производството на хартия.
Целулозата е естествен полимер на глюкоза (а именно остатъци от бета-глюкоза) от растителен произход с линейна молекулна структура. Целулозата се нарича и фибри по друг начин. Този полимер съдържа повече от петдесет процента от въглерода, открит в растенията. Целулозата е на първо място сред органичните съединения на нашата планета.
Чистата целулоза е памучни влакна (до деветдесет и осем процента) или ленени влакна (до осемдесет и пет процента). Дървесината съдържа до петдесет процента целулоза, а сламата съдържа тридесет процента целулоза. Има го много в конопа.
Целулозата е бяла. Сярната киселина го оцветява в синьо, а йодът го оцветява в кафяво. Целулозата е твърда и влакнеста, без вкус и мирис, не се разпада при температура от двеста градуса по Целзий, но се запалва при температура от двеста седемдесет и пет градуса по Целзий (т.е. тя е запалимо вещество) и при нагряване до триста шестдесет градуса по Целзий, той се овъглява. Не може да се разтвори във вода, но може да се разтвори в разтвор на амоняк и меден хидроксид. Влакното е много здрав и еластичен материал.
Значението на целулозата за живите организми
Целулозата е полизахарид въглехидрат.
В живия организъм функциите на въглехидратите са следните:
- Функцията на структурата и опората, тъй като въглехидратите участват в изграждането на поддържащи структури, а целулозата е основният компонент на структурата на стените на растителните клетки.
- Защитна функция, характерна за растенията (бодли или тръни). Такива образувания върху растенията се състоят от стените на мъртви растителни клетки.
- Пластична функция (друго име е анаболна функция), тъй като въглехидратите са компоненти на сложни молекулни структури.
- Функцията за осигуряване на енергия, тъй като въглехидратите са източник на енергия за живите организми.
- Функция за съхранение, тъй като живите организми съхраняват въглехидратите в тъканите си като хранителни вещества.
- Осмотична функция, тъй като въглехидратите участват в регулирането на осмотичното налягане вътре в живия организъм (например кръвта съдържа от сто милиграма до сто и десет милиграма глюкоза, а кръвното осмотично налягане зависи от концентрацията на този въглехидрат в кръвта). Осмозният транспорт доставя хранителни вещества във високи стволове на дървета, тъй като капилярният транспорт в този случай е неефективен.
- Рецепторна функция, тъй като някои въглехидрати се намират в рецептивната част на клетъчните рецептори (молекули на клетъчната повърхност или молекули, които са разтворени в клетъчната цитоплазма). Рецепторът реагира по специален начин на връзка със специфична химическа молекула, която предава външен сигнал, и предава този сигнал в самата клетка.
Биологичната роля на целулозата е:
- Фибрите са основната структурна част от растителната клетъчна стена. Образува се в резултат на фотосинтеза. Растителната целулоза е храна за тревопасни животни (например преживни); в телата им фибрите се разграждат с помощта на ензима целулаза. Среща се доста рядко, така че целулозата в чист вид не се консумира в човешката храна.
- Фибрите в храната дават на човек усещане за ситост и подобряват подвижността (перисталтиката) на червата. Целулозата е способна да свързва течност (до нула точка четири грама течност на грам целулоза). В дебелото черво се метаболизира от бактерии. Влакното се заварява без участието на кислород (има само един анаеробен процес в тялото). Резултатът от храносмилането е образуването на чревни газове и летящи мастни киселини. Повече от тези киселини се абсорбират в кръвта и се използват като енергия за тялото. А количеството киселини, които не се абсорбират, и чревните газове увеличават обема на изпражненията и ускоряват навлизането им в ректума. Също така енергията на тези киселини се използва за увеличаване на количеството на полезната микрофлора в дебелото черво и поддържане на нейния живот там. Когато количеството диетични фибри в храната се увеличи, обемът на полезните чревни бактерии също се увеличава и синтезът на витаминни вещества се подобрява.
- Ако добавите към храната тридесет до четиридесет и пет грама трици (съдържащи фибри), произведени от пшеница, тогава изпражненията се увеличават от седемдесет и девет грама на двеста двадесет и осем грама на ден, а периодът на тяхното движение се намалява от петдесет -осем часа до четиридесет часа. Когато редовно се добавят фибри към храната, изпражненията стават по-меки, което помага за предотвратяване на запек и хемороиди.
- Когато в храната има много фибри (например трици), тялото както на здрав човек, така и на човек с диабет тип 1 става по-устойчиво на глюкоза.
- Фибрите, като четка, премахват мръсните отлагания от стените на червата, абсорбират токсичните вещества, отнемат холестерола и извеждат всичко това от тялото по естествен път. Лекарите са стигнали до извода, че хората, които ядат ръжен хляб и трици, по-рядко страдат от рак на дебелото черво.
Най-много фибри има в триците от пшеница и ръж, в хляба от едро смляно брашно, в хляба от протеини и трици, в сушените плодове, морковите, зърнените култури и цвеклото.
Приложения на целулоза
Хората използват целулоза отдавна. На първо място, дървесният материал е използван като гориво и дъски за строителството. Тогава памучни, ленени и конопени влакна са използвани за направата на различни тъкани. За първи път в промишлеността започна да се практикува химическа обработка на дървен материал поради развитието на производството на хартиени продукти.
В момента целулозата се използва в различни индустриални области. И именно за промишлени нужди се получава главно от дървесни суровини. Целулозата се използва в производството на целулоза и хартиени продукти, в производството на различни тъкани, в медицината, в производството на лакове, в производството на органично стъкло и в други области на индустрията.
Нека разгледаме приложението му по-подробно
Коприненият ацетат се получава от целулоза и нейните естери, неестествени влакна и филм от целулозен ацетат, който не гори. Бездимният барут се произвежда от пироксилин. Целулозата се използва за направата на дебел медицински филм (колодий) и целулоид (пластмаса) за играчки, филми и фотоленти. Произвеждат конци, въжета, вата, различни видове картон, строителен материал за корабостроене и строителство на къщи. Освен това получават глюкоза (за медицински цели) и етилов алкохол. Целулозата се използва както като суровина, така и като вещество за химическа обработка.
За производството на хартия е необходима много глюкоза. Хартията е тънък влакнест слой от целулоза, който е оразмерен и пресован с помощта на специално оборудване, за да се получи тънка, плътна, гладка повърхност на хартиения продукт (мастилото не трябва да кърви върху него). Първоначално за производството на хартията се използваха само материали от растителен произход, необходимите влакна бяха извлечени от нея механично (оризови стъбла, памук, парцали).
Но книгопечатането се развива с много бързи темпове, започват да се издават и вестници, така че произведената по този начин хартия вече не е достатъчна. Хората открили, че дървото съдържа много влакна, така че започнали да добавят смлени дървесни суровини към растителната маса, от която се произвежда хартия. Но тази хартия лесно се късаше и пожълтяваше за много кратко време, особено когато беше изложена на светлина за дълго време.
Поради това започнаха да се разработват различни методи за обработка на дървен материал с химикали, които позволяват да се изолира целулозата от него, пречистена от различни примеси.
За да се получи целулоза, дървесният чипс се вари в разтвор на реагенти (киселина или основа) за дълго време, след което получената течност се пречиства. Така се получава чиста целулоза.
Киселинните реагенти включват сярна киселина; тя се използва за производство на целулоза от дърво с малко количество смола.
Алкалните реагенти включват:
- содовите реагенти осигуряват производството на целулоза от твърда дървесина и едногодишни (такава целулоза е доста скъпа);
- сулфатни реагенти, от които най-често срещаният е натриевият сулфат (основата за производството на бяла луга и вече се използва като реагент за производството на целулоза от всякакви растения).
След всички производствени етапи хартията се използва за производството на опаковки, книги и канцеларски материали.
От всичко казано по-горе можем да заключим, че целулозата (фибрите) има важна почистваща и лечебна стойност за човешките черва и се използва в много области на индустрията.
Целулоза - какво е това? Този въпрос вълнува всички, занимаващи се с органична химия. Нека се опитаме да разберем основните характеристики на това съединение, да идентифицираме неговите отличителни черти и области на практическо приложение.
Конструктивни особености
Химическата целулоза има формула (C 6 H 10 O 5) p. Това е полизахарид, който включва β-глюкозни остатъци. Целулозата се характеризира с линейна структура. Всеки остатък от неговата молекула включва три ОН групи, поради което това съединение се характеризира със свойствата на многовалентни алкохоли. Наличието на пръстенна алдехидна група в молекулата придава на целулозата възстановителни (редуциращи) свойства. Именно това органично съединение е най-важният естествен полимер, основният компонент на растителната тъкан.
Намира се в големи количества в лена, памука и други влакнести растения, които са основният източник на целулозни влакна.
Техническата целулоза се изолира от дървесни растения.
Химия на дървото
Производството на целулоза се разглежда в този отделен раздел на химията. Именно тук се очаква да се разгледат характеристиките на състава на дървесината, нейните химични и физични свойства, методите за анализ и изолиране на веществата, химическата същност на процесите на обработка на дървесината и нейните отделни компоненти.
Дървесната целулоза е полидисперсна, съдържаща макромолекули с различна дължина. За определяне на степента на полидисперсност се използва методът на фракциониране. Пробата се разделя на отделни фракции, след което се изследват техните характеристики.
Химични свойства
Когато се обсъжда какво е целулозата, е необходимо да се извърши подробен анализ на химичните свойства на това органично съединение.
Техническата целулоза може да се използва при производството на картон и хартия, тъй като безпроблемно се поддава на химическа обработка.
Всяка технологична верига, свързана с преработката на естествена целулоза, е насочена към запазване на нейните ценни свойства. Съвременната обработка на целулоза позволява да се извърши процесът на разтваряне на това вещество и да се произвеждат напълно нови химични вещества от целулоза.
Какви свойства има целулозата? Какъв е процесът на унищожаване? Тези въпроси са включени в училищния курс по органична химия.
Сред характерните химични свойства на целулозата са:
- разрушаване;
- шиене;
- реакции, включващи функционални групи.
По време на разрушаването се наблюдава прекъсване на веригата на макромолекулата на гликозидните връзки, придружено от намаляване на степента на полимеризация. В някои случаи е възможно пълно разкъсване на молекулата.
Възможности за разрушаване на целулозата
Нека да разберем какви основни видове разрушаване има целулозата, какво е разкъсването на макромолекулите.
В момента в химическото производство се разграничават няколко вида унищожаване.
При механичния вариант се наблюдава разкъсване на С-С връзки в циклите, както и разрушаване на гликозидни връзки. Подобен процес възниква, когато дадено вещество се раздробява механично, например по време на смилане, за да се направи хартия.
Термичното разрушаване възниква под въздействието на топлинна енергия. Именно на този процес се основава технологичната пиролиза на дървесина.
Фотохимичното разрушаване включва разрушаване на макромолекули под въздействието на ултравиолетово лъчение.
За радиационния тип разрушаване на естествен полимер се приема наличието на рентгеново лъчение. Този вид унищожаване се използва в специални устройства.
При излагане на атмосферен кислород е възможно окислително разрушаване на целулозата. Процесът се характеризира с едновременно окисляване на алкохолни и алдехидни групи, присъстващи в дадено съединение.
Когато целулозата е изложена на вода, както и на водни разтвори на киселини и основи, протича процесът на хидролиза на целулозата. Реакцията се провежда целенасочено в случаите, когато е необходимо да се извърши качествен анализ на структурата на дадено вещество, но при готвене на това вещество не е желателно.
Микроорганизмите, като например гъбите, могат биологично да разграждат целулозата. За получаването на качествен продукт е важно да се предотврати неговото биологично разрушаване при производството на хартия и памучни тъкани.
Поради наличието на две функционални групи в молекулите, целулозата проявява свойства, характерни за многовалентните алкохоли и алдехиди.
Реакции на кръстосано свързване
Такива процеси предполагат възможността за получаване на макромолекули с определени физични и химични свойства.
Те се използват широко в промишленото производство на целулоза и й придават нови експлоатационни характеристики.
Получаване на алкална целулоза
Каква е тази целулоза? Отзивите показват, че тази технология се счита за най-старата и най-разпространената в света. Днес полимерът, получен при производството на вискозни влакна и филми и създаването на целулозни етери, се рафинира по подобен начин.
Лабораторните изследвания са установили, че след такава обработка се увеличава блясъкът на тъканта и се увеличава нейната механична здравина. Алкалната целулоза е отлична суровина за производство на влакна.
Има три вида такива продукти: физико-химични, структурни, химични. Всички те са търсени в съвременното химическо производство и се използват в производството на хартия и картон. Разбрахме каква структура има целулозата и какъв е процесът на нейното производство.
Структура.
Молекулната формула на целулозата е (-C 6 H 10 O 5 -) n, като тази на нишестето. Целулозата също е естествен полимер. Неговата макромолекула се състои от множество остатъци от глюкозни молекули. Може да възникне въпросът: защо нишестето и целулозата - вещества с еднаква молекулна формула - имат различни свойства?
Когато разглеждаме синтетичните полимери, вече разбрахме, че техните свойства зависят от броя на елементарните звена и тяхната структура. Същото важи и за естествените полимери. Оказва се, че степента на полимеризация на целулозата е много по-голяма от тази на нишестето. Освен това, чрез сравняване на структурите на тези естествени полимери, беше установено, че макромолекулите на целулозата, за разлика от нишестето, се състоят от остатъци от молекулата на b-глюкоза и имат само линейна структура. Макромолекулите на целулозата са разположени в една посока и образуват влакна (лен, памук, коноп).
Всеки остатък от глюкозна молекула съдържа три хидроксилни групи.
Физични свойства .
Целулозата е влакнесто вещество. Не се топи и не преминава в състояние на пара: при нагряване до приблизително 350 o C целулозата се разлага - овъглява се. Целулозата е неразтворима във вода или повечето други неорганични и органични разтворители.
Неспособността на целулозата да се разтваря във вода е неочаквано свойство за вещество, съдържащо три хидроксилни групи за всеки шест въглеродни атома. Добре известно е, че полихидроксилните съединения са лесно разтворими във вода. Неразтворимостта на целулозата се обяснява с факта, че нейните влакна са като "снопове" от успоредни нишковидни молекули, свързани с много водородни връзки, които се образуват в резултат на взаимодействието на хидроксилни групи. Разтворителят не може да проникне вътре в такъв „сноп“ и следователно молекулите не се отделят една от друга.
Разтворителят на целулозата е реактивът на Швайцер - разтвор на меден (II) хидроксид с амоняк, с който той едновременно взаимодейства. Концентрирани киселини (сярна, фосфорна) и концентриран разтвор на цинков хлорид също разтварят целулозата, но в този случай настъпва нейното частично разлагане (хидролиза), придружено от намаляване на молекулното тегло.
Химични свойства .
Химичните свойства на целулозата се определят главно от наличието на хидроксилни групи. Чрез действие с метален натрий е възможно да се получи целулозен алкоксид n. Под въздействието на концентрирани водни разтвори на алкали се получава така наречената мерсеризация - частично образуване на целулозни алкохолати, което води до набъбване на влакното и повишаване на неговата чувствителност към багрила. В резултат на окисляването в макромолекулата на целулозата се появяват определен брой карбонилни и карбоксилни групи. Под въздействието на силни окислители макромолекулата се разпада. Хидроксилните групи на целулозата са способни на алкилиране и ацилиране, давайки етери и естери.
Едно от най-характерните свойства на целулозата е нейната способност да се подлага на хидролиза в присъствието на киселини, за да образува глюкоза. Подобно на нишестето, хидролизата на целулозата протича на етапи. В обобщение този процес може да се опише по следния начин:
(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O H2SO4_ nC6H12O6
Тъй като целулозните молекули съдържат хидроксилни групи, тя се характеризира с реакции на естерификация. От тях практическо значение имат реакциите на целулозата с азотна киселина и оцетен анхидрид.
Когато целулозата реагира с азотна киселина в присъствието на концентрирана сярна киселина, в зависимост от условията се образуват динитроцелулоза и тринитроцелулоза, които са естери:
Когато целулозата реагира с оцетен анхидрид (в присъствието на оцетна и сярна киселина), се получава триацетилцелулоза или диацетилцелулоза:
Пулпата изгаря. Това произвежда въглероден оксид (IV) и вода.
Когато дървесината се нагрява без достъп на въздух, целулозата и други вещества се разлагат. Така се получават дървени въглища, метан, метилов алкохол, оцетна киселина, ацетон и други продукти.
Касова бележка.
Пример за почти чиста целулоза е памучната вата, получена от пречистен памук. По-голямата част от целулозата се изолира от дървесината, в която се съдържа заедно с други вещества. Най-разпространеният метод за производство на целулоза у нас е т. нар. сулфитен метод. Съгласно този метод натрошената дървесина в присъствието на разтвор на калциев хидросулфит Ca (HSO 3) 2 или натриев хидросулфит NaHSO 3 се нагрява в автоклави при налягане 0,5–0,6 MPa и температура 150 o C. В този случай , всички други вещества се разрушават и целулозата се освобождава в относително чиста форма. Измива се с вода, изсушава се и се изпраща за по-нататъшна обработка, предимно за производство на хартия.
Приложение.
Целулозата се използва от хората от много древни времена. Отначало дървото се използва като гориво и строителен материал; тогава памукът, ленът и други влакна започват да се използват като текстилни суровини. Първите индустриални методи за химическа обработка на дървесина възникват във връзка с развитието на хартиената промишленост.
Хартията е тънък слой от влакнести влакна, компресирани и залепени, за да създадат механична здравина, гладка повърхност и да предотвратят разтичането на мастилото. Първоначално за производството на хартия са използвани растителни материали, от които е възможно да се получат необходимите влакна чисто механично, използвани са също оризови стъбла (така наречената оризова хартия), памук и износени тъкани. С развитието на книгопечатането обаче изброените източници на суровини стават недостатъчни, за да задоволят нарастващото търсене на хартия. Особено много хартия се изразходва за печат на вестници, а въпросът за качеството (белота, здравина, издръжливост) за вестникарската хартия няма значение. Знаейки, че дървото се състои от приблизително 50% влакна, те започнаха да добавят смляно дърво към хартиената маса. Такава хартия е крехка и бързо пожълтява (особено на светлина).
За подобряване на качеството на дървесните добавки към хартиената маса са предложени различни методи за химическа обработка на дървесината, позволяващи получаването на повече или по-малко чиста целулоза от нея, освободена от съпътстващи вещества - лигнин, смоли и др. Предложени са няколко метода за изолиране на целулоза, от които ще разгледаме сулфитния метод.
Според сулфитния метод натрошената дървесина се „готви“ под налягане с калциев хидросулфит. В този случай съпътстващите вещества се разтварят и освободената от примеси целулоза се отделя чрез филтриране. Получените сулфитни течности са отпадъци при производството на хартия. Въпреки това, поради факта, че съдържат, наред с други вещества, монозахариди, способни да ферментират, те се използват като суровина за производството на етилов алкохол (т.нар. хидролитичен алкохол).
Целулозата се използва не само като суровина в производството на хартия, но се използва и за по-нататъшна химическа обработка. От голямо значение са целулозните етери и естери. Така, когато целулозата се третира със смес от азотна и сярна киселина, се получават целулозни нитрати. Всички те са запалими и експлозивни. Максималният брой остатъци от азотна киселина, които могат да бъдат въведени в целулозата, е три за всяка глюкозна единица:
н HNO3_н
Продуктът от пълната естерификация - целулозен тринитрат (тринитроцелулоза) - трябва да съдържа 14,1% азот в съответствие с формулата. На практика се получава продукт с малко по-ниско съдържание на азот (12,5/13,5%), известен в областта като пирокселин. Когато се третира с етер, пироксилинът се желатинизира; след като разтворителят се изпари, остава компактна маса. Ситно нарязани парчета от тази маса са бездимен прах.
Продуктите на нитриране, съдържащи около 10% азот, съответстват по състав на целулозен динитрат: в технологията такъв продукт е известен като колоксилин. При излагане на смес от алкохол и етер се образува вискозен разтвор, така нареченият колодий, използван в медицината. Ако добавите камфор към такъв разтвор (0,4 части камфор на 1 част колоксилин) и изпарите разтворителя, ще останете с прозрачен гъвкав филм - целулоид. В исторически план това е първият известен вид пластмаса. От миналия век целулоидът се използва широко като удобен термопластичен материал за производството на много продукти (играчки, галантерия и др.). Особено важно е използването на целулоид при производството на филмови и нитролакове. Сериозен недостатък на този материал е неговата запалимост, така че целулоидът сега все повече се заменя с други материали, по-специално целулозни ацетати.
Целулозата се извлича от две естествени вещества: дърво и памук. В растенията той изпълнява важна функция, като им дава гъвкавост и сила.
Къде се намира веществото?
Целулозата е естествено вещество. Растенията могат да го произвеждат сами. Съдържа: водород, кислород, въглерод.
Растенията произвеждат захар под въздействието на слънчевата светлина, тя се обработва от клетките и позволява на фибрите да издържат на големи натоварвания от вятъра. Целулозата е вещество, участващо в процеса на фотосинтеза. Ако поръсите със захарна вода парче прясно дърво, течността бързо ще се абсорбира.
Започва производството на целулоза. Този естествен метод за получаването му се взема като основа за производството на памучен плат в промишлен мащаб. Има няколко метода, чрез които се получава пулп с различно качество.
Метод на производство №1
Целулозата се получава по естествен път – от семена на памук. Космите се събират с автоматизирани механизми, но е необходим дълъг период на отглеждане на растението. Платът, произведен по този начин, се счита за най-чистия.
Целулозата може да се получи по-бързо от дървесни влакна. При този метод обаче качеството е много по-лошо. Този материал е подходящ само за производство на пластмаса без влакна, целофан. От такъв материал могат да се произвеждат и изкуствени влакна.
Натурална разписка
Производството на целулоза от семена на памук започва с отделянето на дълги влакна. Този материал се използва за производството на памучни тъкани. Малки части, по-малки от 1,5 см, се наричат
Подходящи са за производство на целулоза. Сглобените части се нагряват под високо налягане. Продължителността на процеса може да бъде до 6 часа. Преди нагряване на материала към него се добавя натриев хидроксид.
Полученото вещество трябва да се измие. За това се използва хлор, който също избелва. Съставът на целулозата с този метод е най-чистият (99%).
Метод на производство № 2 от дърво
За получаване на 80-97% целулоза се използват стърготини от иглолистни дървета и химикали. Цялата маса се смесва и се подлага на температурна обработка. В резултат на готвенето се освобождава необходимото вещество.
Смесват се калциев бисулфит, серен диоксид и дървесна маса. Целулозата в получената смес е не повече от 50%. В резултат на реакцията въглеводородите и лигнините се разтварят в течността. Твърдият материал преминава през етап на пречистване.
Резултатът е маса, напомняща на нискокачествена хартия. Този материал служи като основа за производството на вещества:
- Етери.
- целофан.
- Вискозни влакна.
Какво се произвежда от ценен материал?
Той е влакнест, което позволява да се използва за направата на облекло. Памучната материя е 99,8% натурален продукт, получен по естествения метод, описан по-горе. Може да се използва и за направата на експлозиви чрез химическа реакция. Целулозата е активна, когато върху нея се прилагат киселини.
Свойствата на целулозата са приложими при производството на текстил. И така, от него се правят изкуствени влакна, напомнящи естествени тъкани на външен вид и на допир:
- вискоза и;
- изкуствена кожа;
- медно-амонячна коприна.
Основно изработени от дървесна целулоза:
- лакове;
- фотографски филм;
- хартиени продукти;
- пластмаси;
- гъби за миене на съдове;
- бездимен барут.
В резултат на химическа реакция от целулоза се получава следното:
- тринитроцелулоза;
- динитрофибър;
- глюкоза;
- течно гориво.
Целулозата може да се използва и в храната. Някои растения (целина, маруля, трици) съдържат неговите фибри. Той също така служи като материал за производството на нишесте. Те вече са се научили да правят тънки нишки от него - изкуствената паяжина е много здрава и не се разтяга.
Химическата формула на целулозата е C6H10O5. Е полизахарид. Произвежда се от:
- медицинска вата;
- бинтове;
- тампони;
- картон, ПДЧ;
- хранителна добавка E460.
Предимства на веществото
Целулозата издържа на високи температури до 200 градуса. Молекулите не се разрушават, което позволява да се правят пластмасови съдове за многократна употреба от него. В същото време се запазва важно качество - еластичност.
Целулозата може да издържи на продължително излагане на киселини. Абсолютно неразтворим във вода. Не се усвоява от човешкото тяло и се използва като сорбент.
Микрокристалната целулоза се използва в алтернативната медицина като лекарство за прочистване на храносмилателната система. Прахообразното вещество действа като хранителна добавка за намаляване на калоричното съдържание на консумираните ястия. Това помага за премахване на токсините, намаляване на кръвната захар и холестерола.
Метод на производство № 3 - индустриален
В производствените обекти целулозата се приготвя чрез варене в различни среди. Използваният материал - видът дърво - зависи от вида на реагента:
- Смолисти скали.
- Широколистни дървета.
- растения.
Има няколко вида реактиви за готвене:
- В противен случай методът се нарича сулфит. Използваният разтвор е сол на сярна киселина или нейна течна смес. При този производствен вариант целулозата се изолира от иглолистни видове. Елата и смърчът се обработват добре.
- Методът на алкална среда или сода се основава на използването на натриев хидроксид. Разтворът ефективно отделя целулозата от растителни влакна (царевични стъбла) и дървета (основно широколистни дървета).
- При сулфатния метод се използва едновременното използване на натриев хидроксид и натриев сулфид. Той се използва широко в производството на сулфид от бяла луга. Технологията е доста негативна за околната среда поради произтичащите от нея химически реакции на трети страни.
Последният метод е най-често срещаният поради своята универсалност: целулозата може да се получи от почти всяко дърво. Въпреки това, чистотата на материала не е напълно висока след едно готвене. Примесите се отстраняват чрез допълнителни реакции:
- хемицелулозите се отстраняват с алкални разтвори;
- Макромолекулите на лигнина и продуктите от тяхното разрушаване се отстраняват с хлор, последвано от обработка с алкали.
Хранителната стойност
Нишестето и целулозата имат подобна структура. В резултат на експерименти беше възможно да се получи продукт от неядливи влакна. Човек се нуждае от това постоянно. Консумираната храна се състои от повече от 20% нишесте.
Учените са успели да получат от целулоза веществото амилоза, което има положителен ефект върху състоянието на човешкия организъм. В същото време по време на реакцията се освобождава глюкоза. Резултатът е производство без отпадъци - последното вещество се изпраща за производството на етанол. Амилозата също така служи като средство за предотвратяване на затлъстяването.
В резултат на реакцията целулозата остава в твърдо състояние, утаявайки се на дъното на съда. Останалите компоненти се отстраняват с помощта на магнитни наночастици или се разтварят и отстраняват с течността.
Видове вещества в продажба
Доставчиците предлагат пулп с различно качество на разумни цени. Изброяваме основните видове материали:
- Сулфатната целулоза е бяла на цвят, произвежда се от два вида дървесина: иглолистна и широколистна. Има неизбелен материал, използван в опаковъчния материал, нискокачествена хартия за изолация и други цели.
- Сулфитът се предлага и в бяло, произведен от иглолистни дървета.
- Белият прахообразен материал е подходящ за производство на медицински вещества.
- Премиум клас целулоза се произвежда чрез избелване без хлор. Като суровина се използват иглолистни дървета. Дървесна маса се състои от комбинация от смърч и борови стърготини в съотношение 20/80%. Чистотата на получения материал е най-висока. Подходящ е за производство на стерилни материали, използвани в медицината.
За избор на подходяща целулоза се използват стандартни критерии: чистота на материала, якост на опън, дължина на влакното, индекс на устойчивост на разкъсване. Химическото състояние или агресивността на водната екстрактна среда и влажността също са количествено посочени. За целулозата, доставяна под формата на избелена целулоза, са приложими други показатели: специфичен обем, яркост, размер на смилане, якост на опън, степен на чистота.
Важен показател за масата на целулозата е индексът на устойчивост на разкъсване. От това зависи предназначението на произвежданите материали. Вземете предвид използваната суровина и влажността. Нивото на катрани и мазнини също е важно. Еднородността на праха е важна за определени процеси. За подобни цели се оценяват вискозитетът и якостта на натиск на материала под формата на листове.
