CELULOZA CIOCAN ANA MARIASÂRBU ROXANACls. a XII-a E Prof. coordonator : Ruxanda Şerban

Introducere•DEFINITIE SI FORMULA MOLECULARA CELULOZA este polizaharida cea mai raspândită in natura. Ea corespunde formulei (C6H10O5)n, in care n are valori cuprinse intre 700-800 si 2500-3000. Impreuna cu lignina si alte substante necelulozice , ea formeaza peretii celulelor vegetale si da plantei rezistenta mecanica si elasticitate.

Celuloza se obtine in general din bumbac, lemn, stuf si paie.Cea mai pura varietate de celuloza se obtine din bumbac prin egrenarea(indepartarea semintelor) si apoi spalarea vatei din capsulele plantei de bumbac. Formarea celulozei in plante este urmarea unui proces biochimicde fotosinteza din bioxid de carbon si apa:

6n CO2 + 5n H2O→ ( C6H10O5)n + 6n O2

Procentual celuloza din plante variaza in limite foarte largi: 7-10% pentru unele plante leguminoase, 40-50% in paiele de cereale sau stuf, 40-60% in masa lemnoasa a diferitelor specii de arbori, pana la 85-99% in plante textile.

Structura celulozei• A fost stabilita prin hidroliza si studii cu raze X;• Prin hidroliza cu ẞ- glucozidaza , celuloza se transforma in celobioza. Resturile de D-glucopiranoza sunt unite prin legaturi ẞ -1-4 glicozidice. Datorita legaturilor ẞ-glicozidice, inelele de glucopiranoza sunt rotite unul fara de altul cu 180°, astfel incat celuloza sa formeze macromolecule filiforme.

• Are caracter slab reducator.

Proprietati fizice• Celuloza pura este o substanta alba, fara gust si miros, cu marerezistenta mecanica• Densitatea celulozei este de 1,5 g/cm3• Rezistenta mecanica este generata de lungimea macromoleculelorde celuloza, precum si de orientarea lor paralela, in regiunile in caremacromoleculele sunt orientate paralel formandu-se un numar mare delegaturi de hidrogen intre grupele--OH ale macromoleculelor, ceea ceconfera rezistenta fibrei.• prin hidroliza acida, celuloza se transforma inglucoza, proprietatepe care se bazeaza fabricarea etanolului din lemn• prin hidroliza enzimatica – produsa de celulaza – celuloza este trecuta in celobioza. Enzima nu este continuta in sucul digestiv al omului si animalelor superioare, din acesata cauza celuloza nu poate constitui un aliment penru aceste vietuitoare.

(molecula de glucoza)

•Insolubila in apa sau in solventi organici.• Este solubilă în hidroxid de tetraaminocupru [Cu(NH3)4](OH)2, numit și reactiv Schweizer.• Compoziția: 44,4% din componența celulozei este carbon; 6,2% hidrogen; 49,4% oxigen.• Celuloza este hidroscopică, reține apa prin legături de hidrogen și de aceea se recomandă purtarea lenjeriei de corp confecționată din bumbac.

Proprietati chimice  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 sa 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.

1. ESTERIFICAREA a). Cu acid acetic sau anhidrida acetica :

b). Cu HONO2 in H2SO4

(triacetat de celuloza)

Colodiul : corespunde la 11% N -> inflamabilCeluloidul : se obtine prin amestecarea colodiului cu solutie alcoolica de camfor , urmata de

indepartarea solventului.

2. FORMAREA ALCOOLATILOR

(alcaliceluloza primara)

folosita la obtinerea fibrelor sintetice

a). Procedeul vascoza

b). Procedeul acetat Solutia de acetat de celuloza in acetona este supusa filarii la cald (filare uscata) . Solventul se evapora si este recuperat, iar firul de acetat de celuloza coaguleaza si se intareste.

c) Matasea acetat

In mod obisnuit, fibrele acetat sunt fabricate din celuloza de bumbac, iar solutia vascoasa pentru extrudere se obtine cu ajutorul unui amestec de acetona si alcool. In functie de gradul de esterificare, se prezinta in doua forme: diacetilcelulozice si triacetilcelulozice. Triacetilceluloza se obtine mai greu decat diaceticeluloza, dar este mai greu solubila si se vopsesc mai greu decat fibrele diacetilcelulozice.

Doua fenomene specifice fibrelor acetat au ramas inca nelamurite: pierderea luciului dupa inmuiere in apa si alungirea spontana in anumite conditii.

UTILIZARI 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 2). Se întâlnește în cantități mari în aproape toate plantele și este o principală sursă de hrană. Are proprietăți de reducere a valorii calorice a unor alimente dacă în acestea se adaugă celuloză cristalizată.  Mătasea vâscoză este întrebuințată la fabricarea diferitelor țesături precum și a cordului pentru anvelope. Dacă soluția de vâscoză este filată, printr-o fontă fină în baie de acid sulfuric diluat și glicerină, se obțin folii dintr-un produs larg folosit-celofanul.  Produse care conțin celuloza: bureți, sprayuri pentru alergie sau pudre, benzi medicale.