Гидратцеллюлоза гидролиз

Водой алкалицеллюлоза разлагается с образованием щелочи и так называемой гидратцеллюлозы (или регенерированной целлюлозы). Последняя по химическому составу не отличается от природной целлюлозы и представляет собой лишь ее структурную модификацию — с иным пространственным расположением в молекулах глюкопиранозных звеньев. Гидратцеллюлоза более гигроскопична, хорошо окрашивается и легче гидролизуется. Обработку целлюлозы щелочью с последующей отмывкой водой называют мерсеризацией. В текстильной промышленности этот процесс применяют при выделке хлопчатобумажных тканей. [c.265]

Целлюлоза хорошо растворяется в реактиве Швейцера. Это — специальный растворитель целлюлозы. Он представляет собой темно-синий раствор Си(0Н)2 в концентрированном растворе аммиака и содержащий комплексное соединение [Си (МНз)4](ОН)2. Если раствор целлюлозы в этом реактиве вылить в подкисленную воду, то комплексное соединение гидролизуется и целлюлоза снова выпадает в осадок, но уже в виде гидратцеллюлозы. Если раствор выпускать в подкисленную воду тонкими струйками (через приспособление, называемое фильерой, стр. 484), цеЛлюлоза образует шелковистые нити. На этом основано производство одного из видов искусственного медно-аммиачного) шелка. [c.265]

Получение гидратцеллюлозы с сохранением волокнистой структуры, например, получение мерсеризованной целлюлозы и получение регенерированной целлюлозы гидролизом триацетата целлюлозы, приготовленного гетерогенным ацетилированием, и т.п. [c.572]

Гидратцеллюлоза вновь превращается в целлюлозу при нагревании с водой или с глицерином до 150—200°. Целлюлоза со спектром, тождественным спектру природной целлюлозы, получается также, если гидролиз щелочной целлюлозы производится не холодной, а теплой водой. Таким образом, соотношение между природной целлюлозой и гидратцеллюлозой является соотношением кристаллических полиморфных форм, причем первая из них является устойчивой формой. [c.299]

Следует учитывать, что образование щелочной целлюлозы процесс экзотермический, причем количество выделяющегося тепла тем больше, чем выше концентрация щелочи. При пониженной концентрации щелочи или отмывке ее происходит гидролиз с регенерацией целлюлозы в виде гидратцеллюлозы. При снижении температуры скорость гидролиза уменьшается. Отжатая от раствора щелочи щелочная целлюлоза легко поглощает кислород воздуха, окисляясь при этом в оксицеллюлозу. [c.354]

Исследование кинетики гидролиза целлюлозы по количеству образующейся глюкозы не является универсальным и бесспорным методом. В ряде случаев количество глюкозы, образовавшейся при гидролизе целлюлозы, не пропорционально общему числу разорванных связей. Так, например при гидролизе природной целлюлозы и гидратцеллюлозы 5 н. соляной кислотой при 18 °С в течение 2—3 недель в раствор перешло менее 1% взятой целлюлозы, хотя в этих условиях происходило значительное снижение СП целлюлозы. [c.160]

Многочисленные исследования гидролиза целлюлозы под действием различных кислот при различной температуре в гетеро- и гомогенной среде позволили установить, что скорость гидролиза целлюлозы в гетерогенной среде в процессе реакции значительно изменяется. В начальной стадии гидролиз протекает с большей скоростью. Через.определенное время скорость процесса значительно снижается и в большинстве случаев далее остается постоянной. Эта закономерность наблюдается при гидролизе как природной целлюлозы, так и гидратцеллюлозы (для последней больше величина константы скорости гидролиза). [c.160]

Авторы работы высказали предположение о существовании непосредственной связи между плотностью целлюлозы (т. е., по-видимому, степенью ее кристалличности) и выходом левоглюкозана при термораспаде. Чем меньше плотность целлюлозного материала, тем интенсивнее протекают побочные процессы гидролиза и дегидратации при термической обработке целлюлозы и тем меньше соответственно выход левоглюкозана. Этим обстоятельством они объясняют значительное различие в количестве образующегося левоглюкозана при термораспаде природной (хлопковой) и гидратцеллюлозы. Однако, согласно полученным этими же авторами данным, повышение степени ориентации гидратцеллюлозного (вискозного) волокна не влияет на количество образующегося левоглюкозана. Вывод о повышении выхода левоглюкозана при повышении плотности целлюлозного материала не согласуется также с полученными теми же исследователями данными о том, что при термическом распаде целлобиозы и глюкозы, обладающих более высокой плотностью, чем хлопковая целлюлоза, выход левоглюкозана не превышает 3,5—5%. [c.180]

Повышенная реакционная способность гидратцеллюлозы, и особенно полученной путем переосаждения, по сравнению с реакционной способностью природной целлюлозы отчетливо проявляется в повышении скорости гидролиза (см. гл. VI). Известной характеристикой скорости гидролиза может служить так называемое гидролизное число . Определяя содержание альдегидных групп (например, по медному числу) в целлюлозе до и после гидролиза, проведенного в стандартных условиях, можно по разности (гидролизному числу) характеризовать скорость гидролиза этого материала. В табл. 26 приведены данные о значении гидролизного числа некоторых целлюлозных материалов, определенного по изменению медного числа. [c.79]

Исследование кинетики гидролиза целлюлозы по количеству образующихся при гидролизе водорастворимых сахаров, и в частности глюкозы, не является универсальным и бесспорным методом. В ряде случаев количество глюкозы, образовавшейся при гидролизе целлюлозы, не пропорционально общему числу разорванных связей. Значительное понижение степени полимеризации целлюлозы при ее гидролизе может происходить и без образования водорастворимых продуктов. Так, например , при гидролизе природной целлюлозы и гидратцеллюлозы 5 н. соляной кислотой при 18° в течение 2—3 недель в раствор перешло менее [c.243]

Ниже приводятся результаты, полученные Роговиным и Конкиным при применении указанных методов исследований для процесса гидролиза гидратцеллюлозы (вискозный шелк) и амилозы. Согласно их данным, отношение констант скоростей гидро-.пиза составляет [c.258]

Скорость процесса гидролиза целлюлозы в гомогенной среде всегда значительно выше, чем в гетерогенной среде. Так, гидратцеллюлоза (вискозный шелк) гидролизуется в гомогенной среде (1%-ный раствор целлюлозы в 52%-ной 112804) примерно в 70 раз быстрее, чем в тех же условиях, но в гетерогенной среде. [c.258]

Из всех сложных эфиров целлюлозы формиаты наименее устойчивы. При действии влаги в течение нескольких недель они омыляются. Даже при испарении растворов формиата целлюлозы на воздухе происходит гидролиз этого эфира. Образующиеся пленки состоят из гидратцеллюлозы. Только при формовании пленок из растворов формиатов целлюлозы в пиридине удается избежать омыления эфира. В этом случае получаемые пленки состоят не из целлюлозы, а из формиата целлюлозы. [c.419]

Взаимодействие с реактивом Швейцера. При растворении Си (ОН)г в концентрированном растворе аммиака образуется комплексное соединение [Си (МНз)4]2+-20Н , катион которого способен внедряться между макромолекулами целлюлозы, ослаблять связи между ними, что приводит к неограниченному набуханию волокон в растворителе (воде), т. е. к полному ее растворению. Этот реактив, предложенный в 1857 г. швейцарским химиком Швейцером, является специальным растворителем целлюлозы. В подкисленной воде комплексное соединение гидролизуется, и целлюлоза выпадает в осадок в виде гидратцеллюлозы. На этом основано производство искусственного шелка. [c.367]

Мерсеризованная целлюлоза (т. е. регенерированная из щелочной целлюлозы) и другие препараты гидратцеллюлозы гидролизуются в 2,5—3 раза быстрее, чем природная целлюлоза. Необходимо отметить, что повышение скорости гидролиза после мерсеризации имеет место только у препаратов природной целлюлозы. По данным Шаркова, Парамоновой и Кликашевой скорость гидролиза вискозного волокна после его мерсеризации понижается. [c.163]

При формовании происходят следующие химические и физикохимические процессы нейтрализация содержащегося в вискозе гидроксида натрия, в результате чего происходит высаживание (коагуляция) ксантогената целлюлозы из раствора в виде нитей частичное дегидратирование (обезвоживание) нитей ксантогената, приводящее к снижению их степени набухания разложение натриевой соли целлюлозоксантогеновой кислоты и полный гидролиз ее сложноэфирных групп с образованием гидратцеллюлозы (регенерированной целлюлозы). [c.593]

Щелочная целлюлоза — соединение неустойчивое при обработке водой она легко гидролизуется с образованием новой структурной модификации целлюлозы, так называемой гидратцеллюлозы. Она более активна, чем целлюлоза, обладает большей адсорбционной поверхностью и лучшей гигроскопичностью, поэтому текстильные материалы, подвергнутые обработке щелочами (мерсеризации), лучше окрашиваются и при меньшем расходе красителей (на 15—25%) на них образуются яркие и чистые окраски, одинаковые по интенсивности с окрасками немерсеризованных материалов. [c.13]

Целлюлоза, растворенная в минеральных кислотах, претерпевает постепенное расщепление (гидролиз) и не может быть выделена из раствора в химически неизмененном состоянии. Из раствора в швейнеровом реактиве или в органических основаниях целлюлоза осаждается кислотами в химически неизмененном состоянии, приобретая, однако, другую физическую структуру, что проявляется в изменении характера рентгенограммы. Такая переосажденная целлюлоза, химически идентичная с исходной природной целлюлозой и представляющая собой ее физическую модификацию (подобно, например, физическим модификациям серы), носит название гидратцеллюлозы. Следует заметить, что гидратцеллюлоза получается не только при пере-осаждении природной целлюлозы, но и при выделении свободной целлюлозы из некоторых ее производных, например из щелочной целлюлозы или из эфиров целлюлозы (см. ниже). [c.716]

Растворенную целлюлозу можно высадить добавкой нерастворителя, например воды. При этом целлюлоза имеет аморфную структуру. Высаженная из раствора целлюлоза называется гидратцеллюлозой. Ее элементарный состав (СбНюНб) такой же, как исходной целлюлозы, но длина цепи меньше из-за гидролиза при растворении. Гидратцеллюлоза получается также при регенерации целлюлозы из ее производных. [c.353]

Ц. имеет сложную надмолекулярную структуру (см. Структуры надмолекулярные полимеров). На основании данных рентгенографич., электронографпч. и спектроскопич. исследований обычно принимают, что Ц. относится к кристаллич. полимерам (см. Кристаллическое состояние полимеров). Ц. имеет ряд структурных модификаций, основные из к-рых природная Ц. и гидратцеллюлоза. Природная Ц. превращается в гидратцеллюлозу при растворении и последующем высаживании из р-ра, при действии конц. р-ров щелочи и последующем разложении щелочной Ц. и др. Обратный переход может быть осуществлен нри нагревании гидратцеллюлозы в растворителе, вызывающем ее интенсивное набухание (глицерин, вода). Обе структурные модификации имеют различные рентгенограммы и сильно отличаются по реакционной способности, растворимости (не только самой Ц., ной ее эфиров), адсорбционной способности и др. Препараты гидратцеллюлозы обладают повышенной гигроскопичностью и накрашиваемостью, а также более высокой скоростью гидролиза. [c.395]

В природе гидролиз клетчатки осуществляется в желудке жвачных животных под влиянием особого фермента. В технике оса-харивание производят путем обработки древесины серной или соляной кислотой. Клетчатка, изменяясь от действия кислот, весьма устойчива к действию щелочей. В холодном щелочном растворе она сильно набухает, и, поглощая щелочь, образует с ней химические соединения, называемые алкалицеллюлозами (слово алкали означает щелочь). Последние легко разлагаются водой, превращаясь в гидратцеллюлозу. Это вещество не отличается по составу от клетчатки, но более гигроскопично, легко окрашивается, менее устойчиво в химическом отношении. Гидратцеллюлоза образуется в процессе получення искусственного шелка. [c.281]

Как показали Гинзберг и Роговинструктурный переход гидратцеллюлозы в природную целлюлозу при нагревании не сопровождается одновременным изменением других свойств, характерных для гидратцеллюлозы (сорбции красителя, гигроскопичности, скорости гидролиза). Повышенная гигроскопичность и накрашиваемость препаратов гидратцеллюлозы в основном сохраняются и после ее нагревания. Следовательно, препараты, получаемые после нагревания, идентичные природной целлюлозе по рентгенограмме, отличаются от нее меньшей прочностью связей между макромолекулами и, соответственно, по физико-химическим свойствам. [c.74]

По данным Шаркова и сотр. повышение скорости гидролиза природной целлюлозы после мерсеризации зависит от концентрации щелочи при мерсеризации. Чем выше концентрация щелочи, тем больше скорость гидролиза мерсеризованной целлюлозы (гидратцеллюлозы). [c.164]

В последнее время начинает находить практическое применение так называемая микрокристаллическая целлюлоза , получаемая гидролизом природной или гидратцеллюлозы 2,5 и. НС1 при 105 °С до предельного значения СП. Этот препарат подвергают механическому измельчению и в виде белого тонкого порошка используют в качестве наполнителя в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности" . Микрокристаллическая целлюлоза обладает максимальной степенью кристалличности и плотностью из всех известных целлюлозных материалов. Ее вырабатывают в США в промышленных масштабах под названиями авицел и аверин, исходя из древесной целлюлозы с высоким содержанием а-целлюлозы (92—95%). Микрокристаллическая целлюлоза может быть использована и для получения разнообразных эфиров целлюлозы пониженного молекулярного веса, которые могут быть применены в лакокрасочной и других отраслях промышленности. Высокая плотность материала и компактность порошкообразной целлюлозы обеспечивают возможность проведения процесса этерификации или 0-алкилирования при малых модулях ванны, благодаря чему значительно повышается производительность аппаратуры. [c.171]

При омылении ацетата целлюлозы спиртовым раствором щелочи при нагревании выделяется осадок гидратцеллюлозы, нерастворимый в воде и органических растворителях. Он растворяется только в реактиве Швейцера. Этот осадок при нагревании с разбавленным раствором соляной кислоты гидролизуется в глюкозу, которую можно обнаружить при реакции с 2%-ньш спиртовым раствором а-нафтола в присутствии концентрированной серной кислоты. При наличии глюкозы в пробирке появляется фиолетовое кoльцo [c.242]

Набухшее состояние гидратцеллюлозы объясняет большую ее химическую активность по сравнению с природной целлюлозой. Гидратцеллюлоза обладает повышенной гигроскопичностью, по-вышенной способностью к окраске, более легкой растворимостью в типичных для целлюлозы растворителях, повышенной способностью к гидролизу, к реакциям этерификаци и т. п. Большая реакционная способность гидратцеллюлозы по сравнению с природной целлюлозой объясняется главным образом значительно развитой ее внутренней поверхностью. [c.324]

Второй путь получения гидратцеллюлозы — набухание целлюлозы в полярных жидкостях. При этом необходимо подбирать такие условия обработки, чтобы целлюлоза набухала, но не подвергалась деструкции. Целлюлоза очень быстро набухает в серной кислоте концентрацией свыше 52%, но при этом легко подвергается гидролизу. Набухание в фосфорной кислоте (концентрацией выше 70%) происходит медленнее, но и деструкция целлюлозы в этом случае незначительна. Сильное набухание вызывают щелочные реагенты. Для получения гидратцеллюлозы можно использовать водные растворы NaOH, набухание в которых увеличивается с понижением температуры. Особенно часто используется обработка 17—25%-ным раствором NaOH с последующей отмывкой щелочи водой. Крепкий раствор NaOH проникает в ориентированные участки, вызывая внутримицеллярное набухание, и при последующей отмывке щелочи образуется гидратцеллюлоза, сохраняющая волокнистую структуру. Процесс обработки целлюлозы концентрированными растворами щелочи называется мерсеризацией, а целлюлоза, обработанная щелочью, — алкалицеллюлозой, или щелочной целлюлозой. [c.326]

Хлопкоподобные волокна получаются также при омылении под натяжением волокон, сформованных из легко гидролизующихся эфиров целлюлозы (ацетатов, нитратов). В результате омыления масса волокна уменьщается в 1,5—2 раза и соответственно прочность возрастает до 80 гс/текс и более. Образующаяся под натяжением гидратцеллюлоза характеризуется наличием крупных и плотных элементов Надмолекулярной структуры, устойчивых к воде и щелочи, а проведение всёх стадий процесса под натяжением (без релаксации) обеспечивает значительное увеличение модуля деформации. [c.256]

Повышенная гигроскопичность. Параллельно со снижением плотности повыщается сорбция влаги нитью. Например, если текстильная нить при относительной влажности воздуха 65% сорбирует 12,5 /о влаги, то высокопрочная кордная нить в тех же условиях поглощает 13,5—14,6% влаги [1]. Одновременно снижается степень полимеризации в кристаллических участках нити, определяемая по значению удельной вязкости 0,15—0,5%-ного раствора целлюлозы после гидролиза гидратцеллюлозы в 2,5%-ной H2SO4 при 65 °С в течение 12 ч, и уменьшается остаток после гидролиза, что подтверждается следующими данными [2] [c.393]

Как видно из табл. 24, препараты гидратцеллюлозы, получаемые как с нарушением, так и без нарушения морфологической структуры, обладают повышенной гигроскопичностью и накраши-ваемостью, а также более высокой скоростью гидролиза по сравнению с природной целлюлозой. [c.78]

Как показали Гинзберг и Роговин" , структурный переход гидратцеллюлозы в природную целлюлозу (изменение конфигурации элементарных звеньев в макромолекуле) ири нагревании не сопровождается одновременным изменением других свойств, характерных для гидратцеллюлозы (накрашиваемости, гигроскопичности, скорости гидролиза). Повышенная гигроско-г ичность и накрашиваемость препаратов гидратцеллюлозы, обусловливаемая частичным разрушением водородных связей в природной целлюлозе, в основном сохраняется и после нагревания гидратцеллюлозы. Следовательно, препараты, получаемые после нагревания, идентичны с природной целлюлозой по расположению звеньев (по рентгенограмме), но отличаются от них меньшей прочностью связей между макромолекулами и, соответственно, отличаются по физико-химическим свойствам. Поэтому препараты гидратцеллюлозы после нагревания не вполне идентичны с природной целлюлозой. [c.86]

Для мерсеризованной целлюлозы (т. е. для гидратцеллюлозы) скорость гидролиза значительно повышается, однако закономерность процесса остается той же. Вначале гидролиз протекает с большей скоростью, затем скорость гидролиза, характеризуемая снижением степени полимеризации целлюлозы, резко замедляется, а количество сахаров в растворе продолжает непрерывно увеличиваться, хотя и более медленно. На рис. 57 приведены аналогичные результаты, полученные Никерсоном и Гарбле . Уже после 15 мин. гидролиза 2,5 н. серной кислоты при 100° степень полимеризации, установленная вискозиметрически, достигла определенной величины и при дальнейшем увеличении времени гидро-лиза (до 4 час.) не изменялась. После некоторого времени гидролиза дальнейшее увеличение продолжительности процесса уже больше не вызывает заметного понижения степени полимеризации. Это время гидролиза для различных целлюлозных препаратов различно. Так, например, из хлопковой целлюлозы, после 20 мин, обработки 2,5 н. серной кислотой при 100°, получался продукт со степенью полимеризации 283, при дальнейшем гидролизе степень полимеризации почти не изменялась. Для мерсеризованного хлопка степень полимеризации понижалась до 179, а для вискозного шелка — до 132. Количество сахаров, переходящих в раствор, при удлинении времени гидролиза продолжало увеличиваться. Аналогичные данные приводит Паксу Он проводил гидролиз хлопкового пуха, обрабатывая его 10%-кой молочной кислотой при 95°. При проведении гидролиза в течение 12 час. степень полимеризации целлюлозы снижалась с 2496 до 450. Значение константы скорости гидролиза для этого периода К1 = = 1,1 10 - Дополнительная обработка волокна в течение 156 час. в тех же условиях приводила к снижению степени полимеризации с 450 до 221. Константа скорости гидролиза для этой стадии процесса К2 — 3,2 Ю" следовательно, на этой стадии процесс замедлялся примерно в 30 раз. Дальнейшая обработка в течение 48 час. в тех же условиях не приводила к дополнительному снижению степени полимеризации. При обработке хлопковой цел- [c.246]

Гидратцеллюлоза, полученная переосаждением целлюлозы из медноаммиачного раствора, по данным Шаркова, гидролизуется в 1 /2 раза быстрее, чем регенерированная из щелочной целлюлозы, и в 372 раза быстрее, чем природная целлюлоза. Интересно отметить, что, по данным Шаркова и его сотрудников повышение скорости гидролиза целлюлозы после мерсеризации зависит от концентрации щелочи при мерсеризации. Чем выше концентрация щелочи, тем больше скорость гидролиза мерсеризованной целлюлозы (гидратцеллюлозы) и тем больше количество образовавшегося сахара (табл. 80). [c.254]

Концентрация NaOH Количество растворившейся гидратцеллюлозы при гидролизе Количество образовавшейся глюкозы ,0 от веса целлюлозы 1 Время гидролиза, часы 1 Степень полимеризации (после гидролиза) целлюлозы [c.254]

Обработанная щелочью клетчатка называется алтлицеллюлозой или щелочной целлюлозой. Процесс называется мерсеризацией (по имени английского изобретателя Мерсера). Алкалнцеллюлоза разлагается водой на целлюлозу и щелочь, но регенерированная клетчатка имеет уже отличную физическую структуру от исходной и называется гидратцеллюлозой. Она более гигроскопична, легче гидролизуется и хорошо прокрашивается. Мерсеризованная и отмытая от щелочи целлюлоза имеет шелковистый блеск. Этот процесс широко применяется в производстве хлопчатобумажных тканей (например, сатина). [c.367]