Целлюлоза доступность

Взаимодействие иона гидроксония с глюкозидной связью приводит к ее возбуждению и ослаблению. Происходит разрыв кислородного мостика с образованием иона карбония. Вследствие своей малой устойчивости ион карбония быстро реагирует с водой, образуя ОН-группу и генерируя протон. Протон с водой вновь образует ион гидроксония. Существенное влияние на скорость гидролиза оказывает плотность упаковки макромолекул целлюлозы (так как процесс гетерогенный). Например, целлюлозные волокна гидролизуются со значительно меньшей скоростью, чем целлюлоза, находящаяся в растворенном состоянии, где все глюкозидные ОН-группы доступны разрушающему действию гидролизующего агента (процесс гомогенный). Гидролиз целлюлозы протекает постепенно, приводя к продуктам со все более короткими молекулярными цепями, вплоть до Р-О-глюкозы. Последовательность стадий гидролитического распада целлюлозной молекулы выражается следующей схемой [c.296]

В ряде случаев замедление скорости указанных п других реакций целлюлозы связано с диффузионными факторами [4, 15]. Так, приведенная выше реакция ацетилирования целлюлозы зависит от влажности целлюлозы, так как вода, не участвуя в самой реакции, обеспечивает большую доступность гидроксильных групп к атаке уксусной кислотой вследствие эффекта набухания и разрыхления надмолекулярных структур. [c.224]

Доза излучения, Р СП целлюлозы Доступность целлюлозы мг сорбированного иода на 1 г целлюлозы) Относительная степень кристалличности (рентгеновский метод), % [c.193]

Другой вариант этого метода был использован Хауэллом 2 для оценки площади поверхности целлюлозы, доступной для адсорбции окрашенной соли, как, например, хлористого кобальта. Фильтровальная бумага пропитывается растворами различной концентрации и высушивается. Тогда количество соли на всей поверхности известно из объёма впитанного бумагой раствора. При наблюдении спектра поглощения окрашенной таким путём целлюлозы оказывается, что для первых порций соли интенсивность окраски растёт почти пропорционально количеству осаждённой соли, а затем, начиная с некоторого критического количества соли, увеличивается гораздо медленнее. Если предположить, что это критическое количество соответствует монослою, то оказывается, что площадь этого монослоя в 85 раз превышает кажущуюся площадь, оценённую измерениями под микроскопом. [c.330]

Другим доступным источником углерода и водорода является биомасса. Основная ее часть — целлюлоза — главный компонент древесины. Целлюлоза [c.228]

Задача, Хлопковая и древесная целлюлозы были подвергнуты частичному кислотному гидролизу. Какая из целлюлоз более доступна для действия гидролизующих агентов, если медное число первой до кипячения в 5%-м растворе серной кислоты бьшо равно 0,3, а после кипячения - 2,4 второй - 0,6 и 3,7 соответственно. [c.303]

Решение. Для первого препарата Zh = 2,4 - 0,3 = 2,1, а для второго Zj = = 3,7 - 0,6 = 3,1, Очевидно, что второй препарат целлюлозы является более доступным для действия гидролизующего агента. [c.303]

Проводя реакцию в условиях максимальной доступности всех ОН-групп целлюлозы для действия этерифицирующих агентов, удается получить относительно равномерно замещенные производные целлюлозы. [c.313]

Какая из целлюлоз более доступна действию гидролизующих агентов, если медное число первой до кипячения в 5%-м растворе серной кислоты в течение 2 ч составляло 0,25, а после кипячения - 0,64 для второй - 0,28 и 0,92 соответственно [c.383]

Надмолекулярные эффекты. При протекании реакций в твердой фазе, а также в случае возможной ассоциации и агрегации макромолекул в растворе в ходе реакции следует учитывать возникающие надмолекулярные эффекты. Наличие надмолекулярных образований приводит прежде всего к уменьшению скорости диффузии низкомолекулярного реагента к функциональным группам полимера. Примером влияния надмолекулярных образований на ско рость реакции и степень превращения могут служить реакции функциональных групп целлюлозы, зависящие от характера предварительной обработки, активации целлюлозы. Так, гидрообработка способствует увеличению степени превращения при ацети-лировании целлюлозы, так как вода, вызывая набухание целлюлозы, повышает доступность гидроксильных групп. В то же время наличие надмолекулярных образований в растворе может привести к неоднородности продуктов реакции. [c.57]

Основные производные целлюлозы, такие, как диэтиламино-этилцеллюлозы ДЭАЭ-целлюлоза), большая поверхность которых легко доступна, оказались пригодными для фракционирования как кислых, так и нейтральных полисахаридов. Найдено, что кислые полисахариды адсорбируются ДЭАЭ-целлюлозой при pH примерно 6. Адсорбированные ДЭАЭ-целлюлозой полисахариды удаляются из колонки последовательным вымыванием буферными щелочными растворами нарастающих концентраций, а затем кислыми растворами возрастающих концентраций. [c.46]

Если эти гемицеллюлозы растворить в 10%-ном едком натре и смешать полученный раствор с раствором чистой регенерированной целлюлозы в 10%-ном едком натре, а затем полученную смесь обработать разбавленной серной кислотой, то выпадающий осадок целлюлозы содержит гемицеллюлозы, часть которых снова трудно гидролизуется. Многократное повторение этого опыта показало, что в толще целлюлозы гемицеллюлозы гидролизуются значительно медленнее, чем на поверхности волокон, где они легко доступны действию кислого катализатора. [c.383]

Была также высказана гипотеза о механизме сорбции макромолекул гемицеллюлоз на поверхности целлюлозных волокон [31, 80], которая заключается в следующем. При соприкосновении волокон целлюлозы с раствором гемицеллюлоз начинается адсорбция с относительно большой скоростью. При этом наблюдается отложение гемицеллюлозных цепей на открытой поверхности целлюлозы, так что гибкие макромолекулы адсорбируются на этой поверхности через сегменты или короткие последовательности цепей. Адсорбированные сегменты связаны друг с другом через неадсорбированные участки, образуя мостики или петли, простирающиеся в раствор Сегменты у концов цепей могут быть не адсорбированы и простираться в раствор. Характер адсорбционных сил в данном случае, по-видимому, определяется образованием водородных связей между доступными гидроксилами. [c.393]

СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ДОСТУПНОСТЬ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ [c.364]

Целлюлозные волокна характеризуют по степени кристалличности и степени ориентации. Степень кристалличности (СК) - относительное содержание кристаллической, части в целлюлозе. Степень кристалличности определяют рентгенографическим методом, методом ИК-спектроскопии, в том числе в сочетании с реакцией изотопного обмена при действии на целлюлозу О О, а также по плотности, гигроскопичности, удельной поверхности. Используют и химические методы, например, гидролиз до предельной СП и др. Следует отметить, что последние дают не степень кристалличности, а характеризуют доступность целлюлозы для [c.242]

Растворение целлюлозы обусловливается доступностью структуры полимера для проникновения молекул растворителя, возможностью нарушения межмолекулярного взаимодействия в структуре целлюлозы, стерическими условиями взаимодействия и активностью реакционных центров целлюлозы. В этой части обзора нами будут приведены те сведения из обширного литературного материала, которые, по нашему мнению, важны для прояснения механизма сольватации целлюлозы. [c.364]

Авторы [2] предложили модель тонкого строения целлюлозы, которая объясняет многие экспериментальные данные. Согласно этой модели, целлюлоза состоит из неправильных кристаллитов макромолекулы имеют складчатую форму и уложены в пачки, зафиксированные в поперечном направлении водородными связями, а в продольном - разделены аморфными прослойками. Последние являются своеобразными "клапанами", регулирующими давление, возникающее при набухании целлюлозы. При растворении сначала происходит удаление аморфных прослоек с деструкцией Р-глю-козидных связей между "пачками" макромолекул (менее 1% связей), в результате кристаллические фрагменты целлюлозы становятся более доступны. Поэтому в дальнейшем происходит распад на отдельные "пачки", разрыв Р-глюкозидных связей в местах напряжений на сгибах складок (приблизительно 10%) и появление в растворе олигомерных фрагментов. Распад олигомерных фрагментов до мономера Р-О-глюкозы возможен в очень "жестких" условиях растворения и с технологической точки зрения нежелателен. [c.364]

В последние годы микрокристаллическая целлюлоза широко используется, в сочетании с другими растительными препаратами, в качестве биологически активной пищевой добавки. Современные продукты не удовлетворяют и десятой части потребности организма в биологически активных веществах. Целлюлоза выступает в качестве уникального природного сорбента, выводящего из организма радионуклиды и тяжелые металлы. Употребление микрокристаллической целлюлозы в качестве пищевой добавки способствует повышению иммунитета, снижению риска онкологических заболеваний, уменьшению воздействия вредных факторов внешней среды (в том числе радиационного воздействия), включает механизмы саморегуляции организма. Наличие большого количества доступных гидроксильных групп в микрокристаллической целлюлозе способствует связыванию холестерина, токсинов и других веществ за счет образования комплексов с переносом заряда. [c.391]

Эти реакции целлюлозы, позволяющие модифицировать свойства дешевого и легко доступного полимера, имеют громадное промышленное значение. [c.979]

Рентгеноструктурный анализ и инфракрасная спектроскопия указывают на существование различных структурных кристаллических модификаций целлюлозы. Например, одна из них (гид-ратцеллюлоза) образуется при размоле целлюлозы, выделении ее из растворов (Роговин, 1972). В плотные участки структуры с максимальным взаимодействием между макромолекулами некоторые химические реагенты не проникают. Структурные участки целлюлозы, доступные для диффузии реагентов, иногда называют аморфными, что не связано с фазовым состоянием целлюлозы. Модифицированная (в том числе кислотами и щелочами) целлюлоза имеет более открытую структуру и поэтому более доступна действию фермента. [c.13]

На выбор продуктов питания влияет множество факторов. Некоторые из них - практического толка, например цена и доступность. Другие - результат различного воспитания и привычек. Мы уже видели, что потребность в белке можно удовлетворить различными наборами продуктов. В США потребляют главным образом мясо, яйца, молочные продукты. При этом скот выращивают на фермах и скармливают ему зерно. Для получения 1 кг говядины требуется 16 кг зерна. В других странах крупный рогатый скот откармливают на открытых пастбищах, где он потребляет растительную целлюлозу, не использусмую другими животными. При этом требуется много свободной земли, но 1ю многих странах земли достаточно. [c.287]

Гемицеллюлозы, как и водорастворимые полисахариды, не растворимы в органических растворителях, используемых для извлечения экстрактивных веществ, но в отличие от водорастворимых полисахаридов не растворимы в воде. В отличие от целлюлозы гемицеллюлозы растворимы в водных растворах щелочей и более доступны воздействию разбавленных минеральных кислот, т.е. легче гидролизуются. [c.269]

Гетерогенные процессы у полисахаридов отличаются от гетерогенных реакций НМС. На характер гетерогенных процессов у полисахаридов, как и других полимеров, влияет их надмолекулярная структура, а у полисахаридов в древесине также ультраструктура клеточной стенки и анатомическое строение древесины. Все эти детали структуры определяют доступность полисахарида для химического реагента. Результаты гетерогенного процесса будут зависеть поэтому не только от скорости самой химической реакции, но и от скорости диффузии реагента в глубь клеточной стенки древесины или в глубь волокна технической целлюлозы. Класси- [c.281]

Реакционная способность целлюлозы зависит от доступности функциональных групп или гликозидных связей для химического реагента. В зависимости от различий в доступности в целлюлозе можно условно выделить легкореагирующую, труднореагирующую и нереагирующую части. Различают три вида доступности целлюлозы доступность поверхности волокна доступность поверхности микрофибрилл доступность макромолекул (их функциональных групп). При этом доступность каждого вида различна в аморфных и кристаллических частях. Необходимо подчеркнуть, что степень кристалличности не всегда находится в прямой связи с доступностью. [c.550]

В Уфимском государственном нефтяном техническом университете под руководством Д.Т.Н., проф. Ягафаровой Г Г. разрабатываются биотехнологические способы по очистке почвы и воды от нефтяных загрязнений, нефтешламов от углеводородов и сероорганических соединений, обезвреживанию отходов бурения, основанные на применении активных микроорганизмов-деструкторов этих соединений. Очистка буровых отходов осложняется их многокомпонентным составом, где кроме углеводородов нефти присутств5тот и органические полимеры (акриловые, производные целлюлозы, синтетические жирные кислоты и спирты). Поэтому эффективность применения микробиологических способов для очистки буровых отходов определяется целым рядо.м факторов правильным выбором микроорганизма-деструктора и оптима1Ьными условия.мя окружающей среды (наличия доступного углеродного и энергетического материала, степени минерализации и температурного фактора). [c.28]

С целью характеристики доступности функциональных групп целлюлозы для действия гидролизующих агентов часто определяют так называемое "гидролизное число" Zh, представляющее собой разность медных чисел целлюлозного препарата до и после кипячения в 5%-м растворе H2SO4 в течение 2 ч. [c.303]

Два образца сульфатной целлюлозы бьыи подвергнуты частичному кислотному гидролизу. Какая из целлюлоз более доступна действию гидролизующего агента, если медные числа до и после кипячения образцов в 5%-м растворе серной кислоты в течение 2 ч оказались равными для первого - 0,5 и 3,4, для второго - 0,65 и 2,7 соответственно [c.384]

При гидролизе целлюлозы происходит разрып глюкозидкой связи между элементарными звеньями в макромолекуле, причем легче этот процесс протекает в присутствии кислот (HjSO,, H l, НзРОч). В принципе реакцию можно довести до образования глюкозы, но обычно образуются промежуточные сахариды, построенные по типу целлюлозы, или более высокомолекулярные продукты. Процесс гидролиза в значительной степени зависит ог степени упорядоченности макромолекул целлюлозы. Чем меньше эта упорядоченность, тем более доступны участки макромолекул в неупорядоченных областях атаке гидролизующих агентов. По типу кислотного гидролиза целлюлозы протекает микробиологическая деструкция ее под действием природных ферментов. Деструкция целлюлозы под действием щелочей протекает при повышенных температурах, и реакция идет уже по типу [c.255]

Большое влияние на нее оказывает совместное воздействие воды и температуры. Так, макромолекулы целлюлозы в твердом состоянии прочно связаны между собой водородными связями, которые при нагревании целлюлозы в воде не гидратируются Такие полисахариды гидролизуются на доступной наружной поверхности элементарных фибрилл. Часть гемицеллюлоз, откладывающихся вместе с макромолекулами целлюлозы, не поддается гидратации и гидролизу до растворения наружных слоев целлюлозы. Амилопектин вследствие разветвленной структуры его макромолекул при лагре-вании быстро гидратируется, набухает и начинает легко гидролизоваться. Другой полисахарид крахмала— амилоза, имеющая линейное строение макромолёкул, образует более прочные связи между макромолекулами и поэтйму она гидратируется и гидpoлизyet я медленнее амилопектина. Нерастворимый в холодной воде ксилоуронид древесины березы при нагревании и гидролизе ведет себя аналогично амилозе. При нагревании в воде он постепенно набухает, частично переходит в раствор и быстрее гидролизуется. Описанные наблюдения представлены графически на рис. 65, где по оси абсцисс отложена температура воды, а по оси ординат —коэффициент Э, получающийся как частное от деления найденной константы скорости гидролиза исследуемого полисахарида на константу скорости гидролиза целлюло-лозы, принятой за эталон [103, 104]. [c.407]

Еще одна особенность хроматографии макромолекул связана с проблемой доступности всего объема неподвижной фазы внутри гранул. Ограничение такой доступности вследствие статистического разброса размеров пор пространственной сеткн гранул используется для фракционирования макромолекул по размерам в методе гель-фильтрации, одиако в других вариантах хроматографии ограничение доступности не только уменьшает емкость системы, но и существенно затрудняет установление равновесия в неподвижной фазе. В этом плане обычные микропористые обменники на основе силикагеля, стекла п полистирола существенно уступают крупнопористым матрицам из целлюлозы и даже декстрана. К сожалению, матрицы двух последних типов легко деформируются и потому непригодны для хроматографии при повышенном давлении. Правда, в последние годы путем специальной обработки удалось получить крупнопористые, пригодные для фракционирования белков матрицы и из перечисленных выше жестких материалов их марки и характеристики приведены ниже. [c.47]

Индивидуальные ВВ. Эта группа включает 0-, С- и N-ни-тросоединения. К О-нитросоединеииям помимо нитроглицерина и целлюлозы нитрата (пироксилина) относятся нитраты спиртов и углеводов, напр, диэтиленгликольдинитрат, тетранитропентаэритрит (ТЭН). Эти соед. входят в состав мн. пром. ВВ - динамитов, аммонитов и др., а также являются основой бездымных порохов и твердых ракетных топлив. Широкому применению этих Б. в. в. способствует легкость получения, доступность исходного сырья и высокие взрывчатые св-ва. Они менее стойки термически, чем др. нитросоединения энергия связи О—NO, 147-177 кДж/моль, С—NO 218-239, N—NO 172-197 Для нитратов т. всп. 195-215 С их термич. распад характеризуется резким автокаталитич. ускорением и часто заканчивается взрывом. [c.316]

Глюкозу, аскорбиновую к-ту, углеводсодержащие антибиотики, гепарин широко применяют в медицине. Целлюлоза служит основой для получения вискозного волокна, бумаги, нек-рых пластмасс, ВВ и др. Сахарозу и растит, полисахариды рассматривают как перспективное возобновляемое сырье, способное в будущем заменеть нефть в пром. орг. синтезе. Моносахариды используют в качестве доступных хиральных исходных соед. для синтеза сложных прир. в-в неуглеводной природы. [c.24]

Мембраны должны быть изготовлены из материала, который не растворяет используемый растворитель. Наиболее распространены гель-целлофановые мембраны, выдержанные в воде. Их получают осаждением ксантогената целлюлозы и после формования никогда не высушивают. Доступны также мембраны из гидратцеллюлозы, ацетата и нитрата целлюлозы, полиуретанов, полихлортрифторэти-лена (типа Кель-F) и даже из стекла типа викор с размером ячеек 40 А. [c.97]

Исходным материалом для образования гумуса служит растительный опад, величина которого в глобальных масштабах оценивается в 40 Гт С/год. Основная его часть состоит из лигно-целлюлозы. Главными агентами разложения этих биополимеров служат почвенные грибы, выделяющие в окружающую среду экзоферменты (целлюлазы), легко гидролизующие углеводы. Процесс гидролиза прерывается, когда фермент встречает неоднородности в строении полимера, его лигнифицированные участки. В результате в почве накапливаются обрывки молекул, включающиеся далее в медленные процессы конденсации. В итоге образуются структуры, малодоступные микроорганизмам. Гумусовые соединения служат исходным материалом для еще менее доступного для биодеградации материала - рассеянного органического углерода осадочных горных пород, называемого керогеном. [c.45]

В настоящее время все большее внимание исследователей привлекают природные соединения - биополимеры, обладающие собственной физиологической активностью. К ним относятся такие чрезвычайно распространенные в природе вещества, как полисахарид целлюлоза и полиаминосахарид хитин. Одним из факторов, контролирующих механизм их биологической активности, является определяемая особенностями надмолекулярной структуры доступность реакционных центров для сольватирующих молекул растворителей. В этой связи проведенное в главе обобщение современных данных по строению кристаллических целлюлозы, хитина и хитозана (производное хитина) и анализ проблем растворения и сольватации этих веществ в различных растворителях являются актуальными и полезными для дальнейшего развития физикохимии углеводов и других сахаров. [c.7]

Несмотря на практическое использование аминоксидных растворителей целлюлозы, механизм растворения и роль сорастворителей (и в том числе воды) до сих пор не выяснены. Это во многом связано со сложностью и неоднозначностью строения самой целлюлозы. По нашему мнению, успешное исследование механизма растворения целлюлозы возможно при использовании экспериментальных методов в сочетании с теоретическими [46]. Для корректной постановки задачи экспериментального и компьютерного моделирования процессов растворения целлюлозы необходимо провести обобщение сведений по ее строению, по выяснению доступности реакционных центров при взаимодействии макромолекул целлюлозы с молекулами растворителей, а также влиянию сорастворителя, которым чаще всего является вода. [c.368]

О том, что взаимодействие макромолекул целлюлозы в ее аморфных областях с молекулами воды является преобладающим, свидетельствует экзотермичность взаимодействия целлюлозы с водой [79]. Принимая, что в крахмале все ОН-группы доступны для воды, был рассчитан тепловой эффект присоединения 1 моль воды к группе ОН, он составил - 7,1 кДж [80]. Термодинамическое изучение взаимодействия воды с аморфной целлюлозой [81] показало, что при пониженном содержании воды взаимодействие сопровождается изменением как энтальпии, так и энтропии системы. Парциальная энтропия аморфных областей целлюлозы возрастает, а парциальная энтальпия воды уменьшается. Это обусловлено упорядочиванием молекул воды и разупоря-дочиванием сегментов целлюлозы при взаимодействии. При увеличении содержания воды упорядочивание молекул воды в системе уменьшается, а упорядочивание сегментов целлюлозы увеличивается, т.е. энтальпия возрастает по абсолютному значению, и ее вклад в свободную энергию образующейся системы становится преобладающим. Адсорбированная вода, ослабляя систему водородных связей в доступных областях целлюлозы, оказывает пластифицирующее действие на целлюлозу [76, 82], приводит к расстекловыванию аморфных областей и переводу полимера в высокоэластическое состояние благодаря возрастанию сегментальной подвижности, увеличению свободного объема, появлению свободных от водородных связей функциональных групп. Можно предполагать, что при расстекловывании становятся возможными и конформационные переходы элементарных звеньев целлюлозы, понижается энергия активации свободных ОН-групп. При этом вероятно повышение кислотности свободных от водородных связей гидроксилов [83]. Изменение сегментальной подвижности в присутствии воды происходит за счет индукционных эффектов при образовании водородных связей вода-целлюлоза с делокализацией электронной плотности [84]. Расчеты квантово-химическим полуэмпиричес-ким методом ППДП комплексов целлобиозы с водой и другими растворителями подтвердили [85], что при их взаимодействии атомы кислорода как целлобиозы, так и воды, участвующие в образовании водородной связи, получают дополнительный отрицательный заряд по сравнению с тем, который они имели до взаимодействия. Это закономерный результат переноса заряда при образовании комплекса. Установлено также, что возможно взаимодействие молекул воды не [c.379]

На основании экспериментальных данных Иоелович предложил подразделить некристаллическую фазу на три части (в скобках указаны их доли) локальные неупорядоченные (истинно аморфные) участки (0,2) частично упорядоченные (мезоморфные) участки (0,3) упорядоченная (па-ракристаллическая) часть (0,5). Интересно отметить, что, если учесть приведенные данные о количественном содержании трех областей в некристаллической фазе, противоречие между концепциями кристаллической структуры целлюлозы как двухфазной или однофазной систем фактически исчезает. Низкие значения доли аморфной части (см. 9.4.4), определяемые методами измерения доступности, соответствуют доле локальных неупорядоченных участков. [c.246]