Гидролиз целлюлозы и гидроцеллюлоза

При гидролизе целлюлозы, хлопковой или древесной, сначала целлюлоза утрачивает волокнистую структуру и превращается в гидроцеллюлозу - смесь неизмененной целлюлозы с продуктами различной степени гидролиза. Гидроцеллюлоза имеет пониженную среднюю степень полимеризации, но более высокую степень кристалличности по сравнению с исходной целлюлозой. Реакция на этой стадии гидролитической деструкции протекает довольно быстро. Дальнейший гидролиз кристаллической части целлюлозы в разбавленных кислотах при кипячении идет очень медленно (практически реакция останавливается) и для увеличения его скорости требуется повышение температуры до 160... 190 С. [c.291]

Процесс гетерогенного гидролиза, как отмечалось выше, используют для определения содержания аморфной части целлюлозы. С этой целью обычно используют условия гидролиза целлюлозы до достижения ПСП. При гидролизе до ПСП аморфная часть разрушается и целлюлозные микрофибриллы распадаются на отдельные кристаллиты. Такой препарат гидроцеллюлозы получил название микрокристаллической целлюлозы (МКЦ). [c.577]

Эти представления позволяют понять, почему высококристаллическая целлюлоза (гидроцеллюлоза) в целом сохраняет свою реакционную способность по мере возрастания глубины гидролиза, а более аморфная целлюлоза (измельченная хлопковая) ха- [c.28]

ГИДРОЛИЗ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ГИДРОЦЕЛЛЮЛОЗА [c.331]

Гидроцеллюлоза — это смесь природной целлюлозы и начальных продуктов ее гидролиза. Термин гидроцеллюлоза впервые был предложен Жираром в 1875 г. для обозначения порошкообразных остатков, получающихся при кислотном гидролизе целлюлозы. В настоящее время гидроцеллюлозу определяют как группу макромолекулярных веществ, образующихся при гидролизе целлюлозы кислотой, причем любой член этой группы является гидроцеллюлозой [1]. Гидроцеллюлоза получается в определенных условиях продолжительного воздействия на целлюлозу разбавленных минеральных кислот при нормальной температуре или при более кратковременной обработке ими при нагревании. [c.333]

По мере хода гидролиза целлюлозы редуцирующая способность продуктов гидролиза все более и более увеличивается, поэтому препараты гидроцеллюлозы по сравнению с исходной целлюлозой обладают повышенными медными числами. По мере гидролиза вместе с уменьшением степени полимеризации падает вязкость растворов гидроцеллюлозы. Одновременно с этим уменьшается и механическая прочность целлюлозного волокна, поэтому образование гидроцеллюлозы при технологических про- [c.333]

Кислотный гидролиз целлюлозы служит оДним из способов изучения ее структуры. Определяя скорость гидролиза целлюлозы, относительное соотношение кристаллических и аморфных участков в полученных препаратах гидроцеллюлозы, изменения в степени полимеризации и гигроскопичности в зависимости от степени гидролиза, можно подробно охарактеризовать целлюлозный материал. [c.334]

Очевидно, что при гидролизе уменьшается молекулярная масса целлюлозы и возрастает ее восстановительная способность в результате увеличения количества глюкозидных гидроксилов (скрытых альдегидных групп). Гидроцеллюлоза (в отличие от исходной целлюлозы) способна растворяться в щелочах. [c.296]

Общие закономерности гидролиза полисахаридов древесины, включая целлюлозу, в разбавленных и концентрированных минеральных кислотах и его использование в гидролизных производствах рассмотрены ранее (см. 11.5). В данной главе основное внимание уделяется гидролитической деструкции выделенной из растительных материалов целлюлозы, препаратам гидроцеллюлозы и их свойствам, а также новому направлению - получению микрокристаллической целлюлозы, ее свойствам и практическому использованию. [c.575]

Высший полисахарид — целлюлоза — переходит при гидролизе в низшие, вплоть до моносахарида — глюкозы. При этом происходит деструкция цепи и нарушение (частичное) волокнистой структуры, что снижает механическую прочность продукта. Медное число гидроцеллюлозы 10. [c.353]

На практике чаше всего идет неполный гидролиз с образованием сложной смеси различных продуктов, получившей название гидроцеллюлозы. Чем сильнее кислота, выше температура и длительность взаимодействия и чем менее упорядочена структура целлюлозы, тем быстрее проходит эта реакция. [c.12]

Эти ацетальные связи устойчивы к щелочи, даже при жестких условиях, но легко гидролизуются кислотами. Каждый раз, когда кислоты расщепляют глюкозидную (ацетальную) связь, они образуют новую редуцирующую и новую гидроксильную группы в четвертом положении глюкозной единицы по другую сторону от точки расщепления. По мере того как средняя длина цепи у гидроцеллюлоз становится короче, число концевых групп увеличивается, и гидроцеллюлозы почти во всех отношениях проявляют присущие им свойства. Когда гидроцеллюлоза полностью метилируется, а затем полностью гидролизуется, из более многочисленных левых концевых групп получается увеличенное количество 2, 3, 4, 6-тетраметилглюкозы [17]. Правые концы, представляющие собой альдегиды, легко восстанавливают щелочной гипоиодит, жидкость Фелинга и подобные растворы и дают меркаптаны при деградации целлюлозы концентрированной соляной кислотой, содержащей избыток этилмеркаптана 18—21]. Опыт с редуцирующими сахарами наводит на мысль, что эти альдегидные группы существуют как циклические полуацетали (структура 5, К=Н), а не в обычной альдегидной форме. Эту точку зрения подтверждает наличие группировки СНО и их несколько аномальное поведение с реагентом Шиффа и другими. Способность гидроцеллюлоз давать с диазометаном частично метилированные, нередуцирующие производные может быть обусловлена образованием структуры (5, К=СНз). [c.145]

Использование усовершенствованной математической техники для перерасчета более ранних данных о деградациях в крепкой фосфорной кислоте [255] сделало излишним предположение о наличии слабых связей в хлопках со степенью полимеризации от 100 до 1000. Многочисленные новые сведения, проанализированные математическим методом, принимающим во внимание различное отношение числового среднего к вязкости или к средневзвешенной стенени полимеризации по мере протекания неупорядоченной деградации, показывают, что при гидролизе хлопка и еловой целлюлозы Митчерлиха большие начальные константы скорости, замеченные предшествующими исследователями, не отвечают действительности [256]. Однако результаты, полученные при опытах с осиновой целлюлозой, убедительно подтверждают присутствие слабых связей, довольно равномерно расположенных через каждые 500 глюкозных единиц. В остальном глюкозидные связи в целлюлозе, по всей вероятности, однородны при степени полимеризации 1200 или несколько выше [256]. По-видимому, нет решительных доводов ни за, ни против гипотезы о том, что нативные волокна состоят из цепей с указанной степенью полимеризации, объединенных в трехмерную сеть очень малым количеством связей, гидролизующихся [257, 258, 2591 особенно легко. Большинство авторитетных специалистов пытаются объяснить образование и свойства гидроцеллюлоз теорией вероятности. [c.164]

Как уже указывалось выше, продукты частичного гидролиза целлюлозы носят название гидроцеллюлозы. Этот термин неудачный, так как он не характеризует существа изменений, происходящих при гидролизе целлюлозы. Гидроцеллюлоза не содержит химически связанной воды, как это считали Жирар и другие исследователи. По химическому составу элементарных звеньев, входящих в макромолекулу, препараты гидролизованной целлюлозы не отличаются от целлюлозы. [c.260]

Действие крепкой (сверхконцентрированной) соляной кислоты, а также фтористоводородной или разбавленной серной кислоты используется для получения глюкозы из древесины. Продукты неполного гидролиза целлюлозы — гидроцеллюлозы отличаются меньшим молекулярным весом, повышенным содержанием альдегидных групп (медное число) и находят применение для получения различных эфиров целлюлозы. [c.440]

Термическая, химическая и ферментативная деструкция цечлю-лозы, так же как и гидролиз ее, основаны на разруш глпкТид-ных связей, расщеплении цеяеи и образовании большого числа реакционноспособных частиц. Гидролиз целлюлозы под действием Z-. лот пропдя через стадию гидроцеллюлозы, в конечном счете приводит к образованию глюкозы. Окисление также является деструктивным фавором и может носить в зависимости от окислителя избирате ный характер. Продуктом частичного окисления является окси-целлюлоза. Наличие нескольких реакционноспособных групп девает возможным окисление и в сравнительно мягких условиях Усиливается оно нагреванием и изменением пН -усили [c.158]

При мягком гидролитическом воздействии разбавленных кислот гидролиз целлюлозы останавливается на первой его стадии - получении гидроцеллюлозы. Гидроцеллюлоза - это не индивидуальное вещество, а смесь исходной целлюлозы и нерастворимых продуктов начального 1Идролиза. Препараты гидроцеллюлозы получают в определенных условиях продолжительного воздействия на целлюлозу разбавленных минеральных кислот при комнатной температуре или более кратковременной обработки при нагревании, а также кратковременным действием концентрированных кислот при пониженной температуре и др. [c.576]

Реакция идет полностью гетерогенно в случае частичного гидролиза целлюлозы в разбавленных кислотах и приводит к получению так называемой гидроцеллюлозы — продукта с пониженной СП (псп, см. 4.3.3), но с более высокой степенью кристалличности [58]. При классическом ацетолизе под действием уксусного ангидрида в присутствии концентрированной H2SO4 в резз ьтате одновременных реакций гидролиза и ацетилирования образуется октаацетат целлобиозы [10]. [c.219]

Существенным является тот факт, что в процессе ферментативного гидролиза целлюлозы происходит значительное изменение УПП [53] Уже при 5%-ной глубине гидролиза измельченной хлопковой целлюлозы целлюлазными комплексами Т vtrtde, Т longtbra htaium и S dtmorphosporum наблюдается уменьшение УПП субстрата в 1,5-2,5 раза При увеличении глубины гидролиза (выще 5-10%) УПП начинает увеличиваться по сравнению со значениями, достигнутыми на небольшой глубине, причем для высокоупорядоченной целлюлозы (гидроцеллюлоза) эффект увеличения УПП является более значительным, чем для менее упорядоченной (измельченная хлопковая целлюлоза, см рис 1 13) [c.26]

Деструктированная путем гидролиза целлюлоза ранее называлась гидроцеллюлоза. Это название, ставшее в настоящее время историческим, можно объяснить тем, что при расщеплении глюкозндной связи в воде продуктом реакции является целлюлоза с разорванными цепями, к которым присоединены по месту разрыва ГJIЮкoзидныx связей остатки воды. Таким образом, можно сказать, что гидроцеллюлоза — название более общее, собирательное и обозначающее смесь продуктов деструкции целлюлозы, получаемых в водной среде, в то время как термин микрокристаллическая целлюлоза является, [c.13]

Гидролизоаанной целлюлозой гидроцеллюлозой) называется смесь неизмененной целлюлозы и продуктов ее гидролиза. [c.353]

Сначала, даже в мягких условиях гидролиза, целлюлоза быстро утрачивает волокнистую структуру и превращается в гидроцеллюлозу. Реакция превращения гидроцеллюлозы в растворимые полисахариды идет значительно медленнее. Сначала образуются целлодекстрины с СП от 50—60 до 10, а затем олигосахариды с СП от 10 до 3. Реакция гидролиза олигосахаридов в простые сахара протекает опять быстро. Предпоследний продукт гидролиза — дисахарид целлобиоза С12Н22О11. При гидролизе целлобиозы образуются две молекулы -глюкозы. [c.123]

Препараты тщательно, но осторожно очищенной хлопковой целлюлозы имеют очень низкие медные числа (0,13—0,17), обычный хлопок 0,25—0,30, древесная беленая целлюлоза до 2,0—3,0, а иногда и выше. К повышению медных чисел приводит гидролиз целлюлозы в условиях варки и окисление при неосторожной отбелке. Медные числа гидроцеллюлозы и оксицеллю-лозы — продуктов частичного поверхностного гидролиза и окисления целлюлозы иногда очень сильно возрастают по сравнению с медными числами исходной целлюлозы. [c.246]

Можно получить гидроцеллюлозу путем длительной обработки целлюлозы хлористым ацетилом. В данном случае одновременно с гидролизом целлюлозы происходит ацетилирование. При омылении ацетата раствором NaOH в метиловом спирте осаждается гидроцеллюлоза. [c.334]

Оксицеллюлоза получается при непосредственном окислении целлюлозы хло рной нввестью, аэопной кислотой, перманганатом или перекисными соединениями волокна целлюлозы при этом легко превращаются в порошок. Едкий натр вызывает укорачивание целлюлозных волокон, и после отмывки щелочи получается гидрат целлюлозы. При гидролизе целлюлозы образуется гидроцеллюлоза. [c.189]

При обработке целлюлозы разбавленными кислотами образуется гидроцеллюлоза, являющаяся одним из первичных продуктов гидролиза она реагирует с фелинговой жидкостью, т. е. имеет свободные альдегидные группы. Гидроцеллюлоза осаждается также из раствора целлюлозы в швейцеровом реактиве. Она образуется, вероятно, в результате гидролиза поверхностных слоев [c.537]

Ацетаты целлюлозы получаются при действии уксусного ангидрида и небольшого количества серной кислоты на целлюлозу или на частично гидролизованную, так называемую гидроцеллюлозу. Серная кислота яри этом может быть полностью или частично заменена кислыми солями или же хлористым цинком. Ацетилированные целлюлозы, в зависимости от способа получения и степени этерифици-роваыностн, также обладают различной растворимостью в то время как продукты высоких ступеней этерификации, так называемые три-ацетаты [СеНуОз (СОСНз) з] , растворимы только в хлороформе и не растворяются в ацетоне, менее этерифицированные и частично расщепленные ацетаты клетчатки в ацетоне растворимы. Е. настоящее время для получения целлулоидоподобных пластмасс (ц е л л и т а, ц е л-лона), ацетатных лаков, прессующихся пласт.масс, кинопленки и искусственного шелка (ацетатного шелка) применяют главным образом эти растворимые в ацетоне ацетаты клетчатки, которые получают частичным гидролизом триацетатов. По сравнению с целлулоидом ацетилцеллюлозы имеют то преимущество, что онн труднее воспламеняются (трудновоспламеняющаяся кинопленка). [c.463]

Под действием целлюлазных комплексов Т vtrtde и Т longt-bra hiaium СП измельченной хлопковой целлюлозы резко уменьшается уже при незначительной глубине гидролиза (5-10%) и заг тем, по мере увеличения глубины гидролиза, уменьшается более плавно (рис 1 14) При действии тех же целлюлазных комплексов на гидроцеллюлозу (ее СП примерно в 10 раз меньше, чем у измельченного хлопкового линта) на начальной стадии гидролиза (до глубины гидролиза 10-15%) СП уменьшается, далее СП практически не изменяется [c.26]

Кислоты вызывают значительное уменьшение степени полимеризации целлюлозы в результате гидролиза глюкозидных связей менеду глюкозными остатками. В контролируемых условиях можно получить продукты различного молекулярного веса. Так, при обработке целлюлозы кислотой определенной концентрации, например 1 н. серной кислотой, при постоянной температуре (53°) получают продукты гидролиза (гидроцеллюлозы), степени полимеризации которых тем меньше, чем продолжительность действия кислоты больше (Штаудингер) [c.296]

Высокомолекулярные продукты гидролиза, образующиеся в начале процесса (амилоид, гидроцеллюлоза и др.), при разбавлении раствора водой выделяются в осадок. Нагревание кислотного раствора способствует дальнейшему гидролизу и приводит к образованию более простых веществ — гекса-, тетра- и трисахаридов в конечном счете из целлюлозы образуются целлобиоза и глюкоза. Эти соединения растворимы в воде и содержат свободные глюкозидные гидроксилы, что и обусловливает энергичное восстановление ими двухвалентной меди в щелочной среде. [c.188]

При работах по уточнению тестов на активность фермента в качестве субстрата применяют различные материалы порошок необработанной целлюлозы, фильтровальную бумагу, волокна хлопка, набухший целлюлозный порошок (гидроцеллюлозу), Na-карбоксиметилцеллюлозу. По расщеплению отдельных субстратов судят об активностях компонентов целлюлолитического комплекса, об их относительных количествах. Так, по расщеплению хлопка определяют наличие Срфермента, гидролиз нерастворимых, но частично модифицированных, материалов позволяет су- [c.266]

Целлюлоза имеет состав (СеНюОб),,, причем п (или степень полимеризации) для целлюлозы хлопка равна по крайней мере 1000 таким образом, она является цепным полимером, состоящим из остатков целлобиозы. Целлобиоза представляет собой -глюкозид глюкозы, и связь между каждой следующей парой целлобиозных остатков образуется при отщеплении одной молекулы воды. При действии кислоты и окисляющих веществ, так же как и при нагревании, действии света и микроорганизмов, целлюлозная цепь разрушается и получающиеся при этом продукты гидролиза и окислительного действия (гидроцеллюлозы и оксицеллюлозы) сильно уменьшают прочность на разрыв. Мерсеризованный хлопок, т. е. подвергавшийся действию крепкого раствора (около 25%) едкого натра прн низкой температуре и натяжении пряжи или ткани, имеет повышенное сродство к красителям. Целью мерсеризации, которой подвергается только длинноволокнистый хлопок, является увеличение блеска и прочности на разрыв. После того, как было выяснено строение целлюлозы, оказалось возможным разработать и стандартизировать методы для испытания качества целлюлозы. Несмотря на то, что целлюлозу нельзя охарактеризовать непосредственно, как простое органическое соединение, вступающее в реакцию в стехео-метрических отношениях, и чистоту ее нельзя установить по обычным физико-химическим показателям, например температуре плавления или коэффициенту рефракции, она имеет ряд легкоизмеримых характеристик. К наиболее широко применяемым относятся восстановительное действие, измеряемое при помощи медного числа, и величина цепи молекулы, определяемая по вязкости медно-аммиачного раствора. Нецеллюлозные составные части, такие как влага, неорганические соли, жиры, воска и азотсодержащие вещества, определяются дополнительно. [c.296]

Реакция превращения целлюлозы в гидроцеллюлозу даже в мягких условиях идет сравнительно быстро. Превращение гидроцеллюлозы в растворимые полисахариды идет медленно, что практически и определяет скорость гидролиза. Дальнейшая реакция превращения растворимых полисахаридов в простые сахара опять протекает быстро. Гидролиз легкогидролизуемых гемицеллюлоз проходит по такой же схеме. Однако в отличие от целлюлозы у гемицеллюлоз реакция образования растворимых полисахаридов протекает очень быстро, значительно быстрее реакции образования простых сахаров. [c.132]

Сначала лучше провести предварительный гидролиз по методике получения гидроцеллюлозы с высоким выходом, но при этом препарат гидроцеллюлозы промывают не водой, а хо лодной постояннокипящей НС1. Предварительный гидролиз ускоряет вторую ступень гидролиза, так как большая часть легкогидролизуемой целлюлозы удаляется и разрушается волокнистая структура образца. Стеклянный фильтр с предварительно прогидроли-зованной целлюлозой устанавливают в экстракционной части [c.336]

Десять лет тому назад Никерсон и Хабрле [225, 260, 261, 262, 263] решили, что кипящая 2,5 н. соляная кислота, которая становится 0,6 м. в результате реакции с хлористым железом, является подходящим кислым реагентам для определения изменений целлюлозы, происходящих при гетерогенном гидролизе, причем хлористое железо служит для постоянного окисления растворенной части целлюлозы в двуокись углерода [187, 264]. Усовершенствования как математические, так и экспериментальные позволили определить степень реакции путем взвешивания остаточной гидроцеллюлозы [224, 267,1 или фиксированием редуцирующей способности растворенной части [268] целлюлозы, для чего применили различные методы, использующие или кипящую 6 н. [267, 269[, или 2,5 н. [270], или 8% [271 ] соляную кислоту при температуре 18° [272]. Новейший и, вероятно, более точный метод включает в себя перколяцию целлюлозного образца [c.164]

Глюкоза, ацетат целлюлозы, водорастворимая метилцеллюлоза (содержащая 31%ОСНз) и крахмал полностью разрушаются при воздействии кипящей соляной кислоты и хлорида железа [225, 260). Хлопок немерсе-ризованный, мерсеризованный или регенерированный из медноаммиачного раствора, гидроцеллюлоза и вискозный шелк, изготовленные из того же образца, сначала подвергаются быстрому, а затем более медленному гидролизу согласно уравнению [c.164]