Микроскопическое исследование структуры целлюлозы

Микроскопическое исследование структуры целлюлозы [c.99]

Для многих студнеобразных систем, у которых процесс О бразования двухфазных структур останавливается на этой стадии, в электронном микроскопе без специального оттенения или травления объекта гетерогенная структура не выявляется. Это обусловлено та,кже малым различием электронных плотностей двух сосуществующих фаз и трудностью получения очень тонких образцов для электронно-микроскопического исследования В самом деле, если размеры микроучастков гетерогенной системы лежат в пределах двух-трех десятков ангстрем, а толщина застудневшей пленки равна нескольким сотням ангстрем, то интегральная картина в электронном микроскопе не будет содержать деталей структуры. Подобное явление происходит при застудневании растворов диацетата целлюлозы в бензиловом спирте (классический пример полимерных студней) отчетливой гетерогенной структуры при электронно-микро-скопическом исследовании студней не обнаруживается. [c.179]

Целлюлоза в морфологических структурах оболочки растительной клетку. Молекулы целлюлозы образуют элементарные фибриллы, содержащие несколько десятков линейных молекул, которые объединены в микрофибриллы, хорошо видные при электронно-микроскопическом исследовании. [c.140]

Электронно-микроскопическое исследование студней, образованных из полимерных растворов при введении дозированных количеств осадителей или при изменении температуры, подтверждает такое строение. На рис. 1И.З приведен снимок студня ацетата целлюлозы, полученного при взаимодействии тонкой пленки ацетонового раствора ацетата целлюлозы с водой (осадитель). Подробнее о структуре студней будет сказано в разделе, посвященном их морфологии. [c.92]

Книга состоит из трех разделов. Раздел I посвящен анализу древесины. В нем приведены сведения о химическом составе древесины, схемы анализа, даются методики определения отдельных компонентов, входящих в состав древесины. В отдельную главу выделены вопросы, связанные с микроскопическими исследованиями древесины, имеющими очень важное значение. В процессе переработки древесина подвергается различным воздействиям—механическим, химическим, пропитке различными химическими веществами. Это предъявляет высокие требования к знанию строения древесины и ее химического состава. Для понимания происходящих при этом изменений необходимо знание структуры годичных слоев древесины, объемного соотношения тканей и характера расположения анатомических элементов, размеров их кроме того, необходимо проведение контрольных микроскопических наблюдений. В некоторых производствах, как например в производстве древесной массы и целлюлозы, особенно необходимо глубокое знание тончайшей структуры оболочки растительных волокон. Для лесохимического производства очень важно знать распределение экстрактивных веществ в древесине, строение смолоносной системы и т. д. Таким образом, кроме знаний химического состава древесины, химику необходимы и биологические знания в области анатомии и физиологии растений. [c.4]

Другой подход к исследованию структуры толстых образцов состоит в приготовлении сколов. В этом случае предполагают, что раскалывание происходит вдоль границ кристаллических образований. На рис. 16 приведена электронная микрофотография реплики с поверхности скола полиэтилена, полученного при температуре жидкого азота. Использование ультразвука также позволяет раздробить полимер на фрагменты, достаточно тонкие для прямого электронно-микроскопического наблюдения, и рис. 14 иллюстрирует возможности этого метода. В этом случае структурными элементами являются фибриллы целлюлозы, которые [c.64]

При электронно-микроскопических исследованиях осадка целлюлозы из разбавленных растворов установлено, что он представляет собой смесь надструктурных образований и изолированных макрофибрилл и элементарных фибрилл. Наряду с этим на снимках обнаруживается картина так называемой зернистости фона. Это явление понимали как артефакт, который обусловлен зернистостью серебра на фотоснимках, присутствием частиц напыленного металла или зернистостью подложки. Однако Долмечу удалось показать, что в случае целлюлозных препаратов с высоким молекулярным весом или препаратов, не подвергнутых интенсивному действию растворителей, зернистость фона не появляется вообще или она появляется в очень слабой степени. В то же время сильно деструктурированные или замещенные препараты целлюлозы всегда дают сильную зернистость фона. Далее Долмеч рассчитал, что зернистость, вызываемая указанными выше обстоятельствами, должна быть значительно тоньше, чем она фактически наблюдается на снимках. Отсюда он сделал вывод, что явление зернистости фона на самом деле является формой структурной организации исследованных препаратов целлюлозы. Причем эти структурные образования по своим размерам находятся на границе возможности разрешения электронного микроскопа. Точные исследования зернистости фона должны дать сведения об этих мельчайших структурных элементах, которые имеют важное значение в структуре волокна. [c.306]

Такое предположение подтверждают проведенные нами микроскопические исследования структуры разноазотных образцов НЦ (рис. 4). Видно, что частицы низкоазотной НЦ (8,0% азота) имеют неправильную комкообразную форму и состоят из глобулярных образований, средний размер большей части которых равен 90 нм. Структура двух других образцов НЦ фибриллярная, причем поперечный размер большинства микрофибрилл НЦ с 11,9% азота равен 70 нм, а с 13,0% азота — 40 нм. Из тех же рисунков видно, что с увеличением степени замещения ОН-групп в целлюлозе структура НЦ изменяется от глобулярной до фибриллярной (более упорядоченной). [c.17]

Электронно-микроскопические исследования показали, что целлюлозные волокна при ксантогенировании увеличиваются в объеме и в конце концов структура клеточной стенки разрушается [153]. Реплики поверхности ксантогената целлюлозы, полученные методом вымораживания —травления, показывают крупноячеистую сетку с тонкими фибриллярными структурами [86, 144]. Увеличивая кислотность осадительной ванны, наблюдали различные стадии коагуляции ill, 103]. Коагуляция начинается с образования однородного геля, затем возникают сгустки, и наконец они распадаются на фибриллы. В процессе, формования фибриллы ориентируются в направлении приложения напряжения [85, 106]. При отщеплении Sj в зависимости от условий коагуляции и наличия модификаторов образуются волокна или пленки с отверстиями или в виде сетчатых структур [43, 85, 105]. [c.388]

Для экспериментов готовили растворы различной концентрации четырех образцов целлюлозы с различными значениями степени полимеризации либо в ксантогенате натрия, либо в водном растворе гидроокиси натрия и затем проводили изотермическую кристаллизацию из разбавленного раствора, повышая температуру или же увеличивая степень разбавления раствора. Измерения приведенной вязкости раствора в зависимости от времени показали, что вязкость резко возрастает непосредственно перед началом кристаллизации, что предположительно было отнесено к образованию внутримолекулярных водородных связей, приводящему к ожестчению молекулярной цепочки. Кроме того, данные электронно-микроскопических исследований дали основание предположить, что образовавшиеся кристаллические структуры представляют собой кристаллы с выпрямленными цепями. Кроме того, была сделана попытка провести кристаллизацию из раствора в условиях, исключающих возмоншость образования внутримолекулярных водородных связей. В качестве подходящего растворителя был выбран водный раствор гидроокиси натрия и эквимолярного количества метанола. Результаты эксперимента показали, что возрастания вязкости, предшествовавшего началу кристаллизации в предыдущем случае, не наблюдается, а сформировавшиеся в этих условиях кристаллы имели иную морфологическую форму и представляли собой пластинчатые кристаллы. [c.202]

Для исследования надмолекулярной структуры высокомолекулярных соединений применяется также электронный микроскоп. Для препаратов природной целлюлозы, фибриллярных белков и коллагена можно по соответствующим снимкам этих препаратов или препаратов, напыленных металлом, сделать вывод о расположении молекул в более крупных образованиях. Электронно-микроскопические исследования дают ценные результаты и при изучении вирусов так, можно было установить, что вирус табачной мозаики в жизнеспособном состоянии состоит не из одной молекулы, а при изменении pH распадается на большое число маленьких однотипных частиц. Распад является обратимым, хотя при этом процессе происходит потеря вирусом функций жизнедеятельности и способности к размножению. Электронный микроскоп является прибором для определения размеров частиц, лежащих между молекулярными и оптически определимыми. Однако отдельные нитевидные молекулы не могут быть наблюдаемы в электронном микроскопе, так как их поперечный размер слишком мал. Однако Хуземан и Руске удалось наблюдать отдельные шарообразные макромолекулы п-йодбензоил-гликогена эти макромолекулы были предварительно охарактеризованы другими методами. [c.198]

Установлено, что полимерные пленки, выпускаемые промышленностью для ультрафильтрации, ионного обмена [158, 169, 170], а также мембраны из коллодия, желатины, целлюлозы и других материалов [171, 1721 не пригодны для обратного осмоса. Полупроницаемые мембраны, полученные Рейде и Спенсером 11731, имеют хорошую селективность, но малую проницаемость (0,4 л/м ч при давлении 40 ат). Мембраны, приготовляемые по специальной прописи из смеси ацетатцеллюлозы, ацетона, воды, перхлората магния и соляной кислоты (соответственно 22,2 66,7 10,0 1,1 и 0,1 весовых процента), позволяют опреснять воду с 5,25 до 0,05% Na l и имеют проницаемость 8,5—18,7 л м ч при рабочем давлении 100—140 ат [158, 1741, срок их службы не менее 6 месяцев [1751. Электронно-микроскопические исследования этих мембран [176—1781 показали, что их активная часть — плотный поверхностный слой толщиной 0,25 мк с очень мелкими порами, которые не представилось возможности обнаружить. Он соединен с губчатой крупнопористой структурой (поры 0,1 мк) толщиной 250 мк, обеспечивающей механическую прочность мембраны и являющейся подложкой селективного поверхностного слоя. Изыскания способов приготовления мембран продолжаются [159, 160, 179—191], так как, по предварительным расчетам 11921, обратный осмос может стать конкурентноспособным с другими способами опреснения воды при повышении проницаемости мембран до 5 м 1м в сутки. [c.415]

И Нельсоном [154], сохраняет структуру целлюлозы III. По-видимому, присутствие молекул кислоты препятствует перестройке кристаллической структуры целлюлозы. При более низкой концентрации кислоты она почти не препятствует перестройке кристаллической структуры. Микроскопическими исследованиями препаратов гидроцеллюлозы, имеющих структуру целлюлозы III, после их обработки 2 н. раствором кислоты обнаружено наличие достаточно крупных фибриллярных образований. Значительно меньшие, но еще различимые фибрил.лы наблюдаются после обработки целлюлозы 6 п. растворами кислоты. Возможно, что эти волокнистые образования представляют собой трудно гидролизующиеся элементы морфологической структуры исходной целлюлозы и, образуя в ней каркас, не могут быть обнаружены в исходном волокне при исследовании под микроскопом ввиду его малой разрешающей способности. [c.66]

Биохимики разработали некоторые микрохимические методы анализа этих простых продуктов периодатного окисления. Они особенно ценны при использовании вместе с хроматографическими методами разделения природных полимеров, а также для расщепления веществ, которые синтезированы in vivo пз соединений, меченных С. Этим путем был выяснен механизм фотосинтеза углеводов. Кроме того, йодную кислоту можно использовать для исследования микроскопической структуры клеточной ткани. Например, в тонком срезе дерева можно разрушить целлюлозу, в то время как места, занимаемые лигнином, останутся нетронутыми. [c.94]

Конн [73] после обзора главных аргументов в пользу физических и химических толкований окрашивания упоминает труд Унна [74] в качестве гюпытки связать микрохимию с гистологией. Для изучения отбирается какая-либо межклеточная структура, которую окрашивают, а затем посредством соответствующих химических растворителей пытаются идентифицировать ее компоненты. Выяснив таким путем ее состав в дальнейшем для идентификации установленных веществ, пользуются только красителем. При работе с одними и теми же тканями этот метод не вызывает возражений. Однако далее Конн говорит использование тех же красителей на другой ткани должно дать возможность впоследствии разрешить вопрос о химии других микроскопических элементов клетки. Тогда красители станут химическими реагентами вместо того, чтобы быть только красителями, делающими видимыми микроскопические структуры . Мы надеемся, что эта точка зрения не будет принята, так как использование Алленом [75] именно таким образом красителей Манжэна [23] привело его к ошибочному выводу о том, что срединная пластинка ксилемы состоит из пектиновых веществ. Графф [76] недавно представил тщательное исследование применения красителей в связи с заводской варкой целлюлозы. Степень варки, отбелка и чистота целлюлозной массы связаны в его исследовании с оттенком окраски, получаемым от различных красителей. Поскольку таблицы окрасок изготовляются с испсльзованием известных химических стандартов окрашивания, получаемых при тех специальных процессах, для которых они предназначены, таблицы имеют значение для решения химических и технологических вопросов. Использование таблиц окрашивания определенными реагентами в связи с другими процессами ие может считаться обоснованным, пока не будут проделаны аналогичные химические испытания. [c.101]