Целлюлозы структура: Структура целлюлозы

Содержание

Структура целлюлозы

Структура целлюлозы слишком сложна, и несомненно то, что самые разные факторы могут оказывать свое влияние на доступность молекул целлюлозы к реагентам и активность ее реакционных центров (особенно гидроксильных групп) в процессах химического реагирования.[ …]

Целлюлоза — широко распространенный материал, составляющий основу бумаги, древесины и большинства используемых текстильных волокон. Детальное кристаллографическое исследование целлюлозы проводилось еще до того, как была окончательно установлена ее химическая структура. В макромолекуле целлюлозы, которая представляет собой поли- (I —4)- 5-0-глюкопиранозу, (С6Н о05)nC[ …]

Целлюлоза обладает сложным мицеллярным строением. Наиболее распространенным из современных взглядов на мицелляр-ную структуру целлюлозы является представление о мицеллах ее, как об участках, сближенных весьма длинных нитевидных молекул целлюлозы (рис. 3). Такие участки, благодаря ориентации, обладают правильной кристаллографической решеткой и поэтому рассматриваются как области кристаллической целлюлозы (кристаллическая целлюлоза). Те же участки структуры, где молекулы расположены не упорядоченно, принимаются как области аморфной целлюлозы (аморфная целлюлоза).[ …]

Тонкая структура целлюлозы. Под тонкой структурой целлюлозных волокон подразумевается в основном конфигурация макромолекул целлюлозы, их взаимная упаковка, характер межмоле-кулярных связей и неоднородность микроструктуры различных надмолекулярных образований. Для исследования тонкой структуры используются различные физические методы, особенно ИК-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия и др. Частично вопрос о тонкой структуре целлюлозы рассмотрен в предыдущих разделах книги, поэтому здесь будут обсуждены имеющиеся представления о структуре целлюлозы как совокупности кристаллических и некристаллических участков в тончайших элементах ее строения.[ …]

Изменения структуры целлюлозы по ИК-спектрам можно уловить раньше, чем при использовании рентгеновского метода, что можно объяснить разной чувствительностью методов, или чувствительностью величин Di3VJD13i;> к конформационным изменениям в аморфных областях целлюлозы (рис. 74).[ …]

Окисление целлюлозы некоторыми типами окислителей (йодная кислота и ее соли, тетраацетат свинца, двуокись азота) может быть использовано для синтеза ряда производных целлюлозы, содержащих альдегидные или карбоксильные группы преимущественно у определенных углеродных атомов элементарного звена макромолекулы. Необходимо, однако, отметить, что в некоторых из образующихся при окислении соединений, например в продукте окисления целлюлозы йодной кислотой — диальдегидцеллюлозе и ее производных, пиранозный цикл, наличие которого является характерной особенностью химической структуры целлюлозы, разрушен в процессе окисления.[ …]

Изменение структуры целлюлозы при ее частичных алкилирова-нии и этерификации, а также новые свойства, которые приобретают эти производные (повышенная растворимость и пр.), заставляют предположить наличие общего изменения системы водородных связей, действующих между гидроксилами целлюлозы, и, как следствие этого, изменения межмолекулярного взаимодействия в целлюлозе.[ …]

Таким образом, структура гидратцеллюлозных волокон (как мерсеризованных, так и регенерированных), т. е. целлюлозы II, хотя и обладает большим запасом свободной энергии, меньшим трехмерным порядком, более ослабленным межмолекулярным взаимодействием (по данным рентгенографических исследований, ИК-спектров и теплот смачивания), по сравнению со структурой целлюлозы I все же является менее доступной для проникновения таких молекул, как уксусная кислота и уксусный ангидрид, но в то же время более проницаема для молекул муравьиной кислоты и воды.[ …]

Изменения тонкой структуры целлюлозы при ее различных обработках можно наблюдать по ее рентгенограммам или рентгеновским дифракционным кривым. С помощью рентгеновской дифракционной картины исследуемого препарата целлюлозы судят о его аморфности или кристалличности, степени ориентации и размерах кристаллита. Существует несколько методов определения степени кристалличности, например методы Сегала, Ант-Вуоринена и др. [55].[ …]

При интерпретации структуры целлюлозы х целесообразно допустить, что элементарная ячейка и взаимное расположение глю-копиранозных циклов для этой модификации почти такие же, как для целлюлоз I и II. Такое предположение приводит к трем возможным способам индицирования рентгенограммы. В первых работах, посвященных анализу структуры новой модификации целлюлозы, приходилось всегда учитывать присутствие в препаратах целлюлозы II. Новые опыты с использованием для набухания фосфорной кислоты показали, что при правильном выборе условий эксперимента можно получить осадок, который состоит из целлюлозы х и содержит лишь ничтожные количества целлюлозы II.[ …]

Гл. I. Исследование структуры целлюлозы и ее производных.[ …]

Волокнистая структура целлюлозы.

Наличие в молекуле целлюлозы большого числа гидроксильных групп приводит к тому, что водородная связь является наиболее существенным типом межмолекулярного взаимодействия в структуре целлюлозы и во многом определяет ее свойства. Естественно, что изучение характера этого взаимодействия способствует раскрытию закономерностей поведения целлюлозы в различных процессах.[ …]

Скорость гидролиза целлюлозы не постоянна. Сначала степень полимеризации СП падает быстро, а в дальнейшем скорость падения СП резко снижается и достигается так называемая предельная СП. Согласно первой, более обоснованной, теории различная гидролизуемость целлюлозы объясняется строением целлюлозного волокна — наличием в его структуре аморфных (неориентированных) и кристаллических (ориентированных) участков, т. е. особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы. Аморфная часть гидролизуется быстро, и целлюлоза распадается на отдельные участки плотной упаковки (кристаллиты). Последние уже гидролизуются с трудом, что обусловливает трудную гидролизуемость целлюлозы.[ …]

Среди нескольких схем структуры целлюлозы, рассмотренных ранее Германсом [32], была схема, согласно которой в элементарном звене имеются две внутримолекулярные водородные связи. Эта схема давала возможность разрешить рассматриваемую проблему. Марринан и Манн [36] считают, что результаты легче всего объяснить, если принять систему водородных связей,. изображенную на рис. 1.9. Они полагают, что две полосы с параллельным дихроизмом могут быть обусловлены лишь водородными связями типа 0(3)—Н • ■ • 0(5 ), 0(2)—Н ■ • • О(б ) и 0(6)—Н • • • 0(2 ). Две первые связи возможно возникают между двумя элементарными звеньями, по одной связи с каждой стороны глюкозидного мостика. Какую бы из двух полос (3448 или 3488 см-1) ни отнесли к связи 0(3)—Н • ■ • 0(5 ), частота этих колебаний все равно выше частоты аналогичных колебаний (3350 см 1) для целлюлозы I; полученные данные показывают, что связи такого типа в целлюлозе II слабее.[ …]

Полное представление о структуре целлюлозы связано с необходимостью познания всех особенностей химического строения и возможных конформационных изменений ее макромолекул, проявления в них различного типа внутри- и межмолекулярных взаимодействий, характера и взаимного расположения разнообразных надмолекулярных образований и биоморфологических особенностей целлюлозы как полимера, синтез которого осуществляется и регулируется природой.[ …]

Можно представить, что в структуре целлюлозы, как правило, реализуются одновременно случаи б) и в). Если в структуре имеются а) и б) взаимодействия, то в этом случае окажется возможным диспергирование целлюлозы в третичном амине, который не способен акцептировать электронную пару. Если структура имеет тип в) взаимодействий, то не должно быть диспергирования ни в первичных, ни во вторичных, ни в третичных аминах.[ …]

Наиболее часто окисление целлюлозы протекает гетерогенно. На ход такого процесса значительное влияние оказывает надмолекулярная структура целлюлозы и строение волокна в целом. Окисление начинается с поверхности волокна, а затем постепенно продвигается в более глубокие слои, при этом сначала окисляется аморфная часть, а затем кристаллические участки. Механическая прочность волокна постепенно понижается, оно становится ломким. После глубокого окисления целлюлозу можно даже растереть в порошок.[ …]

После того как физическая структура целлюлозы разрушена растворением в гидролизующей среде, аномалии в кинетике последующих стадий гидролиза объясняются исключительно особенностями химического строения исследуемого препарата, т. е. отклонениями от строения обычной макромолекулы, элементарные звенья в которой соединены (1 ->■ 4)-р-глюкозидными связями. Это свидетельствует о идентичности большинства связей в макромолекуле. В дальнейшем были проведены исследования по выяснению причин, вызывающих некоторое аномальное поведение препаратов целлюлозы, особенно на начальных стадиях деструкции (Р > 100).[ …]

Частично замещенные зфиры целлюлозы — это продукты, которые, как можно судить уже но самому их названию, являются неоднородными по своему химическому составу. Замещение О-алкиль-ными или сложноэфирными радикалами не всех гидроксильных групп, а только лишь их части вызывает химическую разнородность состава. Химическая разнородность означает, что вместо одного типа функциональных (гидроксильных) групп появились и другие типы (например, очень реакционноспособная карбоксильная группа в радикале карбоксиметилцеллюлозы, нигратпая группа в нитрате целлюлозы и т. д.). Однако нас в основном интересуют не дальнейшие химические превращения, которые позволяют провести новые группы, а то, как эти группы повлияли на физико-химические свойства целлюлозы. Это влияние обусловлено не только химической природой введенных групп и связей, но и тем, как они распределены в структуре целлюлозы. Это распределение может даже в гетерогенных реакциях приближаться к случайному, т. е. статистически однородному, при котором отсутствует какое-либо преимущественное замещение по длине макромолекулы и по отдельным волокнам целлюлозы. Достижение этой однородности зависит от условий реакций и от состояния структуры исходной целлюлозы. Легко понять, что свойства частично замещенного эфира в первую очередь определяются именно характером распределения заместителей по длине макромолекул и в массе волокон цэллюлозы. Если реакционную среду и условия реакций можно изменять в какой-то степени, то качество исходной целлюлозы определяется его предысторией. Отсюда возникает проблема выбора целлюлозы для данной химической реакции, а следовательно, проблема определения влияния качества исходной целлюлозы на скорость реакции и на качество продуктов реакции и их растворов. Как известно, эта проблема является одной из самых сложных в химии целлюлозы и до настоящего времени не решена полностью.[ …]

Стереорегулярность молекул целлюлозы и наличие полярных гидроксильных групп вдоль их цепей приводит к развитию сильного межмолекулярного взаимодействия в структуре целлюлозных волокон, в результате чего в них возникает высокий боковой и трехмерный порядок. Это часто может быть препятствием к растворению целлюлозы, к проявлению ее высокой реакционной и сорбционной способности. Но в определенных средах структура целлюлозы становится пластичной и подвижной и в некоторых случаях может быть реализован переход в аморфизованное состояние без потери волокнистой формы и с большой величиной внутренней поверхности.[ …]

Схема надмолекулярной структуры целлюлозы;

При изучении кристаллической структуры целлюлозы I Эллис и Варвикер [23] пришли к выводу, что винтовая ось второго порядка не характерна для структуры целлюлозы, и предложили использовать ранее упомянутую элементарную ячейку больших размеров. Они установили, что экспериментальные результаты согласуются, по крайней мере качественно, с представлениями о системе параллельных цепей для целлюлозы I, при этом нет необходимости допускать наличие винтовой оси второго порядка для цепи или для всей системы.[ …]

Представление о фибриллярной структуре целлюлозы впервые было выдвинуто ботаниками [180]. Из микроскопических наблюдений было сделано заключение о том, что в природных волокнах целлюлоза находится в виде фибрилл диаметром в несколько десятых микрона, т. е. на пределе разрешающей способности микроскопа. Это в дальнейшем было подтверждено многочисленными электронномикроскопическими исследованиями, позволившими выявить тонкое строение фибрилл [181].[ …]

Ранее принималось, что переход целлюлозы I (нативной) в целлюлозу II (мерсеризованную) сопровождается только укладыванием цепей в петли, отдельные же цепи расположены идентично в обеих формах целлюлозы. Петипа, Меринг и Оберлин [100] показали, что если привлечь количественный метод изучения структуры целлюлозы II (метод, более прямой, чем у Мейера и Миша), то можно найти, что модель цепи, действующая для целлюлозы I, недействительна для целлюлозы II. Метод этот заключается в расчете фотометрированных рентгенограмм, т. е. основан на экспериментальных данных и определяет вероятность распределения Р (р) межатомных расстояний р по длине и по направлению.[ …]

На основе изменений кристаллической структуры целлюлозы в начальных стадиях этерификации можно оценить доступность различных целлюлоз в данных реакциях.[ …]

Однако эффективную роль в определении структуры целлюлозы метод дейтерирования стал играть лишь в сочетании с методом ИК-спектроскопии. Объединение техники этих двух видов экспериментов привело к разработке уникального метода исследования структуры целлюлозы. Изучение структуры целлюлозы с помощью реакции обмена между окисью дейтерия и целлюлозой основано на химической реакционной способности, но в отличие от многих других химических методов дейтерирование не нарушает структуры. Однако данный метод, так же как и все химические методы, обладает тем недостатком, что определение структуры изданных о доступности основано на допущениях. ИК-спектроскопия (как и классические методы дифракции рентгеновских лучей и измерения плотности) является физическим методом и дает возможность выражать значения доступности, полученные из обменной изотопной реакции, в структурных терминах. Сочетание двух методов позволяет полнее исследовать структуру целлюлозы (определить содержание областей с упорядоченной и неупорядоченной структурой), чем это можно было бы сделать одним из методов.[ …]

Литература, касающаяся ультрамикроскопической структуры стенки растительной клетки, очень объемиста. При попытке объяснить эту структуру были предложены различные теории [1]. Из них мицеллярная теория, или как ее еще называют, теория мицеллярной сетки (Micellar Network Theory), завоевала наибольшее признание. О ней будет идти речь после приведения некоторых основных понятий структуры целлюлозы клеточной стенки.[ …]

По-видимому, это объясняется свойством макромолекул целлюлозы образовывать различные структурные формы, которые ни в коем случае нельзя назвать совершенными с точки зрения их кристаллической структуры. Именно в этом, вероятно, заключается основная причина того, что макромолекула целлюлозы является структурной единицей в различных растениях. Если кристаллическая структура целлюлозы была бы совершенной, то макромолекулы целлюлозы не обладали бы гибкостью, достаточной для образования разнообразных структур, включающих фибриллы и волокна. Это обстоятельство следует учитывать при обсуждении полиморфных модификаций целлюлозы. Когда речь идет о структурных модификациях целлюлозы, то не имеются в виду совершенные кристаллические системы или модели. Разные формы целлюлозы, которые образуются при различных обработках, можно рассматривать как кристаллические модификации, что облегчает понимание структуры целлюлозы и механизма ее реакций при химических и физических воздействиях. Вполне возможно, что некоторые из этих модификаций представляют собой более или менее упорядоченные формы других модификаций (т. е. возможно, что они не являются истинными полиморфными формами).[ …]

По-видимому, наиболее правильным для выявления связи структуры целлюлозы с ее реакционной способностью является использование спектральных методов исследования (рентгеноструктурный анализ, ИК-спектроскопия, методы ЯМР и ЭПР и другие). Но необходимым условием при этом является параллельное форсирование работ, связанных с глубокой и тонкой расшифровкой спектров.[ …]

В процессе дальнейших стереохимических исследований целлюлозы были построены модели, в основу которых было положено предположение, что p-глюкопиранозные циклы имеют стандартную конфигурацию кресла, а кристаллической модификации соответствует пространственная группа Р2 . Для анализа возможных моделей структуры целлюлозы использовали данные ИК Спектроскопии по определению типа водородных связей и результаты измерения интенсивности наиболее сильных экваториальных и меридиональных интерференций рентгеновских лучей. Было установлено, что предложенные модели (Майера—Миша и др.) не соответствуют экспериментальным данным. Для объяснения структуры упорядоченных областей в модификациях целлюлозы I и II создали модели, в которых все гидроксильные группы связаны водородными связями. Однако при сопоставлении результатов, полученных разными методами, оказалось, что ни одна модель, предложенная для целлюлозы I или II, не согласуется с данными по интенсивности рассеяния рентгеновских лучей. Этот вывод относится как к структуре Майера и Миша, так и к моделям, более вероятным с точки зрения — стереохимии. Отсутствие точного совпадения, по мнению Джонса [9, 70], объясняется, по крайней мере частично, следующим обстоятельством. При рентгенографических исследованиях обычнб считают, что наблюдаемое когерентное рассеяние полностью обусловлено упорядоченными элементарными ячейками, имеющими определенные размеры и симметрию, и пренебрегают вкладом рассеяния от ориентированных аморфных областей.[ …]

Большие исследования реакционной способности гидроксильных групп целлюлозы были проведены Деревицкой [24,25] и Круном [18, 26] путем изучения реакции целлюлозы с основаниями с последующим О-алкилированием. Деревицкая установила, что в реакции образования щелочной целлюлозы и последующего метилирования ее диметилсульфатом и йодистым метилом реакционная способность у вторичных гидроксилов выше, чем у первичного, независимо от того, протекает ли реакция в гомогенной или в гетерогенной среде (т. е. независимо от состояния физической структуры целлюлозы). Исходя из того, что гидроксил у С(2) расположен в а-положении к ацетильной группировке, автор [24, 25] предположила, а затем показала экспериментально титрованием ОН-группы /)-глю-копиранозы и ее производных, что наиболее кислым гидроксилом элементарного звена целлюлозы является гидроксил у С12), что обеспечивает этой группе повышенную склонность к реакциям с основаниями с последующим О-метилированием. В работах Круна [18, 26] вывод о резком различии реакционной спосооности двух вторичных гидроксилов в указанных химических процессах нашел полное подтверждение.[ …]

Порядок реакции этерификации целлю 1 лозы, предварительно активированной путем набухания, также близок к первому, но скорость ацетилирования в этом случае в три раза выше и зависит от концентрации уксусного ангидрида и серной кислоты. Мичи объясняет этот факт тем, что вода разрыхляет структуру целлюлозы и делает ее кристаллические об ласти более доступными для реагентов [136].[ …]

Мы не останавливаемся на подробностях различных предложений относительно структуры целлюлозы и детальном обсуждении правильности и надежности настоящей модели, что за последние годы делалось многократно. Здесь достаточно коротко изложить результаты всей этой работы и осветить ее с точки зрения соотношения с различными свойствами вещества.[ …]

Как видно из рис. 3.5, замораживание в 6%-ном растворе ЭДаОН древесной сульфитной целлюлозы приводит к значительным изменениям ее структуры. Если для линтерной целлюлозы замораживание в 6%-ном растворе КаОН вызывает лишь частичный переход структуры целлюлозы I в структуру II, то для сульфитной целлюлозы этот процесс приводит уже к изменениям и структуры целлюлозы II.[ …]

Как видно из этих рисунков, реакция карбоксиметилирования приводит к аморфизацип целлюлозы, причем в значительно большей степени МКЦ, чем исходного линтера. Это видно уже на первой стадии карбоксиметилирования — мерсеризации 18 %-ной спиртовой щелочью. Известно, что мерсеризация хлопкового линтера 18 %-ным раствором ОН переводит структуру целлюлозы I в структуру целлюлозы II. При мерсеризации спиртовой щелочью МКЦ такой переход также имеет место, но при этом происходит намного более сильное разрушение кристаллической части. Б процессе же реакции карбоксиметилирования изменения, происходящие в структуре, еще более значительны. В табл. 1.3 приводятся данные по изменению.[ …]

Влияние частичного карбоксиметшшрования и мерсеризации 18%-ным раствором ШОН на структуру целлюлоз хлопковой (а) и древесной сульфитной (б).

Большой интерес представляют последние обзоры Блэквела, Маршессола, О’Коннора и Манна, посвященные исследованию структуры целлюлозы и ее производных методами ИК-спектроскопии [2, гл. Проведено сравнение различных схем водородной связи, предлагаемых исследователями для целлюлозы.[ …]

Исследование клеточных стенок древесины методом электронной микроскопии показало, что в клеточных стенках (стенках волокон) целлюлоза находится в виде тончайших волоконцев — целлюлозных фибрилл. Расположение макромолекул целлюлозы в фибриллах (надмолекулярная структура целлюлозы) является одним из самых сложных вопросов в химии древесины.[ …]

Разрыв боковых связей должен, по-видимому, приводить к некоторому перемещению молекулярных цепей. Замедленное появление картины целлюлозы III может быть объяснено медленным образованием этиламин-целлюлозного комплекса внутри кристаллитов, что происходит из-за компактности кристаллической структуры целлюлозы I.[ …]

Исследование сорбции паров воды целлюлозными волокнами и процессов набухания волокон в воде показывает, насколько чувствительна структура целлюлозы к действию воды. В то же время совершенно ясно, что повышенная гигроскопичность или теплота смачивания, или повышенное набухание в воде одних волокон по сравнению с другими еще не означает, что волокна, более гидрофильные, будут во всех случаях более реакционноспособными, что и показано в гл. Поэтому неправильной является тенденция многих исследователей на основании изучения гидрофильных свойств целлюлозы делать выводы о доступности структуры целлюлозы к прохождению любых реакций.[ …]

Дифрактограмма низкозамещенной метилцеллюлозы до замораживания, как уже говорилось, представляет собою смешанную ди-фрактограмму целлюлоз I и II (см. рис. 3.1). После замораживания эта структура претерпевает дальнейшие, весьма значительные изменения, характеризующиеся появлением сильно дефектной структуры целлюлозы II. Дифрактограмма осажденной из раствора метилцеллюлозы в общем является аналогичной дифрактограмме метилцеллюлозы, только сильно набухшей при замораживании.[ …]

Можно было ожидать, что огромное раздвигание целлюлозной решетки, которое имеет место при введении таких больших молекул, как гексил- и гептиламин, в конце концов приведет к растворению целлюлозы и ее диспергированию в соответствующем амине. Отсутствие такого растворения авторы связывают с постоянством (101)-расстояния для всей серии комплексов амин-целлюлоза, предполагая наличие определенного типа связи между целлюлозными цепями в [101]-направлении. Отмечая невозможность экспериментального определения природы связи в этом направлении, авторы высказывают некоторые предположения на основе изменений структуры целлюлозы при ее набухании.[ …]

ИК-спектры кристаллических и полукристаллических веществ очень чувствительны к структурным изменениям и могут быть использованы для наблюдения за протеканием химических реакций и изменением структуры. В данном разделе рассматриваются изменения физической структуры целлюлозы при различных обработках, в частности изменения в расположении макромолекул и кристаллитов целлюлозы относительно друг друга; эти процессы не обязательно сопровождаются значительными химическими изменениями.[ …]

Хёрль указывает, что полностью аморфные полимеры, каучукоподобные или стеклообразные, не являются хорошими обра-зователями волокна, поэтому маловероятным будет и существование непрерывной однофазной структуры с полностью аморфнозапутанными цепями молекул. К числу сторонников аморфного строения целлюлозных волокон относятся Каргин [209] и Михайлов [210], считающие, однако, что аморфная структура целлюлозы и других волокнообразующих полимеров имеет довольно высокую степень корреляции между положением соседних цепей.[ …]

Гемицеллюлозы древесины в основном легко гидролизуются, т. е. способны к гидролизу разбавленными кислотами при кипячении. Но часть гемицеллюлоз оказывается трудногидролизуемой и трудно извлекается щелочами. Это явление связано с особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы и гемицеллюлоз. Целлюлоза, имеющая кристаллическое строение, гидролизуется трудно. Большая часть гемицеллюлоз вследствие их аморфной структуры и меньшей длины цепей гидролизуется легко.[ …]

Целлюлоза структура — Справочник химика 21

    По своим физико-химическим свойствам полисахариды, не обладающие свойствами сахаров, во многом существенно различаются между собой. Так, в отношении растворимости существуют все градации от хорошо растворимых в теплой воде инулина и гликогена до совершенно нерастворимой целлюлозы. Некоторые полисахариды этой группы, например крахмал и инулин, при соответствующих условиях могут выделяться в виде сфероидальных кристаллических частиц большая часть этих углеводов (за исключением гликогена) и.меет кристаллическую структуру. [c.453]
    При ацетилировании целлюлозы в индифферентной среде в присутствии нерастворителей чаще всего в качестве катализатора применяют хлорную кислоту. Получаемый продукт сохраняет при этом волокнистую структуру. Для улучщения растворимости такого первичного ацетата целлюлозы проводят легкое омыление до содержания связанной уксусной кислоты в полимере 60 — 61%. [c.324]

    Вследствие особой роли воды как растворителя и проникающего вещества много внимания было уделено изменению химической структуры полимерных мембран с точки зрения их гидрофильности. Обычно меняют долю гидрофильных групп в ответвлениях или в основной цепи полимера. Так, гидрофильность ацетата целлюлозы (что подтверждается и влажностью, и проницаемостью) прямо пропорциональна содержанию гидрофильных гидроксильных групп и обратно пропорциональна содержанию гидрофобных ацетильных групп. [c.68]

    Вопрос. В результате полного гидролиза целлюлозы и амилозы образуется О-глюкоза. Напишите структурные формы обоих полимеров и охарактеризуйте общие и отличительные особенности их структуры. Возможен ли взаимный структурный переход амилозы в целлюлозу К какой группе пространственных изомеров их можно отнести к конфигурационным или к конформационным  [c.79]

    Укрупнение структурных элементов идет по длине. Длина элементарной фибриллы — около 30 нм, а макрофибриллы -2-3 мкм. Видимые в электронном микроскопе надмолекулярные структуры целлюлозы представляют собой частицы со степенью асимметрии 1 10 — 1 15. [c.156]

    Ограничимся констатацией основных достаточно твердо установленных фактов, и вытекающих из них выводов, которые необходимо учитывать при переработке целлюлозы. Структура природной и регенерированной целлюлозы, по-видимому, не имеет принципиальных различий, поэтому целесообразно провести общее рассмотрение с указанием особенностей и последующим использованием материала по структуре природной целлюлозы в главах, посвященных ее переработке, и по структуре регенерированной целлюлозы — в главах по формованию. [c.19]

    Изучено влияние облучения на целлюлозу, структура и свойства продукта [c.99]

    Хлопок практически представляет собой чистую целлюлозу. Структура и конфигурация молекулы целлюлозы, состоящей из многократно повторяющихся элементарных звеньев целлобиозы, изображена ниже  [c.16]

    Способы формования трубчатых мембран и изготовления ТФЭ. Трубчатые мембраны формуются, как правило, из концентрированных растворов ацетатов целлюлозы или полиамидов и имеют, так же как и плоские мембраны (см. стр. 48), асимметричную структуру, состоящую из тонкого и плотного активного (селективного) поверхностного слоя и пористого подслоя. [c.127]


    Затем в растениях глюкоза превращается в крахмал или целлюлозу — их основную структурную часть. Сахароза и крахмал быстро усваиваются человеческим организмом, что делает их удобной формой для запаса энергии. Целлюлоза же не усваивается в организме человека, поскольку отличается от крахмала по способу соединения остатков сахаров друг с другом (рис. 1У.5). Из-за такой структуры большинство животных (за исключением жвачных животных, многих насекомых, в том числе термитов) не могут использовать целлюлозу как источник энергии. Неперевариваемая человеком клетчатка играет, однако, важную роль в поддержании нормального состояния желудочно-кишечного тракта. [c.246]

    Раствор, приготовленный из ацетата целлюлозы, растворителя (ацетона и воды) и агента набухания (перхлората магния, иногда формамида) в соотношении 22,2 66,7 10,0 и 1,1% (масс.), поливается тонким слоем на стеклянную пластину, подсушивается в течение нескольких минут и затем погружается в холодную воду при температуре около О °С, где выдерживается в течение 1 ч до отделения пленки от подложки. За это время происходит практически полное формование мембраны. В начальной стадии формования ацетон быстро испаряется с поверхности отлитой пленки и на ней образуется гелеобразный слой, препятствующий испарению растворителя с более глубоких слоев раствора полимера Таким образом, в момент погружения в воду, являющуюся осадителем для данного раствора, система представляет собой желированную оболочку, внутри которой находится раствор. В момент соприкосновения с водой гель затвердевает, сохраняя очень тонкую структуру пор поверхностного слоя. Раствор полимера, находящийся внутри оболочки, коагулирует медленнее, так как диффузия воды сквозь поверхностный слой затруднена. При этом водой вымывается как растворитель, так и порообразователь. [c.48]

    Факт зависимости проницаемости от надмолекулярной структуры полимерных мембран связан также с линейной зависимостью между поглощением влаги и долей аморфной фазы в целлюлозе. Более того, при гидролизном нли микробном разложении полимерных мембран наиболее уязвимы аморфные области, которые разрушаются первыми. Этот факт является основой экспериментального метода определения сопротивляемости, а следовательно, и доли аморфной фазы по кинетике гидролиза. [c.71]

    Сравнение экспериментальных данных с расчетными по уравнению (1У.19) показало (рис. 1У-7, б) их хорошее совпадение. Тот факт, что выражение (IV. 19) оказалось применимым для обычных ацетатцеллюлозных мембран в разные периоды их работы, для сухих ацетатцеллюлозных мембран и для целлофана, позволяет предположить, что указанная корреляция, учитывающая влияние давления на проницаемость, может быть использована для любых мембран на основе целлюлозы, независимо от их пористой структуры и степени подверженности уплотнению (усадке). [c.181]

    Макромолекула хитина — поли(2-ацетамидо-2-дезокси-р-0-глюкоза) аналогична по структуре целлюлозе. В ангидроглюкоз-ном звене ОН-фуппа у С2 замещена ацилированной амино-фуппой. Таким образом, хитин является полимером М-ацетилглюкозамина. Так же, как и в целлюлозе, элементарные [c.329]

    По своему составу материал мембраны представляет собой смесь двух- и трехзамещенных эфиров целлюлозы. Дефекты в структуре, а также функциональные группы придают ацетату целлюлозы ионообменные свойства, причем ее ионообменная емкость незначительна и находится в пределах 10 —10 г-экв/л сухого вещества [235]. Наличие ионообменного взаимодействия позволяет некоторому числу ионов разделяемого раствора проникать в слой связанной воды, причем, чем [c.210]

    Описать первичную структуру целлюлозы и амилозы. Почему эти два полимера различаются по физическим свойствам  [c.391]

    Структура молекул целлюлозы. [c.209]

    В качестве наполнителей для карбамидных пресспорошков применяют сульфитную целлюлозу, которая благодаря своей волокнистой структуре [c.68]

    Препараты целлюлозы являются пористыми структурами, распределение неплотностей упаковки в которых по размерам проявляется на всех уровнях надмолекулярной организации «свободный объем», неплотности упаковки микро- и макрофибрилл, трещины и каналы формируют ажурное строение целлюлозного материала. Распределение пор в целлюлозных препаратах иллюстрируется рис. 6.2. [c.293]

    Подобные нитевидные молекулы могут располагаться параллельно, например в волокнах, переплетаться друг с другом и быть свернутыми в клубок, что и наблюдается в каучуке. Такая структура характерна для полиэтилена, полипропилена, целлюлозы, полиэфиров, полиамидов и многих других высокомолеку- [c.188]

    Ответ, у- и р-Целлюлозы являются низкомолекулярными фракциями Их присутствие в полимерном субстрате высокоориентированной структуры, какой является техническая нить, обусловливает возникновение большого количества «слабых мест». Поэтому при многоцикловых нафузках такие нити будут быстро разрушаться (см. гл. I и 3). [c.293]


    Термальные гели очень хороши в качестве подложек в комбинированных мембранах, так как могут иметь изотропную структуру, а собственно термическая желатинизация позволяет получить структуру полимерной пленки практически любой пористости. Так, используя термальный метод формования, можно получить полупроницаемую мембрану прямым прессованием трехкомпонентной композиции, включающей эфир целлюлозы (триацетат), пластификатор (тетраметиленсуль-фон, диметилсульфоксид и др.) и порообразователь — полиол (три- или тетраэтиленгликоль). Отпрессованную при 200 °С пленку промывают водой для удаления добавок. Полученные таким образом мембраны имеют улучшенные механические свойства и повышенную водопроницаемость по сравнению с мембранами из регенерированной целлюлозы. [c.52]

    Охарактеризовать особенности надмолекулярной структуры целлюлозы. [c.391]

    Дать характеристику первичной структуры целлюлозы. Назвать факторы, определяющие гибкость макромолекул, способность их к кристаллизации. [c.391]

    Продукт конденсации эпи-хлорогидрина, триэтанол-амина и целлюлозы. Структура неопределенная [c.435]

    Среди них можно выделить группу соединений, содержащих два шестичленных сахарных фрагмента, связанных между собой при помощи гликозидного атома О. Типичным примером такого дисахарида может служить целлобиоза (модельное соединение целлюлозы), структура которой неодно-, кратно определялась (см. табл. 1) и уточнялась [5]. Целлобиоза (см. рис. За) является le, 4е-гликозидом с экваториальной ориентацией мостиковых связей (i)—О и С(4 >—О. Из= четырех возможных конформаций (1е, 4е 1е, 4а 1а, 4а 1а, 4е), как отмечает автор [2], помимо 1е, 4е-конформера реализуется еще лишь 1а, 4е-конформер. При характеристике конфигурации относительно мостиковых связей С(п—О и О— —С(4 ) торзионными углами 0(5) (i)0 (4-) (ФО, С(2)С(1>ОС(4 ) (Ф/), (i)O (4 ) (3 ) (Фг) и С(1)ОС(4 )С(5 ) (Фг ) автором [2] было показано, что в 1е,4е-гликозидах углы Ф1 отрицательны и варьируют в пределах (—69)- -(—108°), тогда как у 1а,4е — гликозидов они имеют положительный знак (65—113°). Подобно этому углы Ф/ также имеют разный знак у 1е,4е-конформеров — положительный (167,3—171,5°), а у 1а,4е — отрицательный (—128,2- 171,1°). Два остальных угла имеют [c.137]

    Выше отмечалось, что в неравномерных по реакционной способности препаратах целлюлозы волокна при этерификации реагируют в различной степени, что приводит к неодинаковой растворимости волокон получаюшегося продукта. Соответственно различается и характер набухания волокон. Поэтому в качестве критерия оценки однородности целлюлозы, структуры волокон, а следовательно, и реакционной способности ее может быть использована микроскопическая картина набухания этерифици-ванных волокон. [c.406]

    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]

    Л.В. Радушкевичем предложено [1] в качестве классификационных признаков использовать механизм образования и общий характер структуры. По образованию можно выделить две большие группы системы роста и системы сложения. По принципу различия структуры можно выделить системы с четкой упорядоченностью структуры и не упорядоченные по структуре. К системам роста относятся активные угли, цеолиты, волокна целлюлозы и т.п. Подобные вещества характеризуются индивидуальной морфологией структуры. К структурам сложения можно отнести песок, волокнистые материалы фильтров, иониты, набивку колец Рашига, слои сорбентов и катализаторов, при этом рассматривается только внешнее межпоровое пространство, а пористостью отдельных элементов пренебрегают. Конечно, возможно сочетание систем роста и сложения. [c.23]

    Для цолимерных соединений типа каучука, целлюлозы и др. установлены следующие типы молекулярных структур линейные, трехмерные, изогнутые, разветвленные, скрученные. Исходя из этого, объясняют особенности поведения высокополимеров в твердом состоянии их хрупкость, упругие, пластические свойства и др. [113]. [c.15]

    В основную цепь макромолекулы целлюлозы и поли-л-фени-лентерефталамида включены циклические структуры, резко ограничивающие гибкость цепей. Интенсивные межмолекулярные взаимодействия являются дополнительным фактором, повышающим жесткость этих цепей. Малая гибкость макромолекул этих полимеров обусловливает слабо выраженную высоко-эластичность их и высокие температуры стеклования, превышающие температуру начала термодеструкции полимерного субстрата. Прядомость волокнообразующих полимеров объясняется их способностью к высокоэластическим деформациям в процессе вязкого течения. [c.141]

    Рассмотрим, например, структуру волокна на основе природной целлюлозы. Рентгенографическими и ИК-спектроскопичес-кими исследованиями установлено, что элементарное звено целлюлозы — ангидро-р-Ь-глюкоза — имеет конфигурацию кресла , а полимерная цепь построена из регулярно соединенных между собой, правильно расположенных в пространстве ангид-роглюкозных звеньев  [c.155]

    Комплекс физико-химических свойств природных волокнообразующих полимеров обусловлен первичным, вторичным и более высокими уровнями их структурной организации. Каждый из полимеров, представляющий интерес как волокнообразующий (целлюлоза, хитин, фибриллярные белки), имеет определенное биофункциональное назначение. Особенность биосинтетических процессов такова, что первичная структура макромолекул этих полимеров формируется как регулярная, несмотря на возможность случайного включения в них «дефектных» звеньев. Регулярность строения полимерных цепей предопределяет возможность их самоупорядочения (кристаллизации). Параметр гибкости макромолекул природных волокнообразующих полимеров /ф несколько больше 0,63, что позволяет отнести их к полужесткоцепным полимерам. [c.288]

    Так, проявление сегментальной подвижности макромолекул целлюлозы возможно лишь при условии присутствия хотя бы небольших количеств воды, являющейся пластификатором для этого полимера. В условиях интенсивного набухания, а также в концентрированных растворах макромолекулы природных волокнообразующих полимеров способны к самоупорядочению с образованием жидкокристаллических структур. [c.289]

    Идентифицированы четыре основные кристаллические модификации целлюлозы I, П, 1П и IV. Кроме того, описана модификация X, весьма близкая к IV. Структура ell I характерна для природных препаратов целлюлозы (так называемой на- [c.290]

    Молекула целлюлозы имеет линейную структуру, и в ней остатки глюкозы соединены -глюкозидной связью, поэтому прн неполном гидролизе целлюлозы образуется не мальтоза, а целлобиоза. Кроме того, каждый остаток глюкозы в целлюлозной цепи повернут относительно соседнего на 180° (винтовая симметрия), следовательно соответственно идентичны четные и нечетные кольца. [c.537]

    Считают, что отдельные моносахарндные остатки з молекуле полисахарида глюкозидно соединены в цепочки различной длины (ср. схематическое изображение,формул крахмала, целлюлозы и инулина). Хотя такая точка зрения в общем правильно отражает строение высокомолекулярных полисахаридов, все же во многих случаях мы не знаем достоверно, все ли остатки сахаров одинаково связаны в глю-козидной цепочке, как велики размеры молекул и какова структура конечных членов этих цепочек. [c.453]


Хроматографическое разделение энантиомеров (1991) — [ c.109 ]

Действующие ионизирующих излучений на природные и синтетические полимеры (1959) — [ c.206 ]

Современная общая химия Том 3 (1975) — [ c.3 , c.351 ]

Аккумулятор знаний по химии (1977) — [ c.210 ]

Основы химии полимеров (1974) — [ c.489 , c.490 ]

Биохимия растений (1968) — [ c.168 , c.169 ]

Аккумулятор знаний по химии (1985) — [ c.210 ]

Современная общая химия (1975) — [ c.3 , c.351 ]

Хроматография на бумаге (1962) — [ c.100 ]

Химия и технология полимеров Том 1 (1965) — [ c.402 , c.412 , c.414 , c.424 , c.428 , c.430 , c.433 , c.485 , c.489 ]

Жизнь зеленого растения (1983) — [ c.145 , c.147 ]


Структура — целлюлоза — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Структура — целлюлоза

Cтраница 1

Структура целлюлозы имеет надмолекулярный характер. Нитевидные пучки макромолекул представляют собой микрофибриллы, которые соединяются в фибриллы, хорошо различимые в электронном микроскопе. Фибриллы расположены под углом одна к другой или в виде спиралей.  [1]

Структура целлюлозы слишком сложна, и несомненно то, что самые разные факторы могут оказывать свое влияние на доступность молекул целлюлозы к реагентам и активность ее реакционных центров ( особенно гидроксильных групп) в процессах химического реагирования.  [2]

Структура целлюлозы во вторичной стенке по сравнению с первичной стенкой более совершенна как по степени кристалличности, так и по степени ориентации.  [3]

Подробно структура целлюлозы разбирается в гл.  [5]

Такая линейная цепеобразная структура целлюлозы объясняет все вышеперечисленные ее особенности. Ее физическая инертность соответствует высокому молекулярному весу. Альдегидной группы как таковой в молекуле нет; она остается в молекуле в потенциальной форме только в конечном глюкозном остатке цепи. Поэтому при отсутствии гидролиза целлюлоза должна вести себя как спирт с тремя гидроксильными группами в каждом глюкозном остатке. Длинная цепеобразная структура создается, невидимому, посредством эфирных связей. Гидролиз поэтому должен приводить к образованию многих продуктов, из которых каждый обладает потенциальной альдегидной группой, и это приводит к увеличению медного числа. Полный гидролиз должен приводить к образованию глюкозы.  [6]

Изменение структуры целлюлозы в результате облучения существенно зависит от типа структурной модификации исходной целлюлозы.  [7]

Активность структуры целлюлозы и равномерное и глубокое распределение катализатора ( НСЮ4) способствуют, вероятно, не только ускоренному прохождению реакции ацетилирования, но и значительно меньшей деструкции триацетата целлюлозы в отличие от процесса ацетилирования целлюлозы, активированной уксусной кислотой, когда в постепенно перемещающейся зоне реагирования постоянно находится значительно большее количество хлорной кислоты на единицу реагирующей поверхности, что должно способствовать деструкции образующегося триацетата целлюлозы.  [8]

Изменение структуры целлюлозы при ее частичных алкилирова-нии и этерификации, а также новые свойства, которые приобретают эти производные ( повышенная растворимость и пр.  [9]

Общая схема структуры целлюлозы в настоящее время представляется следующей. Пучки цепных макромолекул соединяются, образуя микрофибриллы, которые, в свою очередь, соединяются в фибриллы. Последние расположены под углом друг к другу или в виде спиралей определенного строения, образуя слои в клеточной стенке древесины или в целлюлозных волокнах хлопка. Эти слои могут перемежаться со слоями нецеллюлозного вещества, такого как лигнин и пектин.  [11]

Предварительное разрыхление структуры целлюлозы путем получения низкозамещенных простых эфиров целлюлозы — аминоэтил -, карбоксиметил -, цианэтил -, оксиэтил -, метилцеллюлозы27 ( см. гл.  [12]

При интерпретации структуры целлюлозы х целесообразно допустить, что элементарная ячейка и взаимное расположение глю-копиранозных циклов для этой модификации почти такие же, как для целлюлоз I и II. Такое предположение приводит к трем возможным способам индицирования рентгенограммы.  [13]

При выяснении структуры целлюлозы возникает целый ряд частных проблем, которые могут быть разрешены с помощью метода инфракрасной спектроскопии. Сюда относятся, прежде всего, вопросы разрушения при окислении, а также изменения в спектре при дейтери-ровании. Большое значение имеет спектроскопическое исследование водородной связи, которая оказывает влияние на образование кристаллических и аморфных областей. Отличие в спектрах целлюлозы различного происхождения было объяснено кристалличностью и ориентацией образцов.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Структура потребления эфиров целлюлозы по вязкости

 

Для каждого из рассматриваемых в настоящем исследовании типов эфиров целлюлозы присущи определенные диапазоны вязкости, которые обуславливают свойства конечного продукта. Для определения этих диапазонов по каждому из типов эфиров целлюлозы, были опрошены представители дистрибьюторских компаний, которые осуществляют поставки эфиров целлюлозы конечным потребителям. Также была проанализирована база импортных поставок для определения объемов поставок по маркам и вязкостям исследуемых эфиров.

Полученные данные сведены в таблицу представленную ниже.

Структура потребления эфиров целлюлозы по вязкости

Тип эфира целлюлозы

Диапазон вязкости 2% раствора по Брукфильду, мПа*с

Доля в потреблении,%

ГПМЦ

3 000 – 5 000

20%

15 000 – 25 000

15%

40 000 – 55 000

60%

Прочие

5%

ГЭЦ

150 – 1 000

25%

1 000 – 8 000

60%

8 000 – 20 000

10%

Прочие

5%

МГПЦ

150 — 400

5%

8 000 – 30 000

55%

30 000 – 40 000

10%

45 000 – 55 000

25%

Прочие

5%

МГЭЦ

30 000 – 45 000

65%

45 000 – 55 000

25%

60 000 – 70 000

5%

Прочие

5%

МЦ

20 000 – 35 000

70%

Прочие

30%

Источник: опрос экспертов рынка, данные производителей, анализ MegaResearch

В ходе опросов экспертов было также установлено, что вязкость эфира целлюлозы для каждого конкретного потребителя подбирается индивидуально, поскольку их конечный продукт должен обладать определенными свойствами, на которые влияют множество различных свойств других компонентов. Поэтому в приведенной структуре обозначены определенные диапазоны вязкости. Например, при производстве сухих строительных смесей на параметр вязкости эфира целлюлозы большое влияние будут оказывать свойства используемого песка, который также является компонентом смеси. И при смене поставщика песка необходимо вносить коррективы в параметр вязкости используемого эфира целлюлозы.

 

 

Подробно об ошибке IIS 7.0 — 404.11

Описание ошибки:

Ошибка HTTP 404.11 — Not Found

Модуль фильтрации запросов сконфигурирован для блокировки запросов, содержащих последовательности двойного преобразования символов.

Подробные сведения об ошибке
МодульRequestFilteringModule
УведомлениеBeginRequest
ОбработчикStaticFile
Код ошибки0x00000000
Запрашиваемый URL-адресhttps://butlerov.com:443/files/reports/2005/vol7/1/%d0%93%d0%b0%d0%bb%d0%b8%d1%83%d0%bb%d0%bb%d0%b8%d0%bd%d0%b0_10_04_2015_6.doc
Физический путьD:\web\butlerov.com\www\files\reports\2005\vol7\1\%d0%93%d0%b0%d0%bb%d0%b8%d1%83%d0%bb%d0%bb%d0%b8%d0%bd%d0%b0_10_04_2015_6.doc
Способ входаПока не определено
Вход пользователяПока не определено
Наиболее вероятные причины:
  • Этот запрос содержал последовательность двойного преобразования символов, тогда как средства фильтрации запросов сконфигурированы на веб-сервере для блокировки таких последовательностей.
Что можно предпринять:
  • Проверьте настройку configuration/system.webServer/security/[email protected] в файлах applicationhost.config или web.config
Ссылки и дополнительные сведения… Это средство безопасности. Изменять его параметры можно лишь в том случае, если вы до конца понимаете последствия своих действий. Перед тем как изменить это значение, вам следует провести трассировку в сети, дабы удостовериться в том, что данный запрос не является злонамеренным. Если сервер допускает последовательности двойного преобразования символов, измените настройку configuration/system.webServer/security/[email protected] Причиной этого может быть неверный URL-адрес, направленный на сервер злонамеренным пользователем.

Дополнительные сведения…»

Кленкова, Нина Ивановна — Структура и реакционная способность целлюлозы [Текст]


Поиск по определенным полям

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

author:иванов

Можно искать по нескольким полям одновременно:

author:иванов title:исследование

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND.
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

author:иванов title:разработка

оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

author:иванов OR title:разработка

оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

author:иванов NOT title:разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак «доллар»:

$исследование $развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

«исследование и разработка«

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку «#» перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

#исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

author:(иванов OR петров) title:(исследование OR разработка)

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду «~» в конце слова из фразы.4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения — положительное вещественное число.
Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO.
Будет произведена лексикографическая сортировка.

author:[Иванов TO Петров]

Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.

author:{Иванов TO Петров}

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

Приложение 2. Свойства бумаги, картона и целлюлозы / КонсультантПлюс

Приложение 2

СВОЙСТВА БУМАГИ, КАРТОНА И ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Бумага (от bambaqiu — хлопок) — материал с массой 1 кв. м до 250 г, состоящий преимущественно из растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления, в котором могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители, химические и натуральные волокна, пигменты и красители.

Картон (от carta — бумага) — материал, состоящий преимущественно из растительных волокон, отличающийся от бумаги большей толщиной листа и массой квадратного метра (более 250 г/кв. м).

Целлюлоза (от cellula — клетка) — главная составная часть клеточных стенок растений, обуславливающая механическую прочность и эластичность растительных тканей. Представляет собой волокнистый материал белого цвета плотностью 1,52 — 1,54 г/куб. см.

Выделение целлюлозы из природных материалов основано на действии реагентов, растворяющих или разрушающих нецеллюлозные компоненты. Основными методами выделения являются:

— щелочная варка — обработка растительного материала под давлением разбавленным раствором едкого натра с последующей обработкой окислителем, например, гипохлоритом натрия;

— сульфитная варка — обработка растительного материала под давлением водными растворами бисульфита кальция, магния, натрия и аммония, содержащими небольшое количество свободного диоксида серы;

— сульфатная варка — обработка растительного материала под давлением водным раствором смеси едкого натра и сульфида натрия.

В зависимости от способа выделения целлюлозы и последующей обработки окислителями различают следующие виды целлюлозы: щелочная, сульфитная и сульфатная, беленая или небеленая.

Целлюлоза является сырьем для получения бумаги, картона и разнообразных искусственных волокон (гидратцеллюлозные, медноцеллюлозные, эфироцеллюлозные), пленок (целлофан), пластмасс и лаков.

Основными свойствами бумаги, картона и целлюлозы, которые следует учитывать при морской перевозке, являются гигроскопичность, впитывающая способность (для целлюлозы также выжим влаги), теплоемкость, подверженность загрязнению, механическим воздействиям, охрупчиванию, изменению цвета, воздействию плесневых грибов и бактерий, статическая усталость, пожароопасность, смещаемость.

1. Гигроскопичность. Целлюлоза, бумага и картон, в составе которых целлюлоза или древесная масса является основным компонентом, представляют собой волокнистый коллоидный капиллярно-пористый материал с большой удельной поверхностью, активно сорбирующий (поглощающий) влагу из окружающей среды благодаря своей пористой структуре и большому содержанию гемицеллюлоз.

Вследствие расклинивающего действия проникающих в поры БКЦ молекулярных слоев воды могут ослабляться межволоконные связи, появляться линейная деформация, скручиваемость, волнистость, возникать объемно-напряженное состояние, снижаться прочность, изменяться гладкость и цвет.

2. Впитывающая способность. Многие виды БКЦ отличаются повышенной впитывающей способностью по отношению к различным жидкостям, которые, как правило, создают внутренние напряжения, вызывают набухание волокон и изменяют капиллярную структуру бумаги и картона. Рулонная бумага при намокании может деформироваться вплоть до разрыва.

3. Теплоемкость. Бумага обладает высокой теплоемкостью и сравнительно низким коэффициентом теплопроводности (в 300 раз меньше, чем у металла), поэтому процессы нагревания и охлаждения бумаги, особенно в штабеле, происходят очень медленно. Еще хуже проводит теплоту замороженная бумага.

4. Подверженность загрязнению. Воздействие масел, нефтепродуктов, жиров, пыли и др. приводит к потере товарных качеств целлюлозы, бумаги и картона.

5. Подверженность механическим воздействиям. При трении, ударах, чрезмерных статических и динамических нагрузках возникает возможность повреждений. Разрыв полотна происходит, как правило, при незначительных удлинениях (например, для газетной бумаги менее 1%).

Наиболее чувствительны к механическим воздействиям рулоны, особенно торцы. Порча торцов (сплющивание, повреждение гильзы и др.) может не только уменьшить эффективную ширину полотна рулона, но и привести к невозможности использования всего рулона.

Обладая достаточным сопротивлением истиранию в суховоздушном состоянии, при намокании бумага (в том числе упаковочная) существенно утрачивает это свойство. Обычно даже непродолжительные механические воздействия на мокрую бумагу приводят к ее разрыву.

Структурный полиморфизм целлюлозы в первичных клеточных стенках растений, исследованный с помощью сильнопольной двумерной твердотельной ЯМР-спектроскопии и расчетов теории функционала плотности

Аннотация

Нативная целлюлоза бактериального, водорослевого и животного происхождения была хорошо изучена структурно с помощью рентгеновской и нейтронной дифракции и твердотельной ЯМР-спектроскопии, и известно, что она состоит из различных пропорций двух алломорфов, Iα и Iβ, которые различаются по водородные связи, упаковка цепей и локальная конформация.Для сравнения, структура целлюлозы в первичных клеточных стенках растений гораздо менее изучена, потому что растительная целлюлоза имеет более низкую кристалличность и активно взаимодействует с полисахаридами матрикса. Здесь мы объединили двумерную спектроскопию твердотельного ядерного магнитного резонанса (твердотельный ЯМР) с вращением под магическим углом (MAS) в сильных магнитных полях с расчетами теории функционала плотности (DFT) для получения подробной информации о структурном полиморфизме и пространственных распределения целлюлозы первичной стенки растений.2D-спектры корреляции ¹³C-¹³C равномерно меченных ¹³C клеточных стенок нескольких модельных растений позволили разрешить семь наборов химических сдвигов целлюлозы. Среди них пять наборов (обозначенных а-е) относятся к целлюлозе внутри микрофибриллы, а два набора (f и g) могут быть отнесены к поверхностной целлюлозе. Важно отметить, что большинство внутренних химических сдвигов 13C целлюлозы значительно отличаются от химических сдвигов 13C алломорфов Iα и Iβ, что указывает на то, что целлюлоза первичной оболочки растений имеет другую конформацию, упаковку и водородные связи, чем целлюлозы других организмов.Двумерные эксперименты по корреляции ¹³C-¹³C с длительным временем перемешивания и переносом поляризации воды выявили пространственное распределение и взаимодействие матрицы и полисахарида этих структур целлюлозы. Целлюлозы f и g представляют собой хорошо перемешанные цепи на поверхности микрофибрилл, целлюлозы а и b представляют собой внутренние цепи, которые находятся в молекулярном контакте с поверхностными цепями, в то время как целлюлоза с находится в ядре микрофибриллы, вне спин-диффузионного контакта с поверхностью. Интересно, что целлюлоза d, химические сдвиги которой наиболее существенно отличаются от таковых бактериальной, водорослевой и животной целлюлозы, взаимодействует с гемицеллюлозой, плохо гидратируется и является мишенью для белка экспансина при разрыхлении стенки.Чтобы получить информацию о С6-гидроксиметильной конформации этих растительных целлюлоз, мы провели DFT-расчеты химических сдвигов ¹³C, используя кристаллические структуры Iα и Iβ в качестве шаблонов и варьируя торсионный угол C5-C6. Сравнение с экспериментальными химическими сдвигами показывает, что вся внутренняя целлюлоза предпочитает конформацию tg, но целлюлоза d также имеет аналогичную склонность принимать конформацию gt. Эти результаты показывают, что целлюлоза в первичных клеточных стенках растений, благодаря их взаимодействию с полисахаридами матрикса, имеет полиморфные структуры, которые не являются простой суперпозицией алломорфов Iα и Iβ, что отличает их от бактериальных и животных целлюлоз.

Отдел
Массачусетский Институт Технологий. Кафедра химии

Издатель

Американское химическое общество (ACS)

Цитата

Ван, Туо и др. «Структурный полиморфизм целлюлозы в первичных клеточных стенках растений, исследованный с помощью сильнопольной двумерной твердотельной ЯМР-спектроскопии и расчетов теории функционала плотности». Биомакромолекулы 17, 6 (май 2016 г.): 2210–2222 © Американское химическое общество, 2016 г.,

Версия: Окончательная версия рукописи автора

CLSF (Центр структуры и формирования лигноцеллюлозы) Домашняя страница

CLSF (Центр изучения структуры и формирования лигноцеллюлозы) — исследовательский центр DOE Energy Frontiers, специализирующийся на детальном изучении лигноцеллюлозы, основного структурного материала растений, от синтеза целлюлозы и образования фибрилл до зрелой клеточной стенки растения, формирования основы для значительный прогресс в области устойчивой энергетики и материалов.

> Узнайте больше о наших последних новостях об исследованиях на нашей странице «Новости», ознакомьтесь с нашими последними публикациями и основными моментами на одной странице на нашей странице «Исследования».

В новостях

  • Сотрудничество разрушает стены : Команда наших ранних исследователей создала красивую графику, изображающую «Науку во времена Covid». Фон каждой «клетки» зеленого растения в стилизованном вызове Zoom представляет собой изображение, взятое из исследования, проведенного соответствующим исследователем во времена COVID, представляющего различные подходы, такие как криоэлектронная микроскопия, крупнозернистое и атомистическое моделирование, супер- флуоресцентная микроскопия с разрешением, генная инженерия, регенерация клеточных стенок, мечение нанозолотом и визуализация с помощью СЭМ.Министерство энергетики отметило нашу работу «Открытые клеточные стены коммуникации» специальной наградой «Сотрудничество разрушает стены» . Если вы хотите узнать, как другие исследовательские центры Министерства энергетики описывали перформативную науку во время пандемии COVID, просмотрите записи по адресу   https://www.energyfrontier.us/science- в -time-of-covid . . (2021)

Уникальная способность клеточной стенки растений расширяться без ослабления или разрушения — качество, необходимое для роста растений — обусловлена ​​движением ее целлюлозного скелета, согласно новому исследованию, моделирующему клеточную стенку.Новая модель, созданная исследователями Penn State CLSF, показывает, что цепочки целлюлозы связываются вместе внутри клеточной стенки, обеспечивая прочность, и скользят друг относительно друга, когда клетка растягивается, обеспечивая растяжимость. Новое исследование, опубликованное 14 мая в журнале Science, представляет новую концепцию клеточной стенки растений, дает представление о росте растительных клеток и может вдохновить на разработку полимерных материалов с новыми свойствами. Прочитайте новости PSU и посмотрите короткое видео, демонстрирующее динамику во время растяжки.(14 мая 2021 г.)

Синтаза целлюлозы была отмечена как «Молекула месяца» на PDB-101, образовательном портале RCSB Protein Data Bank. Великолепное изображение синтазы целлюлозы, основанное на кристаллографической структуре, представленной группой Zimmer CLSF (Purushotham et al. 2020, Science), было создано молекулярным художником Дэвидом С. Гудселлом. Этот шедевр от Гудселла также включает яркое художественное изображение клеточной стенки растений. (февраль 2021 г.)

Исследования, проведенные Энрике Гомесом и Эстер Гомес из Пенсильванского университета, впервые показали, что кристаллы целлюлозы имеют предпочтительную ориентацию относительно клеточной стенки растений и могут быть связаны с некоторыми общими последствиями того, как растения создают свои клеточные стенки.Эти результаты, опубликованные в сентябре в журнале Nature Communications, могут помочь разрешить давний спор в области целлюлозы — скручиваются ли кристаллы в стенках растительных клеток — потому что изменение предпочтительной ориентации предполагает, что кристаллы не скручиваются. Эти результаты были получены в результате применения метода, называемого широкоугольным рассеянием рентгеновских лучей при скользящем падении (GIWAXS), «разработанного для материаловедения и широко используемого для изучения тонких пленок, включая полимерные пленки», для изучения клеточных стенок растений. .Читать новость ПГУ (17 ноября 2020 г.)

Исследователи CLSF из Университета Вирджинии определили структуру гомотримера CesA синтазы целлюлозы, что позволяет получить структурное представление об уникальном наномеханизме, используемом растениями для формирования цепочек целлюлозы и микрофибрилл из мономеров сахара. Он обеспечивает подробную отправную точку для изучения того, как работает фермент, как три фермента собираются в тримерные субъединицы и как шесть субъединиц собираются в комплекс синтеза целлюлозы, из которого образуются микрофибриллы целлюлозы.Группа Циммера опубликовала эту структуру гомотримера CesA синтазы целлюлозы тополя в журнале Science (Purushotham et al 2020). Узнайте больше об актуальности этих открытий о том, как растения создают клеточные стенки. (9 июля 2020 г.)

Доктор Туо Ван, доцент кафедры химии Университета штата Луизиана и выпускник CLSF из лаборатории Хонга в Массачусетском технологическом институте, присоединяется к CLSF в качестве старшего исследователя с LSU в качестве учреждения-партнера. В его исследованиях используются методы ЯМР твердого тела и динамической ядерной поляризации (ДЯП), чтобы понять структуру и упаковку лигнина и полисахаридов во вторичных клеточных стенках растений.Д-р Ван недавно получил награду Министерства энергетики США за раннюю карьеру в поддержку исследований своей группы, посвященных взаимодействию лигнина и углеводов во вторичных клеточных стенках растений. (июнь 2020 г.)

Рисунок «елочка» в стенках клеток растений имеет решающее значение для роста клеток : Penn State News сообщил о новом исследовании CLSF, в котором изучался белок CSI1, и было обнаружено, что чередование слоев в клеточной стенке растений имеет решающее значение для роста клеток. Исследователи, в состав которых входят группы Cosgrove и Gu из Пенсильванского университета и Национальная лаборатория Ок-Ридж, считают, что CSI1 и структура поперечно-полиламеллатных стенок имеют решающее значение для удлинения клеток, и предполагают, что существующие теории о росте клеток неполны.Исследование опубликовано в журнале Experimental Botany. (7 февраля 2020 г.)

Видео о преимуществах и трудностях работы над исследованием клеточных стенок было создано группой ученых из Университета штата Пенсильвания (Синту Ронгпипи, доктор Дебора Петрик и Линнисия Массенбург) — смотрите его здесь: https: //youtu.be/ZmKKyKHYYec. (18 июня 2019 г.)

  • Последнее обновление 4 марта 2022 г.

Морфология и химия хлопка

Хлопок для нетканых материалов Техническое руководство

Морфология и химия хлопка

Химия целлюлозы

После очистки и отбеливания хлопок на 99% состоит из целлюлозы.Целлюлоза представляет собой макромолекулу – полимер, состоящий из длинной цепи молекул глюкозы, связанных кислородными мостиками от C-1 до C-4 с отщеплением воды (гликозидные связи). Звенья ангидроглюкозы связаны друг с другом в виде бета-целлобиозы; следовательно, ангидро-бета-целлобиоза является повторяющимся звеном полимерной цепи (см. фиг. 5). Количество повторяющихся звеньев, связанных вместе для образования полимера целлюлозы, называется «степенью полимеризации».

Рисунок 6 Химическая структура целлюлозы

Древесная масса, вискоза и целлофан (все три материала получены из древесной целлюлозы) также состоят из полимеров целлюлозы.Хлопковая целлюлоза отличается от древесной прежде всего более высокой степенью полимеризации и кристалличности. Кристалличность указывает на то, что молекулы волокна плотно упакованы и параллельны друг другу (как показано на рисунке 6). Таблица 5 (см. стр. 24) показывает среднюю степень полимеризации и среднюю кристалличность целлюлозных волокон хлопка, вискозы и древесной массы. Более высокая степень полимеризации и кристалличности связана с более высокой прочностью волокна.

Цепочки целлюлозы в хлопковом волокне, как правило, удерживаются на месте за счет водородных связей.Эти водородные связи возникают между гидроксильными группами соседних молекул и наиболее распространены между параллельными, плотно упакованными молекулами в кристаллических областях волокна.

Три гидроксильные группы, одна первичная и две вторичные, в каждом повторяющемся целлобиозном звене целлюлозы химически активны. Эти группы могут подвергаться реакциям замещения в процедурах, предназначенных для модификации целлюлозных волокон, или при применении красителей и отделочных материалов для сшивания. Гидроксильные группы также служат основными центрами сорбции молекул воды.Непосредственно сорбированная вода прочно хемосорбируется на гидроксильных группах целлюлозы за счет водородных связей.

Рисунок 7 Аморфные и кристаллические области полимеров

Особый интерес в случае целлюлозных волокон представляет реакция их прочности на изменение содержания влаги. В случае регенерированных и производных целлюлозных волокон прочность обычно снижается с увеличением содержания влаги. Напротив, прочность хлопка обычно увеличивается с увеличением влажности.Эта разница между волокнами в их реакции на влагу объясняется межмолекулярными водородными связями между цепями целлюлозы и степенью их кристалличности (см. Таблицы 5 и 6).

Таблица 5 Степень полимеризации и кристалличность целлюлозных волокон
Волокно Средняя степень
полимеризации*
Среднее
Кристалличность (%)**
Хлопок 9 000–15 000 73
Вискоза
Обычная
250–450 60
Высокая прочность 500–650
Высокий модуль упругости во влажном состоянии 400–550
Древесная масса 600–1 500 35

* Джозеф М., Introduction to Textile Science, 5th Edition, 1986.
** Институт Ширли; измеряют с помощью рентгеновской дифракции.

Термопластичные волокна плавятся при повышенных температурах и имеют температуру стеклования в какой-то момент ниже температуры плавления полимера. При температуре стеклования термопластическое волокно становится хрупким и теряет эластичность. Хлопок не является термопластичным волокном; поэтому он не имеет температуры стеклования и остается гибким даже при очень низких температурах.При повышенных температурах хлопок не плавится, а разлагается. Длительное воздействие сухого тепла выше 300°F (149°C) вызывает постепенное разложение хлопкового волокна, а температура выше 475°F (246°C) приводит к быстрому износу.

Таблица 6 Прочность волокон в сухом и влажном состоянии (г/текс)
Волокно Сухой Влажный
Хлопок 27–45 30–54
Районный (обычный) 22–27 10–14
Древесная масса 27–54 27–54
Уникальная морфология волокна хлопка

Рисунок 8 Структура хлопкового волокна

Зрелое хлопковое волокно состоит из следующих шести частей.

«Кутикула» — это внешний восковой слой, содержащий пектины и белковые вещества. Он служит гладким водоотталкивающим покрытием, защищающим волокно. Этот слой удаляется с волокна путем чистки.

«Первичная стенка» представляет собой исходную тонкую клеточную стенку. В основном целлюлоза, она состоит из сети тонких фибрилл (небольших нитей целлюлозы). Это создает хорошо организованную систему непрерывных очень тонких капилляров. Хорошо известно, что тонкие капилляры крадут жидкость из крупных капилляров.Тонкие поверхностные капилляры каждого хлопкового волокна в значительной степени способствуют вытиранию хлопка насухо.

«Обмоточный слой» (также называемый слоем S1) — это первый слой вторичного утолщения. Он отличается по структуре как от основной стены, так и от остальной части вторичной стены. Он состоит из фибрилл, расположенных под углом от 40 до 70 градусов к оси волокна в виде открытой сетки.

«Вторичная стенка» (также называемая слоем S2) состоит из концентрических слоев целлюлозы, составляющих основную часть хлопкового волокна.После того, как волокно достигает своего максимального диаметра, добавляются новые слои целлюлозы, чтобы сформировать вторичную стенку. Фибриллы откладываются под углом от 70 до 80 градусов к оси волокна, изменяя угол в точках по длине волокна. Фибриллы уложены близко друг к другу, снова образуя маленькие капилляры.

«Стена просвета» (также называемая слоем S3) отделяет вторичную стенку от просвета и кажется более устойчивой к определенным реагентам, чем слои вторичной стенки.

«Просвет» — это полый канал, проходящий по всей длине волокна. В период роста он заполняется живым протопластом. После того, как волокно созревает и коробочка раскрывается, протопласт высыхает, и просвет естественным образом схлопывается, оставляя центральную пустоту или поровое пространство в каждом волокне.

На рис. 8 схематически показана структура зрелого хлопкового волокна с указанием его шести частей.

Во всей структуре волокна имеются поры или капиллярные пространства разного размера между фибриллами разного размера в каждой из шести частей волокна.Таким образом, хлопковое волокно можно рассматривать как микроскопическую физическую губку со сложной пористой структурой. Эта внутренняя структура делает хлопковые волокна доступными для жидкостей и паров. Капиллярное действие фибрилл втягивает жидкость внутрь, где она удерживается в порах между фибриллами. Эта структура объясняет способность хлопка впитывать влагу и уникальную впитывающую способность.

Хлопковое волокно, если рассматривать его целиком, представляет собой плоскую скрученную ленту с числом витков от 50 до 100 на дюйм. Волокно сужается на одном конце и фибриллируется на другом, где оно соединяется с хлопковым семенем.Это придает волокну мягкость на ощупь, потому что у него нет остро обрезанных концов, как у синтетических штапельных волокон.

Выберите правильное волокно

Некоторые абсорбирующие нетканые изделия, такие как хирургические губки, гигиенические салфетки, тампоны, косметические подушечки и пуховки, могут быть удовлетворительно изготовлены из побочного хлопкового волокна (хлопковая пыль, очесы и другие отходы производства). Большинство этих продуктов происходят из рулона отбеленного хлопка (крупногабаритной ленты), который требует небольшой целостности (сцепление волокон с волокнами).Однако для рулонных изделий из легких полотен, изготовленных чесанием или формованием воздухом, требуется волокно текстильного качества. В Таблице 7 показаны рекомендуемые свойства волокна, методы испытаний и критерии эффективности производства нетканых материалов в рулонах, которые можно использовать в качестве покровного материала для подгузников и женских прокладок или в качестве тканей для защитной одежды и предметов домашнего обихода.

Таблица 7 Свойства отбеленного хлопка для нетканых рулонных изделий
Недвижимость Критерий Метод испытаний
Микронейр ≥ 4.9 ХВИ ​​
Длина ≥ 0,95 дюйма ХВИ ​​
Однородность по длине ≥ 81,0% ХВИ
Прочность ≥ 23,0 г/текс ХВИ ​​
Безворсовое содержимое ≤ 0,8% МДТА-3
Сцепление волокон ≤ 1700 г ICI волокно
когезионный тест
Открытость волокна ≥ 100 см3/г Метод испытаний ITT

Длина и прочность волокон важны при производстве легких рулонных изделий по очевидным причинам.Тем не менее, хороший внешний вид ткани более важен, чем прочность ткани в некоторых нетканых изделиях, и микронейр волокна является основным фактором для этих изделий. Нежелательным свойством таких изделий является высокое содержание непсов. Хлопок с высоким микрономером, как правило, имеет более низкое содержание непсов после очистки и менее склонен к образованию дополнительных непсов при последующей обработке.

Для изучения влияния микронейра на образование непов на основе данных HVI были отобраны три тюка хлопка как с высоким, так и с низким микронейром.Были приняты меры, чтобы другие переменные волокна оставались постоянными, чтобы получить истинную меру влияния микронейра на образование узелков. Кипы отбеливали в промышленных масштабах с использованием обычных производственных процедур, а содержание непса на различных стадиях обработки определяли с помощью тестера для непса Zellweger Uster AFIS.

В таблице 8 сравниваются свойства и содержание пуха двух групп хлопка. Хлопок с высоким микрономером показал некоторое увеличение содержания ворсинок из-за отбеливания, что, скорее всего, связано со стадиями раскрытия волокна до и после сушки.Напротив, хлопок с низким микрономером показал значительное увеличение содержания ворсинок во время отбеливания и во время формирования нетканого полотна. Преимущества использования хлопка с более высоким микрономером очевидны.

Таблица 8 Влияние микронейра на образование узелков при обработке
Недвижимость Высокий микронейр Низкий микронейр
Микронейр 4,5 3,0
Длина (дюймы) 1.0 1,0
Однородность по длине (%) 79,4 78,8
Прочность (г/текс) 25,0 25,0
Удлинение (%) 7,0 7,4
Непс на грамм:
   Оригинальный тюк 375 574
   Механически очищенный 354 860
   Отбеленный 520 1140
   Карточная лента 540 2406

Крахмал и целлюлоза

Крахмал и целлюлоза

Крахмал и целлюлоза два очень похожих полимера.Фактически, они оба сделаны из одного и того же мономера, глюкозы, и имеют одинаковую повторяющиеся единицы на основе глюкозы.

Есть только одно отличие. В крахмале все повторяющиеся звенья глюкозы ориентированы в одном направлении. Но в целлюлозе каждая последующая единица глюкозы повернута на 180 градусов вокруг оси основной цепи полимера относительно последней повторяющейся единицы.

Когда ученые-материаловеды говорят о материаловедении, они говорят, что звенья глюкозы в крахмале связаны альфа-связями , и что единицы глюкозы в целлюлозе связаны бета-связями .

Имеет ли это какое-то значение? Это имеет большое значение! Большинство важное различие в том, как ведут себя эти два полимера, заключается в следующем: вы можно есть крахмал, но нельзя переваривать целлюлозу. Ваше тело содержит ферменты, которые расщепляют крахмал на глюкозу, чтобы питать ваше тело. Но у нас, людей, нет ферментов, расщепляющих целлюлозу. Некоторые животные делают, как термиты, которые едят древесину, или скот, который ест траву и разрушает целлюлозы в их четырехкамерных желудках. Так что, если вы не термит или корова, не пытайся питаться щепками.Извините, это даже не так хорошо, как «клетчатка» в вашем рационе.

Целлюлоза также намного прочнее крахмала. Крахмал практически бесполезен как материал для изготовления вещей, но целлюлоза достаточно прочна, чтобы делать волокна, и отсюда веревка, одежда и изделия из бумаги. Целлюлоза не растворяется в воде так крахмал делает, и, конечно, не ломается так легко. Разрушение или растворение в воде просто было бы слишком неудобно для чего-то мы используем, чтобы сделать одежду и здания с.Было бы, конечно, неловко, если бы проливной дождь смыл все деревянные домики, скамейки в парке и оборудование для детских площадок. А как же деревья? Леса, от которых зависит столь важный вклад в наш мир, растают под сильным ливнем. Рад, что этого не происходит.


Школа биомедицинских наук Wiki

Из Школы биомедицинских наук Wiki

Структура и функции

Целлюлоза представляет собой неразветвленный полимер бета-глюкозы.Это одно из самых распространенных органических соединений в биосфере. Связи называются бета-1,4-гликозидными связями, образующимися между соседними мономерами D-глюкозы, подвергающимися реакциям конденсации. Этот полимер образует длинные прямые цепи, придающие ему жесткую структуру. Поскольку между параллельными цепями образуются водородные связи, целлюлоза образует микрофибриллы. [1]   Около 40 цепей целлюлозы соединяются вместе, образуя водородные связи, образуя микрофибриллу. [2]   Таким образом, целлюлоза является основным компонентом клеточных стенок растений, придающим клеткам прочность на растяжение [3] .

Растительные клетки имеют очень отрицательный водный потенциал из-за множества различных растворенных веществ, растворенных в цитозоле. Таким образом, вода поступает в клетки извне. Однако клеточная стенка из целлюлозы предотвращает осмотический лизис; в этом состоянии растительные клетки называются набухшими. Тургорное давление очень важно для механической жесткости клетки, а также жизненно важно для расширения во время роста клеток 90–154 [4] 90–155 .

Диета

У млекопитающих нет целлюлаз, необходимых для переваривания целлюлозы, и поэтому они не могут переваривать растительные волокна и древесину.Тем не менее, целлюлоза является важным диетическим фактором в качестве компонента клетчатки. Нерастворимые волокна, такие как целлюлоза, увеличивают скорость прохождения пищи через толстую кишку, что сводит к минимуму воздействие токсинов в рационе [5] .

Каталожные номера

  1. ↑ Берг Дж., Тимочко Дж. и Страйер Л., 2007. Биохимия. 7-е издание. Нью-Йорк: WH Freeman
  2. ↑ Брюс Альбертс и др., 2007. Молекулярная биология клетки. 5-е издание. США: Garland Publishing Inc.,
  3. .
  4. ↑ Берг Дж., Тимочко Дж. и Страйер Л., 2007. Биохимия. 7-е издание. Нью-Йорк: WH Freeman
  5. ↑ Брюс Альбертс и др., 2007. Молекулярная биология клетки. 5-е издание. США: Garland Publishing Inc.,
  6. .
  7. ↑ Берг Дж., Тимочко Дж., Страйер Л., 2007. Биохимия. 7-е издание. Нью-Йорк: WH Freeman

Как строение целлюлозы связано с ее функцией? – Кухня

В растениях целлюлоза представляет собой соединение , придающее жесткость клеткам .Стенки растительных клеток состоят из целлюлозы. Жесткая структура целлюлозы позволяет растениям стоять прямо. Связи между каждой молекулой целлюлозы очень прочны, поэтому целлюлозу очень трудно расщепить.

Как структура целлюлозы связана с ее функцией уровня?

Молекулы целлюлозы расположены параллельно друг другу и соединены между собой водородными связями. Это образует длинные, похожие на кабели структуры, которые соединяются с другими молекулами целлюлозы и создают такую ​​прочную опорную структуру.

Как строение целлюлозы и крахмала связано с их функцией?

Крахмал может быть прямым или разветвленным и используется в качестве накопителя энергии для растений, поскольку он может образовывать компактные структуры и легко расщепляется. В целлюлозе молекулы соединены в противоположных ориентациях. Целлюлоза содержится в клеточных стенках и обеспечивает защиту и структуру растительных клеток.

Какова структурная роль целлюлозы?

Целлюлоза — это полисахарид (форма углеводов), играющий структурную роль в организме животных и растений.В растениях целлюлоза — это соединение, придающее жесткость клеткам. Поскольку целлюлоза проходит через пищеварительный тракт практически нетронутой, она помогает поддерживать здоровье кишечника.

Какова структурная функция целлюлозы в растениях?

Целлюлоза, прочный, волокнистый и нерастворимый в воде полисахарид, играет неотъемлемую роль в поддержании стабильности структуры клеточных стенок растений. Цепочки целлюлозы организованы в микрофибриллы или пучки полисахаридов, которые расположены в фибриллы (пучки микрофибрилл), которые, в свою очередь, составляют клеточную стенку растения.

Как устроена целлюлоза?

Целлюлоза является наиболее важным структурным полисахаридом, присутствующим в растениях. Он состоит из неразветвленных цепей молекул глюкозы, связанных бета-1-4-гликозидными связями. Каждая альтернативная молекула глюкозы в цепях целлюлозы перевернута. Эти цепочки расположены параллельно друг другу, образуя микрофибриллы.

Почему целлюлоза полезна для структуры и поддержки?

Структура целлюлозы делает ее хорошей структурой и опорой, поскольку она содержит звенья β-глюкозы.Элементы β-глюкозы, входящие в состав целлюлозы, с трудом перевариваются большинством организмов, потому что в них нет ферментов, которые могут разорвать связи между двумя элементами β-глюкозы, поскольку они распознают только α-связи.

Как структура крахмала связана с его функцией?

Цепь закручена в виде спирали, скрепленной водородными связями. Эта форма делает крахмал хорошо подходящим для хранения энергии, поскольку он компактен, поэтому занимает мало места в клетке и плохо растворяется в воде, поэтому не влияет на водный потенциал клетки.

Как структура крахмала, гликогена и целлюлозы влияет на их функцию?

Функция. Крахмал: Крахмал служит запасом энергии углеводов. Целлюлоза: Целлюлоза участвует в построении клеточных структур, таких как клеточные стенки. Гликоген: Гликоген служит запасом энергии углеводов.

Что вы видите в структуре целлюлозы, что говорит вам о том, что это углевод?

Структура целлюлозы состоит из длинных полимерных цепочек единиц глюкозы, соединенных бета-ацетальной связью.На рисунке слева показана очень маленькая часть цепочки целлюлозы. Все мономерные звенья представляют собой бета-D-глюкозу, а все бета-ацетальные звенья соединяют C#1 одной глюкозы с C#4 следующей глюкозы.

Как структура гликогена связана с его функцией?

Гликоген представляет собой полисахарид, состоящий из мономеров альфа-глюкозы, которые являются дыхательным субстратом, участвующим в производстве энергии (АТФ). 1-6 гликозидных связей между глюкозой позволяют гликогену быть разветвленным.Гликозидные связи между молекулами глюкозы гидролизуются с высвобождением молекул глюкозы для дыхания.

Какова функция целлюлозы в питании человека Как это связано со структурой целлюлозы?

Целлюлоза — основное вещество в стенках растительных клеток, помогающее растениям оставаться жесткими и вертикальными. Люди не могут переваривать клетчатку, но она важна в рационе как клетчатка. Клетчатка помогает вашей пищеварительной системе, поддерживая движение пищи по кишечнику и выталкивая отходы из организма.

Как структура целлюлозы придает прочность клеточным стенкам?

Молекулы целлюлозы обеспечивают прочность на растяжение первичной клеточной стенки. Каждая молекула состоит из линейной цепи, состоящей по крайней мере из 500 остатков глюкозы, которые ковалентно связаны друг с другом, образуя лентообразную структуру, стабилизированную водородными связями внутри цепи (рис. 19.70).

Почему целлюлоза является структурным полисахаридом?

Целлюлоза — основной полисахарид растений, играющий структурную роль.Целлюлоза представляет собой неразветвленный полимер остатков глюкозы, соединенных бета-1,4-связями, которые позволяют молекуле образовывать длинные и прямые цепи. Эта конформация с прямой цепью идеальна для образования прочных волокон.

Какова структура целлюлозного теста?

Какова структура целлюлозы? Полисахарид, состоящий из мономеров бета-глюкозы, соединенных бета-1,4-гликозидными связями. Каждая молекула глюкозы перевернута по отношению к соседним. Между параллельными нитями имеются водородные связи.

Что в целлюлозе делает ее идеальной для структурной поддержки?

Целлюлоза

идеальна в качестве конструкционного материала, поскольку ее волокна придают прочность и прочность листьям, корням и стеблям растений.

CreationWiki, энциклопедия науки о сотворении

Целлюлоза представляет собой полимер молекул глюкозы, используемый для изготовления клеточной стенки растений. Это также делает его самым распространенным органическим соединением на Земле. Помимо того, что он используется только в качестве основного строительного материала на заводах, он также используется в различных производственных продуктах.Его можно использовать для изготовления бумаги, пленки, взрывчатых веществ, пластмасс и других. Целлюлоза также является основным источником необходимой клетчатки, необходимой для нашего рациона.

Структура

Целлюлоза является одним из наиболее важных полисахаридов из-за большого количества органических соединений на Земле. Целлюлоза является очень важным компонентом клеточной стенки, окружающей клетки растения. Это очень важно для растительных клеток, потому что это то, что делает листья и ветви растений такими сильными. Например, когда вы едите салат, вам нужно много жевать, чтобы проглотить его.Это связано со структурой целлюлозы. Кроме того, когда много веревок слипаются, они становятся прочнее, а когда температура воды замерзает, она становится тверже и в конечном итоге превращается в лед. То же самое происходит и с целлюлозой, молекулы целлюлозы располагаются параллельно друг другу и соединяются водородными связями. Что делает его очень прочной несущей структурой. [1]

Целлюлоза очень важна для растений, так как является основным компонентом в структуре клеточной стенки.Скелет в человеческом теле, который обеспечивает прикрепление к другим частям нашего человеческого тела, можно сравнить с клеточной стенкой. Известно, что волокна целлюлозы имеют сетчатый или крестообразный рисунок, который выглядит как тканая ткань. Клеточная стена завода сделана так же, как железобетон. Волокна целлюлозы будут действовать как дополнительная прочность. Чем больше клетки растут, тем сильнее они становятся. [2]

Целлюлоза также описывается большинством химиков как полноценный углевод.Углеводы состоят из органических соединений, состоящих из углерода, водорода и кислорода, которые служат источниками жизни. Растения могут производить собственные углеводы, которые используют энергию и строят клеточные стенки. В растении много разных углеводов, но самый распространенный и простой – глюкоза. Это происходит из-за длинных молекул, которые делают целлюлозу нерастворимой или плохо растворимой в воде. Из-за этих длинных молекул, которые жарятся, они перекрещиваются, что придает им прочность и форму на клеточной стенке.Когда растение производит пищу, она преобразуется из энергии света в химическую энергию, она будет использоваться в качестве топлива, а часть ее сохраняется, а остальная часть превращается в целлюлозу семь в качестве основного строительного материала для растения. Целлюлоза идеально подходит для растений, потому что именно она придает прочность и прочность листьям, корням и стеблям растений. [3]

Использование

Схема использования целлюлозы

Целлюлоза — очень важный полимер, встречающийся в природе. Хлопок, бумага и дерево содержат целлюлозу, которая является очень хорошим волокном.Веревка из дерева, хлопка и конопли изготавливается из волокнистой целлюлозы. Важно знать, что целлюлоза состоит из повторяющихся единиц глюкозы. Эта глюкоза также используется в метаболическом процессе вашего тела для выработки энергии. Однако полимер целлюлозы не может быть переварен людьми и большинством животных в его мономеры глюкозы, так что может быть получена энергия. Тем не менее, целлюлоза была очень важна в истории. В наше время он использовался для изготовления первых синтетических полимеров, таких как нитрат целлони, ацетат целлюлозы и искусственный шелк. [4]

Целлюлоза также очень важна для человека, поскольку она используется как натуральное вещество и стала одним из важнейших коммерческих сырьевых материалов. Основными источниками целлюлозы являются растительные волокна, такие как хлопок, конопля, лен и джут, все из целлюлозы, а также древесина (древесина на 42% состоит из целлюлозы). Целлюлоза нерастворима в воде и легко отделяется от составляющих растений. Кроме того, одним важным историческим фактом является то, что целлюлоза использовалась для производства с тех пор, как китайцы впервые обнаружили ее около А.Д. 100. Процесс изготовления листа бумаги из целлюлозы заключается в ее отделении от древесины. Это происходит из-за процесса варки, при котором древесная стружка измельчается под проточной водой. Затем оставшуюся часть таблетки промывают, отбеливают и выливают на вибрирующую сетку. Когда вода стекает из мякоти, все, что остается, становится переплетенной сетью волокон, которые высушиваются, прессуются и разглаживаются, а затем становится листом бумаги. [5]

Целлюлоза также очень важна в растительном цикле.Это очень важно, потому что это основной строительный блок, из которого создаются растения. В пищевой цепи целлюлоза является первым звеном. В растениях целлюлоза может быть расщеплена на единицы глюкозы. Целлюлозу можно сравнить с крахмалом, потому что ее также можно разложить на единицы глюкозы. [6]

Значение для рациона человека/млекопитающих

Несмотря на то, что ни люди, ни животные не могут переваривать целлюлозу, она очень важна для человеческого рациона. Это важно, потому что он составляет основную часть пищевых волокон, которые известны для правильного пищеварения.Почувствуйте, что наши тела не в состоянии переваривать целлюлозу, которую мы называем объемной или грубой пищей, которая помогает движениям в нашем кишечнике. Единственными млекопитающими, которые могут переваривать целлюлозу, являются жвачные животные, которые помогают им переваривать целлюлозу. Они способны поглощать расщепленную целлюлозу и использовать ее сахар в качестве источника пищи. [7]

Видео

Целлюлоза

Каталожные номера

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.