Реферат: Целлюлоза - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Целлюлоза

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 139 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ЦЕЛЛЮЛОЗА Строение . Молекулярная формула целлюл озы ( - C 6 H 10 O 5 -) n , как и у крахмала. Целлюлоза тоже является природным полимером. Ее макром алекула состоит из многих остатков молекул глюкозы. Может воэникнуть во прос: почему крахмал и целлюлоза – вещества с одинаковой молекулярной ф ормулой – обладают различными свойствами? При рассмотрении синтетических полимеров мы уже выяснили, что их свойст ва зависят от числа элементарных звеньев и их структуры. Это же положени е относится и к природным полимерам. Оказывается, степень полимеризации у целлюлозы намного больше, чем у крахмала. Кроме того, сравнивая структу ры этих природных полимеров, установили, что макромолекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, состоят из остатков молекулы - глюкозы и имеют тольк о линейное строение. Макромолекулы целлюлозы располагаются в одном нап равлении и образуют волокна (лен, хлопок, конопля). В каждом остатке молекулы глюкозы содержатся три гидроксильные группы. Физические свойства . Целлюлоза – волокнистое вещ ество. Она не плавится и не переходит в парообразное состояние: при нагре вании примерно до 350 о С целлюлоза разлагаетс я – обугливается. Целлюлоза нерастворима ни в воде, ни в большинстве дру гих неорганических и органических растворителях. Неспособность целлюлозы растворяться в воде – неожиданное свойство д ля вещества, содержащего по три гидроксильные группы на каждые шесть ато мов углерода. Хорошо известно, что полигидроксильные соединения легко р астворяются в воде. Нерастворимость целлюлозы объясняется тем, что ее во локна представляют собой как бы «пучки» расположенных параллельно нит евидных молекул, связанных множеством водородных связей, которые образ уются в результате взаимодействия гидроксильных групп. Внутрь подобно го «пучка» растворитель проникнуть не может, а следовательно, не происхо дит и отрыва молекул друг от друга. Растворителем целлюлозы является реактив Швейцера – раствор гидрокси да меди ( II ) с аммиаком, с которым она одн овременно и взаимодействует. Концентрированные кислоты (серная, фосфор ная) и концентрированный раствор хлорида цинка также растворяют целлюл озу, но при этом происходит ее частичный распад (гидролиз), сопровождающи йся уменьшением молекулярной массы. Химические свойств а . Химические свойства целлюлозы определяются прежде в сего присутствием гидроксильных групп. Действуя металлическим натрием , можно получить алкоголят целлюлозы [ C 6 H 7 O 2 ( ONa ) 3 ] n . Под действием концентрированных во дных растворов щелочей происходит так называемая мерсиризация – част ичное образование алкоголятов целлюлозы, приводящая к набуханию волок на и повышению его восприимчивости к красителям. В результате окисления в макромолекуле целлюлозы появляется некоторое число карбонильных и к арбоксильных групп. Под влиянием сильных окислителей происходит распа д макромолекулы. Гидроксильные группы целлюлозы способны алкилировать ся и ацилироваться, давая простые и сложные эфиры. Одно из наиболее характерных свойств целлюлозы – способность в присутствии кислот подвергаться ги дролизу с образованием глюкозы. Аналогично крахмалу гидролиз целлюлоз ы протекает ступенчато. Суммарно этот процесс можно изобразить так : ( C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O H 2 SO 4_ nC 6 H 12 O 6 Так как в молекулах целлюлоз ы имеются гидроксильные группы, то для нее характерны реакции этерифика ции. Из них практическое значение имеют реакции целлюлозы с азотной кисл отой и ангидридом уксусной кислоты. При взаимодействии целлюлозы с азотной кислотой в присутствии концент рированной серной кислоты, в зависимости от условий образуются динитро целлюлоза и тринитроцеллюлоза, являющиеся сложными эфирами: OH (C 6 H 7 O 2 ) — OH OH +2nHONO 2 H2SO4 n O – NO 2 (C 6 H 7 O 2 ) — O – NO 2 OH +2nH 2 O n Динитроцеллюлоза, Или динитрат Целлюлозы OH (C 6 H 7 O 2 ) — OH OH +3nHONO 2 H2SO4_ n O – NO 2 (C6H7O2) — O – NO 2 O – NO 2 +3nH 2 O n Тиринитроцеллюлоза, или тринитрат целлюлозы При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом (в прис утствии уксусной и серной кислот) получается триацетилцеллюлоза или ди ацетилцеллюлоза: O O – C – CH3 O ( С 6 H7O2) — O – C – CH3 O O – C – CH3 n O O – C – CH3 O (C6H7O2) — O – C – CH3 OH триацетил целлюлоза, или триацетат целлюлозы диацетил целлюлоза, или диацетат целлюлозы Целлюлоза горит. При этом образуются оксид углерода ( IV ) и вода. При нагревании древесины без доступа воздуха происходит разложение це ллюлозы и других веществ. При этом получаются древесный уголь, метан, мет иловый спирт, уксусная кислота, ацетон и другие продукты. Получение. Образцом почти чистой целлюлозой является вата, полученная из очищенно го хлопка. Основную массу целлюлозы выделяют из древесины, в которой она содержится вместе с другими веществами. Наиболее распространенным мет одом получения целлюлозы в нашей стране является так называемый сульфи тный. По этому методу измельченную древесину в присутствии раствора гид росульфита кальция Ca ( HSO 3 ) 2 или гидросульфита натрия NaHSO 3 нагревают в автоклавах при давлении 0,5– 0,6 МПа и те мпературе 150 о С. При этом все другие вещества разрушаются, а целлюлоза выделяется в сравнительно чистом виде. Ее промы вают водой, сушат и направляют на дальнейшую переработку, большей частью на производство бумаги. Применение. Целлюлоза используется человеком с очень древних времен. Сначала п рименяли древесину как горючий и строительный материал; затем хлопковы е, льняные и другие волокна стали использовать как текстильное сырье. Пе рвые промышленные способы химической переработки древесины возникли в связи с развитием бумажной промышленности. Бумага – это тонкий слой волокон клетчатки, спрессованных и проклеенны х для создания механической прочности, гладкой поверхности, для предотв ращения растекания чернил. Первоначально для изготовления бумаги упот ребляли растительное сырье, из которого чисто механически можно было по лучить необходимые волокна, стебли риса (так называемая рисовая бумага), хлопка, использовали также изношенные ткани. Однако по мере развития кни гопечатания перечисленных источников сырья стало не хватать для удовл етворения растущей потребности бумаги. Особенно много бумаги расходуе тся для печатания газет, причем вопрос о качестве (белизне, прочности, дол говечности) для газетной бумаги значения не имеет. Зная, что древесина пр имерно на 50% состоит из клетчатки, к бумажной массе стали добавлять размол отую древесину. Такая бумага непрочна и быстро желтеет (особенно на свет у). Для улучшения качества древесных добавок к бумажной массе были предлож ены различные способы химической обработки древесины, позволяющие пол учить из нее более или менее чистую целлюлозу, освобожденную от сопутств ующих веществ – лигнина, смол и других. Дл я выделения целлюлозы было предложено несколько способов, из которых мы рассмотрим сульфитный. По сульфитному способу измельченную древесину ” варят “ под давлением с гидросуль фитом кальция. При этом сопутствующие вещества растворяются, и освобожд енную от примесей целлюлозу отделяют фильтрованием. Образующиеся суль фитные щелока являются в бумажном производстве отходами. Однако вследс твие того, что они содержат наряду с другими веществами способные к брож ению моносахариды, их используют как сырье для получения этилового спир та (так называемый гидролизный спирт). Целлюлоза применяется не только как сырье в бумажном производстве, но ид ет еще и на дальнейшую химическую переработку. Наибольшее значение имею т простые и сложные эфиры целлюлозы. Так, при действии на целлюлозу смесь ю азотных и серных кислот получают нитраты целлюлозы. Все они горючи и вз рывчаты. Максимальное число остатков азотной кислоты, которые можно вве сти в целлюлозу, равно трем на каждое звено глюкозы: [ C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n HNO3_ [C 6 H 7 O 2 (ONO 2 ) 3 ] n Продукт полной этерификации - тринитрат целлюлозы (тринитр оцеллюлоза) - должен содержать в соответствии с формулой 14,1% азота. На практ ике получают продукт с несколько меньшим содержанием азота (12,5/13,5%), известн ый в технике под названием пирокселин. При обработке эфиром пироксилин ж елатинизируется; после испарения растворителя остаётся компактная мас са. Мелконарезанные кусочки этой массы – бездымный порох. Продукты нитрования, содержащие около 10% азота, отвечает по составу динит рату целлюлозы: в технике такой продукт известен под названием коллокси лин. При действии на него смеси спирта и эфира образуется вязкий раствор, так называемый коллодий, применяемый в медицине. Если к такому раствору добавить камфору (0.4 ч. камфоры на 1 ч. коллоксилина) и испарить растворитель , то останется прозрачная гибкая плёнка – целлулоид. Исторически – это первый известный тип пластмассы. Ещё с прошлого века целлулоид получил ш ирокое применение как удобный термопластичный материал для производст ва многих изделий (игрушки, галантерея и т. д.). В особенности важно использ ование целлулоида в производстве киноплёнки и нитролаков. Серьёзным не достатком этого материала является его горючесть, поэтому в настоящее в ремя целлулоид всё чаще заменяют другими материалами, в частности ацета тами целлюлозы. При действии на целлюлозу смеси уксусного ангидрида, уксусной кислоты и серной кислоты или хлорида цинка (последние играют роль катализаторов) о бразуется триацетат целлюлозы: [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ]n (CH3CO)2_ [C 6 H 7 O 2 (OCOCH 3 ) 3 ]n Неполное ацетилирование целлюлозы или частичный гидроли з триацетата приводит к вторичному ацетату (2,4-2,7 остатков уксусной кислот ы на элементарное звено), условно называемому диацетатом. Из ацетатов це ллюлозы готовят лаки, негорючую киноплёнку, а также ацетатное волокно. Если посмотреть под микроскопом волокна главных природных текстильных материалов – хлопка, шерсти и натурального шелка, то обращает на себя вн имание различие между первыми двумя и шёлком. Волокна хлопка и шерсти им еют “ мохнатую ” поверхн ость. Волокна шёлка - более гладкие, отсюда блеск и плотность шелковых тка ней. Подметив это, уже давно пытались создать искусственный шелк, изменя я характер поверхности целлюлозных волокон. Для получения получения во локна триацетат целлюлозы растворяют в смеси дихлорметана и этилового спирта, а диацетат – смеси ацетона с водой и затем продавливают этот рас твор (формования волокна) через сосуд с тонкими отверстиями – фильеру. В ытекающие тончайшие струйки при испарении растворителя (сухое прядени е) превращаются в очень тонкие нити, которые далее скручивают в более тол стую, уже пригодную для ткачества нить ацетатнтго шёлка. Этот вид искусс твенного волокна обладает рядом преимуществ по сравнению с другими иск усственными волокнами, например с вискозным. Поэтому его производство в последние годы успешно развивается. Очевидно, что общий принцип, лежащий в основе получения ацетатного волок на (растворение, затем формованея нитей), можно осуществлять и по – иному . Большое техническое значение имеет вискозный способ. Сущность этого сп особа – образование растворимого в воде соединения целлюлозы при дейс твии на неё сероуглерода и щёлочи: S || [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ]n CS2, NaOH_ [C 6 H 7 O 2 (O – C – SNa) 3 ]n Образовавшееся соединение представляет собой натрие вую соль сложного эфира дитиоугольной (ксантогеновой) кислоты и целлюло зы. Это соединение называют ксантогенатом целлюлозы. Водный (точнее, щел очной) раствор ксантогената целлюлоозы (вискоза) продавливают через фил ьеры в прядильную ванну, содержащую серную кислоту, сульфаты натрия и ци нка и воду (так называемое мокрое прядение). Под действием кислоты ксанто генатные группы отщепляяются и регенерируется целлюлоза. Такая же нить, но нессколько более толстая и “нарубленная” на мелкие куски представля ет собой штапельное волокно, из которого получают ткани, заменяющие хлоп чато бумажные. Если вискозу вместо фильер продавливать через узкие щели , получается прозрачная пленка – целлофан. Было предложено получать искусственное волокно и из растворов целлюло зы в аммиачном растворе гидроксида меди. Получаемое таким способом медн оаммиачное волокно обладает хорошим качеством, однако стоимость его вы сока. Нашли техническое применение и простые эфиры целлюлозы. Так, обрабатыва я целлюлозу сначала щелочью, а затем метилхлоридом (под давлением), получ ают метилцеллюлозу: [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 NaOH,CH3Cl_ [C 6 H 7 O 2 (OH)(OCH 3 ) 2 ]n Метилцеллюлоза обладает некоторой растворимостью в воде; применяется главным образом как загуститель (вместо крахмала) в те кстильной, косметической и пищевой промышленности. Аналогично получаю т этилцеллюлозу, которую используют для производства прочных морозост ойких плено. Искусственные волокна на основе целлюлозы ныне занимают ви дное место в общем балансе текстильного сырья.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Дуракам закон не писан, но в Государственной Думе уже работают на этим.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru