Celuloza

Celuloza

Fragment łańcucha celulozy
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

(C6H10O5)n

Masa molowa

160 000–560 000 g/mol

Monomery

D-glukoza (C6H12O6)

Identyfikacja
Numer CAS

9004-34-6

PubChem

14055602

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Celuloza (łac. cellula ‘komórka’) – nierozgałęziony biopolimer, polisacharyd zbudowany liniowo z 3000–14 000 cząsteczek D-glukozy połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi[5][a] (masa molowa 160–560 kg/mol[2]). Łańcuchy te mają długość około siedmiu mikrometrów. Wiązanie β przyczynia się do utworzenia sztywnych, długich nitek, które układają się równolegle, tworząc micele połączone mostkami wodorowymi[7].

Właściwości

Łańcuch celulozy zbudowany jest z reszt β-glukoz połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi i stabilizowany dodatkowo wiązaniami wodorowymi

W czystej postaci celuloza jest białą, pozbawioną smaku i zapachu, nierozpuszczalną w wodzie substancją. W środowisku wodnym rozpuszcza się w odczynniku Schweizera[1]. Ulega estryfikacji (podobnie jak alkohole), co wykorzystuje się do wytwarzania azotanu oraz octanu celulozy.

Jej trawienie przez przeżuwaczy umożliwia grupa enzymów zwanych celulazami[8].

Jest składnikiem budulcowym ściany komórkowej roślin wyższych[7][9] (np. drewno zawiera zwykle 45–50% celulozy, zaś bawełna ok. 90%)[9] oraz niektórych glonów, grzybów i bakterii[7]. Występuje z innymi substancjami podporowymi (np. ligniną, pektyną, hemicelulozą). Najwięcej celulozy zawierają niektóre włókna, na przykład lnu lub juty, oraz włoski okrywające nasiona bawełny (nawet ponad 90%)[8].

Na skalę przemysłową celulozę otrzymuje się z drewna[8][10] metodą siarczynową lub natronową, polegającymi na oddzieleniu (chemicznym rozłożeniu) ligniny od celulozy[10].

Zastosowanie

Sproszkowana celuloza stanowi znany adsorbent stosowany w chromatografii cienkowarstwowej i kolumnowej, ma zastosowanie w produkcji tabletek i kapsułek jako substancja wypełniająca (do 50%), wiążąca (5–20%) i rozsadzająca (3–15%), a celuloza mikrokrystaliczna jako substancja pomocnicza w praktyce farmaceutycznej (FP VIII:Cellulosum microcrystallinum)[5]. Spełnia funkcję czynnika stabilizującego w zawiesinach oraz zmniejsza sedymentację substancji leczniczych w czopkach[7]. Grupy hydroksylowe celulozy mogą być estryfikowane różnymi kwasami lub tworzyć połączenia eterowe. Tego typu pochodne są stosowane w preparatach farmaceutycznych i lecznictwie, na przykład metyloceluloza, sól sodowa karboksymetylocelulozy, koloksylina. Jest surowcem w przemyśle włókienniczym, papierniczym, a także w produkcji materiałów wybuchowych (nitroceluloza), lakierów oraz tworzyw sztucznych.

Zobacz też

Uwagi

  1. ↑ W skrobi, zbudowanej również z reszt glukozy, występują łańcuchy z wiązaniami α-1,4-glikozydowymi oraz odgałęzienia α-1,6-glikozydowe[6].

Przypisy

  1. ↑ a b Heliodor Chmielewski, Janusz Groszkowski, Władysław Gajewski: Encyklopedia techniki: Chemia. Warszawa: WNT, 1965.
  2. ↑ a b c Cellulose (ang.). W: NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards [on-line]. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). [dostęp 2019-01-23].
  3. ↑ Cellulose (nr 435236) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2019-01-23]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  4. ↑ Celuloza (nr 435236) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2019-01-23]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  5. ↑ a b Stanisław Kohlmünzer: Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji. Wyd. V. Warszawa: PZWL, 2003, s. 669. ISBN 83-200-2846-9.
  6. ↑ John McMurry: Chemia organiczna. Wyd. 2. T. 4. Warszawa: PWN, 2005, s. 1047–1048. ISBN 83-01-14103-4.
  7. ↑ a b c d Stanisław Janicki, Adolf Fiebig, Małgorzata Sznitowska: Farmacja stosowana. Podręcznik dla studentów farmacji. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2008, s. 719. ISBN 978-83-200-3778-4.
  8. ↑ a b c Słownik tematyczny. Biologia, cz. 1, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 35, ISBN 978-83-01-16529-1.
  9. ↑ a b Podręczny słownik chemiczny, Romuald Hassa (red.), Janusz Mrzigod (red.), Janusz Nowakowski (red.), Katowice: Videograf II, 2004, s. 67, ISBN 83-7183-240-0.
  10. ↑ a b Encyklopedia popularna, Tom I. Wyd. II. Warszawa: PWN, 1983, s. 428. ISBN 83-01-00000-7.

Media użyte na tej stronie

NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.
Cellulose strand.svg
Autor: Laghi.l, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Cadenas de celulosa
1,4-glycosidic Cellulose V1.svg
Autor: Jü, Licencja: CC BY-SA 4.0
1,4-glycosidische Verknüpfung in Cellulose
Cellulose-Ibeta-from-xtal-2002-3D-balls.png

Ball-and-stick model of part of the crystal structure of cellulose Iβ.

X-ray crystallographic data from J. Am. Chem. Soc. (2002) 124, 9074–9082.

Model constructed in CrystalMaker 8.1.

Image generated in Accelrys DS Visualizer.