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

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.
NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.