ESBE-Fiber, в химията
| ← Фибри, в ботаниката | Фибри, в химията Енциклопедичен речник на Брокхаус и Ефрон | Фибри, в зоологията → |
| Речник: Керосин - Koaye.Източник:том XV (1895): Керосин - Koaye, p. 438-440 (индекс на сканиране) |
Целулоза(хим.) [1] илицелулоза(френски и английски cellulose, немски Cellulose, Zellstoff). - Това е обозначението на въглехидрат със състав C6H10O5 от групата на захарните колоиди (виж Въглехидрати), който, образувайки основния компонент на веществото на черупките на растителните влакна и клетки (оттук и самото име К.), се намира в тъканите на всички висши растения без изключение и в повечето по-ниски. В тъканите на животните К., или по-скоро специален вид от него, се среща само в туникати и някои асцидии (виж Туницин). В естественото си състояние К. е сравнително рядък в чистата си форма (памучни влакна, черупки от много млади клетки и някои други), но в по-голямата си част е в комбинация или смес с други минерални и органични вещества (виж Растителни влакна и обвивка). К. не се получава изкуствено и се извлича изключително от естествени продукти с помощта на тяхната подходяща обработка. Методите за изолиране на К. от растителни влакна и тъкани, използвани в технологията, са посочени отчасти в чл. Растителни влакна и инкрустиращо вещество, те са разгледани по-подробно в чл. Целулоза. В лабораториите, за получаване на чист К., памук, лен, сърцевина от бъз се екстрахират последователно с вода, алкохол, етер, слаби разтвори на основи и киселини (включително разредена флуороводородна [флуороводородна] киселина, за да се отстрани силициевата киселина, която съставлява основната част от пепелта); по-често се използват избелени памучни и ленени прежди и тъкани.добри степени на пропускателна (шведска) хартия, т.е. материали, в които по-голяма или по-малка чистота на техния съставен К. вече е постигната по време на промишлената им обработка. За получаване на К. от дърво и други видове инкрустирани тъкани обикновено се използват методи, които също служат за количествено определяне на К. и невлакна при анализа на тези тъкани. Това са например методите на: 1) F. Schulze-Henneberg, базирани на окисляването на K. примеси със смес от азотна киселина и бертолетова сол, 2) Hugo Miller - върху тяхното окисляване с бромна вода и 3) Lange - върху разрушителния ефект на силен разтвор на каустик поташ при висока температура (виж Инкрустация). При извличане на K. в лаборатории в повече или по-малко значителни количества, Hofmeister (1888) препоръчва да се замени азотната киселина със солна киселина (специфично тегло 1,05) по метода на F. Schulze-Genneberg. Те също така използват действието на хлорна вода (Frémy и Terrail, 1868), мокър и газообразен хлор (Cross и Bevan, 1880), слаба (5%) азотна киселина при 50-60 ° (Cross и Bevan, 1891) или смес от слаба азотна киселина със сярна киселина при 60 ° (Lifshitz, 1891). К., получен чрез всички тези методи, напълно запазва формата и структурата на влакната или клетките на тъканта, от която произхожда; но ако се разтвори в амонячен разтвор на меден оксид (така наречения реактив на Швайцер, единственият разтворител за K., виж растителни влакна) и отново се утаи с киселина, тогава може да се получи и по този начин под формата на напълно безструктурен, аморфен бял прах. Свойствата на К. се установяват главно въз основа на изследването на К. на памучни влакна (виж Растителни влакна), с които К. ленът е напълно идентичен в химично отношение, както и някои други видове. В момента обаче вече са натрупани доста значителен брой наблюдения, които показват, че далеч неВъв всички случаи К. се появява с едни и същи свойства, но запазвайки основните черти на характера, присъщи на К. памук, той разкрива, в зависимост от произхода, някои съществени разлики. Има индикации за промени в свойствата на К. под въздействието на обработката му с определени реактиви [2] . Най-важните разлики се отнасят до реакцията на хидролиза под въздействието на киселини и действието на основи. Ако К. от памучни влакна (памучна вата) се разтваря в силна сярна киселина и след това полученият разтвор, разреден с вода, се вари дълго време, тогава той, хидролизирайки се, се превръща в глюкоза (декстроза или гроздова захар, Braconnot, 1819). Като междинен продукт, в зависимост от условията, се получават целулозно-сярни киселини с различен състав (виж Растителни влакна), от които под действието на алкохол, който отнема сярна киселина, може да се изолирадекстриноподобно тяло(Holzdextrin), което се различава от обикновения декстрин (виж) с по-ниска ротационна способност (= + 88,9 °) и по-ниска разтворимост на съответната двунитропроизводно C6H8 (NO2) 2O5 в 90° алкохол (Béchamp, 1860). Fleschig през 1884 г. потвърждава наблюденията на Braconnot и показва освен това, че декстрозата е единственият краен продукт от хидролизата на памук и че не се образуват други глюкози. Тези данни ни позволяват да разглеждаме памука K. катодекстрозен анхидрид, образуван от последния съгласно уравнението: nC6H12O6-nH2O \u003d (C6H10O5) n, къдетоnтрябва да бъде доста голям, вероятно не по-малко от 12 или дори 18, съдейки по факта, че за някои декстрини трябва да се вземат частични формули с брой въглеродни атоми не по-малко от 72 или 108, а частицата К. без съмнение е по-сложна от частиците на декстрините, дори и от най-сложните. Що се отнася до влакната от друг произход, много от тяхпо време на хидролиза те дават декстроза по абсолютно същия начин, както беше установено от експериментите на Е. Шулце (1892) върху К. от червена смърчова дървесина, от стъблата на червена детелина и от семената на много растения, но същият изследовател хидролизира доста чист [3] К. от кафеени зърна, кокосови орехи и някои други хидрид на глюкоза и маноза [4] . Е. Шулце го наричаманоза-целулозаи посочва (1893), че в някои други отношения маноза-целулозата е различна от обикновената K., а именно, тя не се утаява от разтвор в реактива на Schweitzer с въглероден диоксид и не дава синьо оцветяване с хлороцинков йод. Специален вид K. (ксилоза-целулоза?) Може да се наложи да се вземе в K., изолиран от обвивката на семена от лупина (E. Schulze, 1890) и от букова дървесина (Winterstein, 1892), тъй като въпреки пречистването, когато се дестилира с разредена сярна киселина [5], той дава значително количество фурфурол. Способността да се даде фурфурол при тези условия е характерна за пентозите и техните анхидридни производни, като например ксилан (виж Инкрустиращо вещество) и почти напълно отсъства от глюкозата, която при дестилация с разредена сярна или солна киселина образува левулинова киселина (Tollens u. Stone, 1888) и само следи от фурфурол. Въпреки това, не беше възможно да се изолира пентозата от продуктите на хидролизата на този вид K., въпреки че алкалните екстракти от него, при продължително смилане на студено, определено количество ксилан (Schulze, 1891). С реактива на Wisner (смес от флороглюцинол със солна киселина), разглежданият K., като ксилоза или ксилан, дава черешово-червен цвят само при нагряване, а на студено нито този реагент, нито сместа от пирол със солна киселинакиселината не дава цвят, което очевидно трябва да изключи предположението за примеси на изследвания препарат (вж. Инкрустиращо вещество). Примес на пентоза е открита от Winterstein в продуктите на K. хидролиза на някои гъби (Polyporus) [6] . С изключение на изброените характеристики, и двата вида смесени K. във всички останали отношения повтарят свойствата на обикновения K. Що се отнася до състава, за маноза-целулозата трябва да се изрази с формулата C6H10O5, както за обикновения K., но ксилозно-целулозата трябва да съдържа малко повече въглерод, съответстващ на по-високото съдържание на въглерод в ксилозния анхидрид C5H8O4 (C = 45,45%) в сравнение с глюкозния анхидрид C6H10 О5 (С=44,44%).
Ефектът на слаби разтвори на основи върху киселини от различен произход е изследван главно от Hofmeister (1886) и Winterstein (1892). Докато K. на памучните влакна почти не се променя със слаби разтвори на основи, K., изолиран от различни видове дървесни тъкани, се разтваря в тях повече или по-малко значително. Така, според Винтерщайн, К. от смърчово дърво, когато се обработва в продължение на 4 дни на студено с 5% разтвор на сода каустик, се разтваря в количество от около 4% от теглото си, а К. бук - в количество от 17,4%; под действието на 10% натриев хидроксид в разтвора преминават още по-големи количества калий, а именно първият - 45%, а вторият - 31%. Според Hofmeister, К., получен от дървесината на кедър, бор, липа, махагон, пшенични трици, картофи и много други, чрез третиране на тези вещества със смес от солна киселина и бертолетова сол [7], също се разтваря в по-голяма или по-малка степен в 5% натриев хидроксид, а К. от исландски мъх и от някои бацили се разтваря дори напълно (последният и в 1% разтвор на сода каустик). Разтворим в алкали, модификация К. се утаява от алкален разтвор под действието на киселинии след изсушаване, това е бял насипен прах или жълтеникава смолообразна маса, подобна на външен вид на дървесна смола (виж), но със състава на обикновен К. (C6H10O5), разтворим в реагента на Schweitzer и способен да даде син цвят с хлороцинков йод. Последните свойства обаче той показва толкова по-трудно, толкова по-лесно се разтваря в основи. Но това, което е особено забележително, е неговата лесна разтворимост при кипене в слаба сярна киселина, придружена от озахаряване с превръщане вдекстроза.И така, вече 1% сярна киселина прехвърля 47% от теглото си в разтвор, а 5% се разтварят напълно (Hofmeister). Както знаете, обичайният К. със слаби киселини по време на кипене не се променя, което е за него (заедно с разтворимостта в реактива на Швейцер и способността да дава дестраза при хидролиза) характерна черта, която го отличава от други самолетни въглехидрати (ксилан, арабалин, паралактан и др., вижте влагащото вещество) - така наречените полуклетки или <111> хемицелулоза Classus E. Schulce. Способността за частично разтваряне при кипене в слаба сярна киселина (1 1/4% SO3) с превръщане в захарна субстанция е посочена от Hofmeister за повечето влакна, получени от лигнифицирани влакна чрез третиране на последните със смес от солна киселина и бартолетова сол и без предварителното им разтваряне в основа. Същото е наблюдавано от Винтерщайн по отношение на К. (третирани със смес на Шулце) от смърч, бук, пшенични трици, червена детелина, семена от лупина и кафеени зърна, които при варене в продължение на 1 час с 1 1/4% сярна киселина се разтварят в количество от 1,5 до 3%. По-силната (5%) сярна киселина се разтваря от 4,3% (лупина) до 8,4% (кафе). К., изсушени в продължение на два дни при 105 ° или предварително обработени с 5% разтвор на сода каустик,разтваря се в сярна киселина с по-голяма лекота (Winterstein, виж също чл. Растителни влакна).