Xenlulozo là gì? Xenlulozo có ở đâu, tính chất, cấu trúc

mythuatcongnghiepachau.edu.vn sẽ chia sẻ chuyên sâu kiến thức của Xenlulozo là gì hi vọng nó sẽ hữu ích dành cho quý bạn đọc

Xenlulozo là gì? Xenlulozo có ở đâu? Cấu trúc của xenlulozo như thế nào? Các ứng dụng của xenlulozo là gì? Cùng VietChem giải đáp những câu hỏi này qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

Xenlulozo là gì?

Xenlulozo là chất rắn dạng sợi có màu trắng, không mùi vị, không tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ như ete, etanol, benzen,… nhưng tan trong nước Svayde.

Trong cơ thể người không có enzim thuỷ phân xenlulozo nên không thể tiêu hóa được nhưng trong ruột của động vật nhai lại thì lại có nhiều vi khuẩn thuỷ phân xenlulozo thành đường. Do đó, xenlulozo là nguồn cung cấp cacbohidrat quan trọng có trong thức ăn của động vật ăn cỏ.

Xenlulozo có ở đâu?

Xenlulozo là thành phần chính để tạo nên lớp màng tế bào thực vật, trừ nấm. Nó là bộ khung của cây cối và được tạo thành trong cây xanh khi có ánh sáng thông qua quá trình quang hợp ở thực vật: 6nCO2+5nH2O → (C6H10O5)n + 6nO2

Xenlulozo có nhiều nhất trong bông (95 – 98%), tre, đay, gai, nứa (50 – 80%) và gỗ lá rộng (40 – 50%).

Xenlulozo có trong bông, tre nứa

Cấu trúc xenlulozo

Xenlulozo là một polisaccarit có phân tử khối rất lớn, gồm nhiều gốc β-glucozơ liên kết với nhau tạo thành mạch kéo dài, không phân nhánh. Chúng hợp với nhau để tạo nên một cấu trúc vững chắc và có cường độ co dãn cao.

Cấu trúc phân tử xenlulozo

Tập hợp nhiều phân tử xenlulozo thành các vi sợi có thể sắp xếp thành mạch dọc, mạch ngang hoặc mạch thẳng trong màng tế bào sơ khai. Các phân tử xenlulozo được tạo thành từ vài nghìn đơn vị b – D – glucozo nối với nhau bởi liên kết b – 1,4 – glucozit.

Liên kết trong phân tử xenlulozo

Xenlulozo có cấu tạo là mạch không phân nhánh với mỗi gốc C6H10O5 có 3 nhóm OH nên có thể viết là (C6H10O5)n hoặc [C6H7O2(OH)3]n.

Tính chất của xenlulozo

1. Tính chất vật lý

– Là chất có màu trắng, không mùi vị, không tan trong nước (kể cả khi đun nóng) và các dung môi hữu cơ thông thường.

– Tan trong một số dung dịch axit vô cơ mạnh như axit clohydric, axit nitric,…và một số dung dịch muối như kẽm clorua, chì clorua, …

2. Tính chất hóa học

Xenlulozo do các mắt xích β-D-glucozo liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 glucozit nên nó không bền trong các phản ứng thủy phân.

Phản ứng thủy phân

Khi đun nóng xenlulozo với dung dịch H2SO4, các liên kết β-glicozit bị đứt và tạo thành sản phẩm cuối cùng là glucozo:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

Phản ứng này được sử dụng trong sản xuất alcohol etylic công nghiệp từ nguyên liệu ban đầu là vỏ bào, mùn cưa, tre, nứa,…

Phản ứng thủy phân xenlulozo cũng có thể xảy ra trong ruột của động vật nhai lại nhờ tác dụng của enzim xenlulaza.

Tác dụng với một số tác nhân bazo

– Phản ứng với xút và cacbon disulfide

Cho xenlulozo tác dụng với NaOH để tạo ra xenlulozo kiềm rồi đem chế hóa với carbon disulfide để tạo ra dung dịch xenlulozo xantogenat. Quy trình diễn ra như sau:

[C6H7O2(OH)3]n → [C6H7O2(OH)2ONa]n → [C6H7O2(OH)2O-CS2Na]n

Xenlulozo xantogenat tan trong kiềm tạo thành dung dịch rất nhớt gọi là visco. Khi bơm dung dịch nhớt này qua các ống có những lỗ rất nhỏ (φ < 0,1mm) ngâm trong dung dịch axit sulfuric, xenlulozo xantogenat sẽ bị thủy phân thành xenlulozo hidrat ở dạng óng nuột gọi là sợi tơ visco:

[C6H7O2(OH)2O-CS2Na]n + n/2H2SO4 → [C6H7O2(OH)3]n + nCS2 + Na2SO4

Xenlulozo hidrat có công thức hóa học giống như xenlulozo nhưng có mạch polymer ngắn hơn nên độ bền hóa học kém hơn và cũng háo nước hơn.

– Tác dụng của dung dịch đồng hydroxit trong amonia

Xenlulozo tan trong dung dịch đồng hydroxit trong amonia để tạo thành nước Svayde, trong đó Cu2+ chủ yếu tồn tại dưới dạng phức chất Cu(NH3)n(OH)2. Khi ấy phức chất của xenlulozo với ion đồng được sinh ra ở dạng dung dịch nhớt. Khi bơm dung dịch nhớt này đi qua các ống có những lỗ rất nhỏ ngâm trong nước, phức chất sẽ bị thủy phân thành xenlulozo hidrat ở dạng sợi, gọi là tơ đồng – amonia.

Tác dụng với một số axit hoặc anhidrit axit để tạo thành este

– Phản ứng với axit nitric

Khi đun nóng xenlulozo với hỗn hợp axit nitric và axit sulfuric đặc thì tùy vào điều kiện phản ứng mà một, hai hoặc cả ba nhóm -OH trong mỗi mắt xích C6H10O5 sẽ bị thay thế bằng nhóm -ONO2 để tạo thành các este xenlulozo nitrat tương ứng.

[C6H7O2(OH)3]n + nHNO3 → [C6H7O2(OH)2ONO2]n + nH2O

[C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3 → [C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

– Phản ứng với anhidrit axetic

Xenlulozo tác dụng với anhidrit axetic có xúc tác axit sulfuric để tạo thành xenlulozo mono- hoặc di- hoặc triaxetat.

[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOH

Ứng dụng của xenlulozo

Ứng dụng của xenlulozo

1. Trong ngành dệt may

Trong công nghiệp dệt may, xenlulozo triaxetat và xenlulozo điaxetat được sử dụng hỗn hợp hoặc riêng rẽ để sản xuất tơ axetat.

Tơ axetat có tính đàn hồi tốt, bền bỉ và đẹp. Nó được dùng làm sợi để tạo ra nhiều loại vải như rayon, acetate, satin và triacetate. Ưu điểm của loại vải này là giá thành rẻ nhưng đẹp và có độ sáng tốt. Do đó nó thường được dùng để may áo thun, áo sơ mi, váy đầm, đồ lót….hoặc làm áo mưa và dù che.

2. Trong y tế

– Hỗn hợp xenlulozo mononitrat và xenlulozo dinitrat (gọi là coloxilin) được sử dụng để tạo một lớp màng mỏng tại chỗ trên da nhằm bảo vệ vết thương hở.

– Ứng dụng trong các thiết bị chạy thận nhân tạo.

3. Trong sản xuất công nghiệp

– Dùng trong công nghệ cao phân tử để chế tạo nhựa xenluloit, sơn, hộp đựng thuốc lá, dây cáp điện, giấy, sản xuất các bộ phận động cơ và khung gầm của các loại xe ô tô,…

– Sử dụng làm chất liệu lót kính của màn hình máy tính, điện thoại,…

– Xenlulozo axetat là chất liệu để chế tạo gọng kính mắt.

4. Trong lĩnh vực nghệ thuật và phim ảnh

Hỗn hợp coloxilin được sử dụng để làm phim mỏng trong phim, băng từ, nhiếp ảnh.

Xenlulozo trinitrat là một sản phẩm dễ cháy và gây nổ mạnh nên nó được sử dụng để sản xuất mìn, lựu đạn, thuốc súng không khói….

5. Trong nghiên cứu

Dùng trong các phòng thí nghiệm khoa học và nghiên cứu để sản xuất các bộ lọc xốp để thực hiện quá trình điện ly hoặc trao đổi thẩm thấu. Nó cũng được sử dụng để làm giấy lọc thí nghiệm.

Trên đây là những thông tin liên quan đến xenlulozo là gì mà các bạn có thể tham khảo. Hy vọng nó sẽ hữu ích cho việc học và nghiên cứu của các bạn về xenlulozo. Hãy theo dõi https://ammonia-vietchem.vn/ để xem nhưng bài viết mới nhất nhé!

Xem thêm:

• Đường sucrose là gì? Tính chất, vai trò và lưu ý khi sử dụng đường sucrose

• Benzen là gì? Tính chất hóa học, cấu tạo, điều chế benzen