Xenlulozo là gì? Ứng dụng của Xenlulozo trong đời sống

Nhiều người thắc mắc Xenlulozo là gì? Trên thực tế, cái tên này còn khá mới và hơi xa lạ với chúng ta. Làm thế nào để biết tính chất của Xenlulozo? Ưu và nhược điểm của Xenlulozo là gì? Bài viết này sẽ cung cấp thông tin về phân tử hợp chất hoá học cùng những ứng dụng của nó trong đời sống ngày nay.

Xenlulozo là gì?

Cellulose là gì? Xenlulozo (hay Cellulose theo tiếng anh) được biết đến là chất hữu cơ đa dạng nhất trên địa cầu. Nó phổ biến ở thực vật và là một polyme đa năng bao gồm các chuỗi tuyến tính của β-D-glucose được liên kết bởi các liên kết β (1 → 4), là thành phần chiếm gần 1 nửa ở thành tế bào thực vật.

Xenlulozo là một vật liệu tuyệt vời không chỉ được dùng cho mỹ phẩm mà còn cho dược phẩm và quần áo. Nhìn chung, Xenlulozo rất lành tính và không gây tác dụng phụ hay dị ứng da. Quan trọng nhất là khả năng chịu nhiệt của nó rất tốt.

Xenlulozo là có dạng sợi rắn không mùi, màu trắng không tan trong nhiều dung môi hữu cơ như ether, ethanol và benzen, và không tan trong nước nhưng tan trong nước tẩy.

Cơ thể người không tồn tại men phân huỷ Xenlulozo nên chẳng thể tiêu hóa hoàn toàn, tuy nhiên ruột của bò, dê, hươu,.. lại có đầy vi khuẩn thủy phân Xenlulozo thành năng lượng nuôi sống cơ thể. Vì vậy, Xenlulozo là 1 trong những carbohydrate quan trọng trong chế độ ăn của các loài động vật này.

Xenlulozơ có ở đâu?

Xenlulozo hiện diện rất nhiều trong tự nhiên nhất là trong thực vật. Vậy cụ thể Xenlulozơ có ở đâu?

Xenlulozo là chất chính của màng mô thực vật ngoại lệ là nấm. Chất này là bộ xương của thực vật và được hình nhờ trong cây xanh dưới ánh sáng nhờ quá trình quang hợp của sinh vật:

6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n + 6nO2

Xenlulozo phổ biến nhất được tìm thấy trong cây bông (96-99%), tre, đay, gai dầu (60-90%) và gỗ cứng (40-60%),..

Cấu trúc của Xenlulozo là gì?

Lý do vì sao mà Xenlulozo lại có nhiều ứng dụng trong đời sống như vậy. Đó là nhờ vào cấu trúc của nó. Vậy cấu trúc của Xenlulozo là gì?

Cấu trúc của Xenlulozo bao gồm các chuỗi glucose tuyến tính được kết hợp với nhau bằng các gắn kết glycosid 1-4 glycosid.

Sự có mặt của các nhóm -OH, phân ra từ mỗi sợ theo các hướng khác nhau và xuất hiện nhiều gắn kết giữa các glucose gần đó. Nhờ có liên kết, cấu trúc Xenlulozo có độ bền tăng lên và khi nước thẩm thấu vào, ngăn tế bào khỏi phá vỡ.

Các dẫn xuất Xenlulozo khác: hydroxypropyl methylcellulose, natri hydroxy xenlulozo, xenlulozo triacetate, cellulose acetophthalate, collodion, pyroxylin,…

Xenlulozo có hình dạng không có nhánh, trong đó có thể viết là [C6H7O2(OH)3 ]n hoặc (C6H10O5)n.

Các tính chất đặc trưng của Xenlulozo

Vì cấu trúc của Xenlulozo là mạch vòng và gồm nhiều nhóm chức nên đã tạo cho nó có rất nhiều tính chất khác nhau. Sau đây là các tính chất đặc trưng của Xenlulozo:

Tính chất vật lý

• Không mùi, màu trắng, không tan trong nước lạnh hoặc nước nóng và dung dịch hữu cơ bình thường
• Hòa tan trong chất lỏng có tính acid mạnh như acid nitric (HNO3), acid clohydric (HCl), muối như chì clorua (PbCl2) và kẽm clorua (ZnCl2).

Tính chất hoá học

Xenlulozo không ổn định về mặt thủy phân vì các chuỗi β-D-glucose được kết hợp với nhau bằng kết nối 1,4-glycosid.

Phản ứng phân huỷ

Khi bắt nước Xenlulozo trong dung dịch acid sunfuric, các gắn kết β-glycosid bị phá vỡ và thành phẩm được tạo ra là glucozơ.

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

Ứng dụng này dùng trong lĩnh vực cồn etylic thương mại từ các nguyên liệu thô như phế liệu gỗ, mùn cưa và tre. Sự hình thành Xenlulozo cũng diễn ra trong đường tiêu thụ thức ăn của gia súc nhờ tác động của enzyme riêng biệt.

Tác dụng một số chất base

Phản ứng của xút ăn da và carbon disulfide

Xenlulozo phản ứng với Natri hydroxide để hình thành Xenlulozo kiềm và sau đó phản ứng hóa học với CS2 để sản xuất ra cellulose xanthate. Quá trình trông như thế này:

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

Xenlulozo xanthonate hòa tan trong dung dịch bazơ và tạo thành một dung dịch gọi là tơ viscose. Khi chất lỏng nhớt này được bơm qua một ống có khe rất nhỏ, nhúng trong dung dịch H2SO4, Xenlulozo xanthat bị phân huỷ để tạo ra một dạng chất sáng bóng được gọi là tơ viscose hay xenlulozơ hyđrat.

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

Xenlulozo hydrat có công thức phân tử tương tự như Xenlulozo, tuy nhiên có chuỗi polyme ngắn hơn, khiến nó kém ổn định về mặt hóa học và ưa nước hơn.

Phản ứng của dung dịch Cu(OH)2 trong NH3

Trong dung dịch Cu(OH)2, xenlulozơ tan trong amoniac tạo ra chất lỏng Svayde. Trong nước này, Cu2+ ở dạng phức Cu(NH3)n(OH)2 . Sau đó, một phức hợp của xenlulozơ và các Cu2+ được hình thành dưới dạng chất lỏng nhớt. Khi chất lỏng nhớt này được bơm qua một ống đục khe rất nhỏ để lâu trong nước, hợp chất này sẽ thủy phân thành một xenlulozơ hydrat ở hình dáng sợi hoặc tơ cuprammonium.

Ứng dụng của Xenlulozo

Xenlulozo được biết đến là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều loại động vật, vi khuẩn, nấm cũng như nhiều có rất nhiều ứng dụng của xenlulozo:

Lĩnh vực may mặc

Lĩnh vực may mặc sử dụng Xenlulozo điaxetat và Xenlulozo triaxetat kết hợp hoặc để riêng nhằm tạo ra tơ axetate. Tơ này có độ đàn hồi, độ bền và vẻ đẹp tuyệt vời. Nó được dùng làm chỉ để sản xuất nhiều chất liệu như axetat, triacetate, rayon và sa tanh. Điểm cộng của chất liệu này là rẻ, độ sáng vừa phải, rất đẹp. Vì vậy chất liệu này hay được dùng để làm áo phông, váy, áo sơ mi, đồ lót và ô,…

Trong y học

Dùng 2 dung dịch xenlulozo mononitrat kết hợp với xenluloza dinitrat (coloxylin) hình thành 1 lớp mỏng bôi ngoài da để khử khuẩn tổn thương. Áp dụng vào máy chạy thận ngày nay.

Trong nghệ thuật và sản xuất phim

Dung dịch kết hợp colloxylin được dùng để tạo băng từ, màng mỏng trong phim ảnh, nhiếp ảnh. Cerulozothrine nitrat là một chất rất dễ nổ và cháy được dùng trong sản xuất lựu đạn, bột không khói, mìn,…

Trong thí nghiệm

Được dùng trong phòng thí nghiệm và nghiên cứu khoa học để tạo ra các giấy lọc cho hấp thụ thẩm thấu hoặc quy trình điện phân. Nó được dùng để làm bộ lọc trong phòng thí nghiệm.

Ưu và nhược điểm của Xenlulozo là gì?

Bên những ứng dụng to lớn mà Xenlulozo mang lại thì cũng có những điểm mạnh và yếu của loại phân tử hoá học này. Vậy ưu và nhược điểm của Xenlulozo là gì?

Ưu điểm của Xenlulozo

Chất liệu bền, dẻo, nhẹ và linh hoạt. Sợi bông có thể đun trong nước sôi nhưng dễ cháy.

Quần áo làm từ sợi Xenlulozo có thể cách nhiệt và cách điện, khó nhăn và có thể sản xuất thành nhiều loại sản phẩm mà chẳng bị nhiễm khuẩn xâm nhập.

Khả năng tái chế và phân hủy.

Điểm trừ của Xenlulozo

Vải Xenlulozo có xu hướng co lại và dễ nhăn nên cần ủi thường xuyên. Tuy nhiên, các nếp nhăn vẫn có khả năng tồn tại cho dù mới ủi tức thì.

Khó làm sạch và dễ bị bẩn.

Vải sợi Xenlulozo không bền lắm sẽ bị bung hoặc mục nếu để quá lâu.

Vải Xenlulozo có khuynh hướng chảy xệ và co giãn. Mặc dù hiện nay, một số hóa chất đã cho vào trong quá trình sản xuất vải Xenlulozo như cotton để giúp vải bền và đẹp hơn mà vẫn bảo toàn được những ưu điểm của vải Xenlulozo.

Bài viết trên đây đã làm rõ chủ đề về Xenlulozo là gì? Xenlulozo có tính chất gì? Công dụng và ích lợi của Xenlulozo trong cuộc sống. Hy vọng điều này đã cho bạn một số cái nhìn sâu sắc hữu ích về hợp chất tự nhiên này nhé.

Xem thêm: Google Scholar là gì? Ứng dụng tuyệt vời của Google Scholar

Thắc mắc –