05. Целлюлоза. Искусственные полимеры

Состав и применение целлюлозы

Целлюлоза, или, как её еще называют, клетчатка, является основной частью оболочек клеток растений. В древесине содержится около 50 % по массе целлюлозы. Всевозможные волокнистые растительные объекты, например волокна хлопчатника, содержат целлюлозу. Практически только из целлюлозы состоит аптечная вата, бинт (рис. 1). Кроме того, из окружающих нас предметов, в основном из целлюлозы состоит обычная белая бумага.

Целлюлоза является самым распространенным полимером глюкозы.

Крахмал и целлюлоза относятся к полисахаридам. Они являются природными полимерами. Их молекулы состоят из сотен и тысяч групп атомов , остатков молекулы глюкозы. Значения n в них разные. Молекулы целлюлозы намного длиннее, чем крахмала.

Волокна целлюлозы состоят из остатков -глюкозы. При этом, в отличие от крахмала, в целлюлозе практически нет ответвлений, и в результате полимер предствавляет собой сильно вытянутые нити. В одной полимерной цепи целлюлозы может содержаться от 1500 до 12 тыс. фрагментов глюкозы (рис. 2).

Химические свойства целлюлозы

• Гидролиз

Однако гидролиз целлюлозы протекает в значительно более жестких условиях по сравнению с крахмалом.

• Сухая перегонка целлюлозы

При сухой перегонке происходит полное её разложение. В результате получается: древесный уголь, деготь, летучие продукты: метанол, уксусная кислота, ацетон (рис. 3).

• Образование сложных эфиров

В молекуле целлюлозы на каждый остаток глюкозы приходится три свободных гидроксильных группы. Как и положено спиртам, эти гидроксогруппы реагируют с кислотами, образуя сложные эфиры.

Получение сложных эфиров целлюлозы

Растворы сложных эфиров целлюлозы можно продавливать сквозь узкие отверстия (фильеры). В результате можно получать волокна.

Например, обрабатывая, целлюлозу уксусным ангидридом, получают сложный эфир триацетат целлюлозы.

Из него получают волокно под названием ацетатный шелк.

Если подействовать на целлюлозу смесью концентрированных серной и азотной кислот, можно получить эфиры азотной кислоты.

Если этот процесс доходит до конца, то получается тринитрат целлюлозы, который чаще называют пироксилином, или нитровата. Это вещество является основой для получения бездымного пороха.

Подведение итога урока

На уроке была рассмотрена тема: «Целлюлоза. Искусственные полимеры». Самым распространенным полимером углевода глюкозы является целлюлоза. На этом уроке вы смогли познакомиться с ней подробнее. Узнали о её физических и химических свойствах. Также изучили получение искусственных полимеров, например ацетатного шёлка, нитроваты, бездымного пороха.

Список литературы

1. Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия: Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень /Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин, А. А. Дроздов, В. И. Теренин. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.

3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин, А. А. Дроздов, В. И. Теренин. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.

4. Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «Химик» (Источник)

Домашнее задание

1. №№ 14, 15 (с. 138) Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия: Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень /Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. Как получают волокна?

3. Что такое бездымный порох?