Статья по теме: Взаимодействия целлюлозы

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Гипотеза донорно-акцепторного взаимодействия целлюлозы с растворителями не исключает возможности одновременного участия в таком взаимодействии атомов кислорода и атомов водорода гидроксильных групп целлюлозы и, следовательно, одновременного образования комплексных катионов и водородных связей. Возможно также частичное образование алкоголятных соединений с гидроксилами у 2-го атома углерода, обладающими повышенной кислотностью. При образовании комплексов с целлюлозой происходит разрушение водородных связей в самой целлюлозе, как в аморфных, так и в кристаллических областях.[2, С.559]

Внешним проявлением химического взаимодействия целлюлозы с NaOH и ее структурных превращений является 4—10-кратное набухание образцов целлюлозы при погружении их в водные растворы едкого натра. Основной причиной, обусловливающей набухание, является химическое взаимодействие NaOH с целлюлозой. Именно реализация изменений химического потенциала, вызванного разницей энергетического состояния целлюлозы и щелочной целлюлозы, является главной движущей силой процесса. Энергетические изменения, связанные с изменением решетки и тешютами гидратации, вносят хотя и заметный, но не определяющий вклад в этот процесс [20]. Однако помимо химического взаимодействия при набухании целлюлозы существенное значение приобретает связывание жидкости вследствие капиллярного впитывания. Роль капиллярных сил легко установить, если учесть, что в щелочной целлюлозе, имеющей состав C6HioO5-NaOH-3H2O, химически связано только 58% вещества. И даже если принять, что вместе со связанной молекулой NaOH сохраняются 10 молекул гидратной Н2О, то без учета капиллярного впитывания набухание не должно превышать 170%.[4, С.38]

Мнения исследователей о механизме взаимодействия целлюлозы с ЖВНК довольно противоречивы. Поскольку максимум растворимости целлюлозы в растворе ЖВНК наблюдается при массовой доле гидроксида натрия в растворе 8... 12%, т.е. в условиях максимального набухания целлюлозы в щелочи (см. 18.2), можно допустить, что присутствие комплекса ЖВНК лишь способствует физико-химическому процессу растворения. Согласно другой точке зрения, причиной растворяющего действия ЖВНК является его химическое взаимодействие с целлюлозой. Предполагают, что при молярном соотношении в комплексе железа к тартрату 1:3 ЖВНК образует комплекс с гид-роксильными группами у 2-го и 3-го атомов углерода глюкопиранозного звена целлюлозы с частичным вытеснением винной кислоты в виде натриевой соли по схеме (см. с. 560).[2, С.559]

Щелочной целлюлозой называют продукт взаимодействия целлюлозы с растворами щелочей, в котором произошло изменение кристаллической структуры исходной целлюлозы. Степень изменения кристаллической структуры зависит от концентрации щелочного раствора. В разбавленных растворах изменений не происходит. Структурная перестройка начинается при определенной концентрации щелочи и полностью завершается при более высоких концентрациях. Значения них концентраций[2, С.564]

Существенное теоретическое и практическое значение имеет реакция взаимодействия целлюлозы с растворами[1, С.307]

Наличие нескольких теорий образования шелочной целлюлозы свидетельствует о сложном характере взаимодействия целлюлозы с водными растворами щелочей. По-видимому, при контакте с концентрированным раствором щелочи устанавливается подвижное равновесие между алкого-лятной и молекулярной формами щелочной целлюлозы. В щелочной целлюлозе одновременно существуют связи с ионами натрия разного типа, причем в кристаллических и аморфных участках они могут отличаться.[2, С.568]

Одним из видов химической деструкции целлюлозы является гидролиз. Под гидролизом понимают процесс взаимодействия целлюлозы с водой с образованием в пределе простых Сахаров. При этом разрываются гидролизные связи между звеньями и присоединяется молекула воды в местах разрыва. Реакция гидролиза катализируется ионом водорода, который в водной среде существует в виде иона гидроксония [Н3О]+.[1, С.295]

Медноаммиачные волокна получают по следующей схеме. Целлюлозу в виде рыхлой массы смешивают с основной солью меди или с гидроксидом меди в присутствии концентрированного раствора аммиака. Образующийся вязкий раствор после фильтрации, удаления избытка аммиака и обезвоздушивания направляют на формование. Нить получают двухванным способом формования. В качестве осадительной ванны применяют воду (формование ведется в воронках). Во второй ванне нить обрабатывают разбавленной серной кислотой (2—3%-ной), которая разрушает продукт взаимодействия целлюлозы с куприаммингидратом. Полученные гидратцеллюлозные нити промывают, обрабатывают разбавленным раствором серной кислоты для полного удаления меди, снова промывают, подвергают мыловке и сушат.[3, С.215]

По мнению большинства исследователей, все комплексные растворители вступают с целлюлозой в химическое взаимодействие, однако механизмы химических реакций, приводящих к растворению целлюлозы, как и при взаимодействии целлюлозы с гидроксидами щелочных металлов (см 18.1), полностью еще не выяснены. Первоначально полагали, что медно-аммиачный реактив и другие комплексные основания лишь адсорбируются целлюлозой, и растворение целлюлозы представляет собой чисто физико-химический процесс. Затем были предложены теории химического взаимодействия с комплексными основаниями. Ниже при изображении схем химического взаимодействия целлюлозы с растворителями используется их упрощенное написание на примере одного звена (степень полимеризации целлюлозы п опускается) в соответствии с дробным поведением.[2, С.557]

Реакция взаимодействия целлюлозы и уксусного ангидрида необратима:[1, С.321]

Продукт взаимодействия целлюлозы с куприаммингидратом растворим только в концентрированном растворе аммиака, поэтому при разбавлении прядильного раствора водой это соединение высаживается и частично разлагается по схеме:[3, С.221]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь