§ 44. Цэлюлоза
Хімічныя ўласцівасці цэлюлозы
1. Гідроліз
Таксама як і крухмал, цэлюлоза падвяргаецца гідролізу. Канчатковым прадуктам гідролізу цэлюлозы з’яўляецца глюкоза:
2. Утварэнне ацэтатаў цэлюлозы
Макрамалекулы цэлюлозы змяшчаюць гідраксільныя групы, таму цэлюлоза праяўляе ўласцівасці, характэрныя для спіртоў. Напрыклад, цэлюлоза ўтварае складаныя эфіры пры ўзаемадзеянні з воцатнай кіслатой (ураўненне рэакцыі прыведзена для аднаго структурнага звяна макрамалекулы цэлюлозы):
атрымання ацэтатнага
валакна: 1 — каўпачок
з вузкімі адтулінамі;
2 — пучок валокнаў
Эфіры цэлюлозы з воцатнай кіслатой называюцца ацэтатамі цэлюлозы. Калі ў рэакцыю ўступаюць усе гідраксільныя групы малекулы цэлюлозы, утвараецца трыацэтат цэлюлозы. Са схемы відаць, што ў макрамалекулах трыацэтату цэлюлозы адсутнічаюць гідраксільныя групы. Такім чынам, паміж гэтымі малекуламі няма вадародных сувязей, таму макрамалекулы трыацэтату цэлюлозы не так трывала звязаны адна з адной, як малекулы цэлюлозы. Гэта прыводзіць да таго, што, у адрозненне ад цэлюлозы, яе ацэтаты раствараюцца ў некаторых арганічных растваральніках. Гэта выкарыстоўваецца пры атрыманні штучных валокнаў.
Як мы ўжо адзначалі, у драўніне макрамалекулы цэлюлозы размешчаны менш упарадкавана, чым у валокнах бавоўны і лёну (мал. 44.2). Такім чынам, для атрымання валокнаў з цэлюлозы, выдзеленай з драўніны, неабходна размясціць макрамалекулы цэлюлозы ўздоўж аднаго напрамку — уздоўж восі валакна. Для гэтага трэба надаць малекулам цэлюлозы рухомасць, напрыклад, шляхам пераводу іх у раствор. Паколькі сама цэлюлоза не раствараецца ні ў вадзе, ні ў арганічных растваральніках, для пераводу яе ў растваральны стан з цэлюлозы атрымліваюць ацэтаты цэлюлозы.
Ацэтаты цэлюлозы раствараюць у арганічных растваральніках. Пры гэтым утвараецца вязкі раствор. Потым гэты раствор праціскаюць праз вузкія адтуліны. Пры гэтым макрамалекулы цэлюлозы выстройваюцца ўздоўж аднаго напрамку (мал. 44.3).
Ацэтатнае валакно складаецца з мадыфікаваных малекул прыроднага палімера — цэлюлозы. Такія валокны называюцца штучнымі валокнамі. Іх неабходна адрозніваць ад сінтэтычных валокнаў, макрамалекулы якіх атрыманы сінтэтычным шляхам па рэакцыі полікандэнсацыі. Прыкладам сінтэтычных валокнаў з’яўляецца поліэфірнае валакно лаўсан (§ 38).
3. Утварэнне нітратаў цэлюлозы
Падобна спіртам, цэлюлоза ўтварае складаныя эфіры з азотнай кіслатой. Пры дзеянні на цэлюлозу сумессю канцэнтраваных азотнай і сернай кіслот адбываецца паступовае ператварэнне гідраксільных груп у складанаэфірныя:
Эфіры цэлюлозы з азотнай кіслатой называюцца нітратамі цэлюлозы. У выпадку ператварэння ўсіх гідраксільных груп у складанаэфірныя ўтвараецца трынітрат цэлюлозы. Ён з’яўляецца выбуховым рэчывам і выкарыстоўваецца для вырабу бяздымнага пораху.