Celuloze

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Celuloze
Celulozes struktūrformula
Celulozes struktūrformula
CAS numurs 9004-34-6
Ķīmiskā formula (C6H10O5)n
Molmasa celobiozes struktūrvienībai 342,3 g/mol
Blīvums ~ 1500 kg/m3
Kušanas temperatūra sadalās
Šķīdība ūdenī nešķīst

Celuloze (franču: cellulose < latīņu: cellula — ‘šūna’) ir balta, cieta organiskā viela (polisaharīds), kuras ķīmiskā formula ir (C6H10O5)n. Tās molekulai ir lineāra polimēru struktūra, kas sastāv no β-D-glikozes atlikumiem, kas savienoti ar β-(1→4) glikozīdiskajām saitēm. Celulozes polimerizācijas pakāpe augos var sasniegt 15000. Tā ir viena no galvenajām vielām augstāko augu šūnapvalkā. Celulozes molekulas augu šūnā ir sakārtotas fibrillās, kurām ir struktūra ar kristāliskām īpašībām. Celuloze nešķīst ūdenī.

Cilvēks un daudzi citi dzīvnieki nespēj sagremot celulozi, bet zālēdāji var, jo viņu kuņģī atrodas baktērijas, kas palīdz to izdarīt.

Celulozi izmanto galvenokārt papīra rūpniecībā, mākslīgo šķiedru, plastmasu un laku ražošanā.

Celulozi 1838. gadā atklāja un pirmais aprakstīja franču ķīmiķis Anselms Paija (Anselme Payen).

Papīru ilgu laiku izgatavoja no lupatām. 1844. gadā vācietis Frīdrihs Gotlībs Kellers (Friedrich Gottlob Keller), izstrādāja tehnoloģiju celulozes iegūšanai no koksnes šķiedrām. 1846. gadā Heinrihs Felters no Kellera nopirka patentu celulozes iegūšanai un tālāk attīstīja tehnoloģiju, kas ļāva sākt celulozes ražošanu masveidā.

Drīz pēc tam J. Rots (J. Roth) izstrādaja ķīmisku procesu (sulfītu procesu), izmantojot sērpaskābi. 1860. gados amerikānis Benjamins ČŪ Tilgmens (Benjamin Chew Tilghman) atklāja, ka celulozes atdalīšanai var izmanot kalcija bisulfītu Ca(HSO3)2. Pirmā sulfītu procesa celulozes fabrika, kas darbojās komerciāli, tika uzcelta 1874. gadā Zviedrijā. Tā izmantoja Karla Daniela Ekmana Carl Daniel Ekman) izstrādāto tehnoloģiju, kas balstījās uz magnija bisulfītu.

1900. gados sulfītu process kļūva dominējošais celulozes ražošanā, izspiežot mehānisko procesu. Tika meklētas arī citas tehnoloģijas. 1879. gadā vācietis Kārlis Dāls (Carl F. Dahl) izstrādāja sulfātu procesu (sauktu arī par Krafta procesu). Pirmā sulfātu celulozes fabrika sāka darbu 1890. gadā Zviedrijā. Ar atjaunošanas katla izgudrošanu 1930. gados, kas ļāva atgūt gandrīz visas izmantotās ķimikālijas, kā arī Krafta procesa spēju izmantot dažādus kosknes veidus un izgatavot stiprākas šķiedras, 1940. gados sulfātu process kļuva par dominējošo.