Cellulose ist: Definition, Typen, Struktur, Eigenschaften und Funktionen

Cellulose ist: Definition, Typen, Struktur, Eigenschaften und Funktionen – Zellulose ist eine faserartige Verbindung und kommt in den schützenden Zellwänden von Pflanzen vor. Um es besser zu verstehen, werden wir im Folgenden natürlich näher auf Cellulose eingehen. Lass uns einen Blick darauf werfen.

Cellulose ist: Definition, Typen, Struktur, Eigenschaften und Funktionen

Zellulose ist ein Bestandteil von Pflanzen, der in großen Mengen vorkommt und als Strukturmaterial für die Zellwände aller Pflanzen dient. Cellulose ist ein Molekül bestehend aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, das in Zellstrukturen fast aller Pflanzenmaterialien vorkommt.

Zellulose ist das wichtigste von Pflanzen synthetisierte Kohlenhydrat und ist zu fast 60 % Bestandteil der Holzstruktur. Bei Cellulose handelt es sich um lange Fasern, die zusammen mit Hemicellulose, Pektin und Protein Gewebestrukturen zur Stärkung der Zellwände in Pflanzen bilden. Beispielsweise als pflanzliche oder landwirtschaftliche Reststoffe wie Reisstroh, Maisschalen, Weizen, Zuckerrohrschalen und viele mehr.

Cellulose wurde erstmals 1838 von jemandem namens Anselme Payen beschrieben Zellulose als haltbare feste Faser, die nach der Reinigung des Pflanzengewebes mit Säuren zurückbleibt Ammoniak. Payen begann zu beobachten, dass das gereinigte Material eine einheitliche Art chemischer Verbindung enthielt, die Kohlenhydrate genannt wurde. Dies basiert auf Glukoseresten, die Stärke ähneln (Brown und Saxena, 2007).

Arten von Zellulose

Laut Nuringtyas (2010) gibt es drei Arten von Cellulose, basierend auf dem Polymerisationsgrad und der Löslichkeit in Natriumhydroxidverbindungen (NaOH), darunter die folgenden:

Cellulose α (Alpha-Cellulose)

Cellulose-α-Strukturformel

α-Cellulose ist eine Art langkettiger Cellulose, die in 17,5 %iger NaOH-Lösung oder stark basischer Lösung mit einem Polymerisationsgrad von 600 – 1500 unlöslich ist. Cellulose α wird verwendet, um den Reinheitsgrad von Cellulose abzuschätzen oder zu bestimmen.

α-Cellulose ist die hochwertigste bzw. reinste Celluloseart. Cellulose α > 92 % erfüllt die Anforderungen, wenn sie als Hauptrohstoff bei der Herstellung von Treibmitteln oder Sprengstoffen verwendet wird, während minderwertige Zellulose als Rohstoff in der Papier- und Bekleidungsindustrie verwendet wird oder Stoff. Je höher der Alpha-Cellulose-Anteil ist, desto besser ist die Qualität des Materials.

ß-Zellulose (Betha-Zellulose)

β-Cellulose-Strukturformel

ß-Cellulose ist eine Art kurzkettiger Cellulose, die in 17,5 %iger NaOH-Lösung oder einer starken Base mit einem Polymerisationsgrad von 15 – 90 löslich ist und bei Neutralisierung ausfallen kann.

Cellulose γ (Gamma-Cellulose)

γ-Cellulose ist eine Celluloseart, die der ß-Cellulose ähnelt, deren Polymerisationsgrad jedoch weniger als 15 beträgt.

Zellulosestruktur

Zellulosefasern sind die Fasern, die pflanzliche Zellwände bilden. In Zellulosefasern gibt es zwei Arten von Zellulose, nämlich Mikrofibrillenzellulose und Makrofibrillenzellulose, die wie Fäden geformt sind, die sich mit anderen Zellen verbinden.

Polysaccharide und Proteine ​​zirkulieren in Zellwänden. Die Anordnung von Cellulose-Mikrofibrillen zwischen Polysacchariden und Proteinen sorgt für eine starke Bindung in pflanzlichen Zellwänden. Diese pflanzliche Zellwand erfüllt verschiedene Funktionen, unter anderem stärkt sie die Zellwand.

Die Zellwand schützt die Teile innerhalb der Pflanzenzelle. Im Gegensatz zu anderen Zellwandbestandteilen, bei denen der Syntheseprozess im Inneren pflanzlicher Zellen stattfindet, wird Cellulose an der Oberfläche der Zellwand synthetisiert.
Zwischen den Plasmamembranen von Pflanzen befindet sich ein Enzym namens Cellulosesynthase, dessen Aufgabe es ist, Cellulose zu synthetisieren. Wenn Cellulose ihre Form verändert, sind es Cellulose-Mikrofibrillen, die sich auf der inneren Oberfläche der Zelle befinden. Dann verbinden sich die Cellulose-Mikrofibrillen miteinander und bilden Cellulose-Makrofibrillen, die sich auf der mittleren Oberfläche der Zelle befinden. Zellulose-Makrofibrillen vergrößern sich und bilden Fasern, sogenannte Zellulosefasern.

Eigenschaften von Zellulose

Nach Ansicht von Fengel und Wegener (1984) bestehen die Eigenschaften von Cellulose aus physikalischen und chemischen Eigenschaften. Langkettige Zellulose hat stärkere physikalische Eigenschaften und ist widerstandsfähiger gegen Abbau durch Hitze, Chemikalien und biologische Einflüsse.

Hier sind einige weitere Eigenschaften von Zellulose, nämlich:

• Es kann durch Hydrolyse, Oxidation, Photochemie oder mechanisch abgebaut werden, sodass sein Molekulargewicht abnimmt.
• Selbst in organischen Lösungsmitteln ist es in Wasser unlöslich, in alkalischen Lösungen jedoch teilweise löslich.
• Im trockenen Zustand hat Zellulose hygroskopische, harte und spröde Eigenschaften. Wenn Zellulose genügend Wasser enthält, ist sie weich. Die Funktion von Wasser besteht hier also darin, dass es beim Enthärten nützlich ist.
• Zellulose in Kristallen weist im Vergleich zu ihrer amorphen Form eine höhere Festigkeit auf.

Mittlerweile laut Harsini und Susilowati (2010) sind die Eigenschaften von Zellulosefasern wie folgt:

• Hat eine hohe Zugfestigkeit.
• Kann ein Netzwerk bilden.
• In Wasser, Alkali und organischen Lösungsmitteln nicht leicht löslich.
• Relativ farblos.
• Hat eine stärkere Bindungsfähigkeit.

Cellulosequelle

Zellulose kommt in allen Pflanzen vor, von Hochbäumen bis hin zu primitiven Organismen wie Algen, Flagellaten und Bakterien. Cellulose kann sogar in der Tierwelt gewonnen werden, beispielsweise als Tunicin und die Mantelhautsubstanz, die mit pflanzlicher Cellulose identisch ist.

Hohe Mengen an Zellulose finden sich in Samenhaaren (Baumwolle, Kapok) sowie in Hautfasern, Moos, Schachtelhalm und Bakterien, die geringe Mengen Zellulose enthalten. Die Zelluloseisolierung wird auch stark von den in den Zellwänden enthaltenen Verbindungen beeinflusst. Verbindungen wie Fett, Wachs, Protein und Pektin lassen sich sehr leicht entfernen und können durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln und verdünntem Alkali erfolgen. Diese Arbeiten werden beispielsweise an Baumwolle und Hanf durchgeführt.

Zellulose ist ein Grundbestandteil vieler technologischer Produkte (Papier, Folien, Fasern, Zusatzstoffe usw.). viele mehr) und werden daher hauptsächlich durch großtechnische Aufschlussprozesse aus Holz isoliert groß.

Zellulose findet sich in den Zellwänden von Obst und Gemüse und kann vom Menschen nicht verdaut werden. Zellulose, die das Nahrungsverdauungssystem passiert hat, wird nicht verändert, dient aber als Ballaststoff, der vom menschlichen Nahrungsverdauungssystem ordnungsgemäß aufgenommen wird. Die Länge eines Cellulosemoleküls beträgt je nach Quelle etwa mehrere hundert bis mehrere tausend Glucoseeinheiten.

Zellulose ist ein Polymer, das in pflanzlichen Zellwänden wie Holz, Zweigen und Blättern vorkommt. Dadurch wird die Struktur des Holzes, der Äste und Blätter gestärkt. Es gibt Monomereinheiten, die sich zu Polymeren verbinden. Glucose ist der Name des Monomers, das in Cellulose vorkommt.

Eine weitere Cellulosequelle ist das Ergebnis der Cellulosebiosynthese durch Mikroorganismen wie Bakterien, Algen und Pilze. Algen und Pilze können durch enzymatische In-vitro-Synthese Zellulose herstellen Cellobiosylfluorid sowie Chemosynthese aus Glucose bei Ringöffnungspolymerisation von Benzylderivaten und Pivaloyl.

Von den drei Mikroorganismen kann nur die Art Acetobacter xylinum Cellulose in großen Mengen produzieren. Eine weitere Zellulosequelle stammt von Tieren und wird Tunicin oder tierische Zellulose genannt, da sie aus bestimmten Meeresorganismen der Tunicata-Klasse gewonnen wird (Gea, 2010).

Vorteile und Funktionen von Zellulose

Im Folgenden sind die Rollen und Vorteile von Zellulose aufgeführt, darunter:

Konstrukteure pflanzlicher Zellwände

Zellulose ist der Hauptbestandteil der Zellwände von Pflanzen und mehreren anderen Organismen wie Algen. Bei Pflanzen spielt Zellulose eine sehr wichtige Rolle für ihr Überleben in der Natur. Aufgrund der starken und steifen Eigenschaften von Zellulose können Pflanzen aufrecht auf der Erdoberfläche wachsen.

Erleichtert die Verdauung des Tieres

Zellulose ist eine Verbindung, die als Ballaststoffe bekannt ist. Diese Verbindung spielt eine sehr wichtige Rolle für den Körper des Tieres, auch wenn er sie nicht verdauen kann. Ballaststoffe sind in der Lage, unverdaute Nahrungsreste (Speisereste) wegzuschieben, sodass der Stuhlgang reibungslos ablaufen kann. Bei einem Mangel an Ballaststoffen kann es zu Verstopfung kommen, die ein Symptom für Schwierigkeiten beim Stuhlgang ist, die durch eine übermäßige Wasseraufnahme verursacht werden. Wenn jedoch Ballaststoffe, auch Zellulose genannt, vorhanden sind, lässt sich der Kot leicht entsorgen.

Baumaterialien und Eigentum

Da Zellulose stark ist und sich nicht leicht in Wasser auflöst, hat Zellulose viele Vorteile. Zu den Vorteilen gehört die Verwendung von Zellulose als zusätzliches Material bei der Herstellung von Stoffen oder Teppichen und vielem mehr. Cellulose ist wasserunlöslich und lässt sich sehr leicht von anderen Verbindungen oder Flüssigkeiten trennen.

Darüber hinaus kann eine davon dank der Zellulose, die aus pflanzlichen Zellwänden besteht, zur Herstellung von Papier, Pappe oder Taschentüchern verwendet werden. Es gibt auch Fasern aus Zellulose, die oft für die Herstellung von Kunsthandwerk oder sehr starken Seilen verwendet werden.

Das ist die Rezension von Seputartahu.co.id worum es geht Cellulose ist: Definition, Typen, Struktur, Eigenschaften und Funktionen, Ich hoffe, es ist nützlich.