Tselluloos on: määratlus, tüübid, struktuur, omadused ja funktsioonid

Tselluloos on: määratlus, tüübid, struktuur, omadused ja funktsioonid – Tselluloos on kiudainetaoline ühend ja seda leidub taimede kaitsvates rakuseintes. Selle paremaks mõistmiseks käsitleme loomulikult allpool tselluloosi. Heidame pilgu peale.

Tselluloos on: määratlus, tüübid, struktuur, omadused ja funktsioonid

Tselluloos on koostisaine, mida leidub taimedes suurtes kogustes ja kõigi taimede rakuseinte struktuurmaterjalina. Tselluloos on süsinikust, vesinikust ja hapnikust koosnev molekul, mida leidub rakustruktuurides peaaegu kõigis taimsetes materjalides.

Tselluloos on peamine taimede sünteesitav süsivesik ja peaaegu 60% on puidu struktuuri komponent. Tselluloos on pikad kiud, mis koos hemitselluloosi, pektiini ja valguga moodustavad koestruktuure, et tugevdada taimede rakuseinu. Näiteks taime- või põllumajandusjääkidena, nagu riisikõrred, maisikestad, nisu, suhkruroo kestad ja palju muud.

Tselluloosi kirjeldas esmakordselt keegi Anselme Payen 1838. aastal tselluloos kui vastupidav tahke kiud, mis jääb alles pärast taimekoe puhastamist hapetega ja ammoniaak. Payen hakkas jälgima, et puhastatud materjal sisaldas ühtset tüüpi keemilist ühendit, mida nimetatakse süsivesikuteks. See põhineb glükoosijääkidel, mis on sarnased tärklisega (Brown ja Saxena, 2007).

Tselluloosi tüübid

Nuringtyase (2010) sõnul on polümerisatsiooniastme ja naatriumhüdroksiidi (NaOH) ühendites lahustuvuse alusel kolme tüüpi tselluloosi, sealhulgas järgmised:

α tselluloos (alfatselluloos)

Tselluloosi α struktuurivalem

α-tselluloos on pika ahelaga tselluloosi liik, mis ei lahustu 17,5% NaOH lahuses või tugevas aluse lahuses polümerisatsiooniastmega 600–1500. Tselluloosi α kasutatakse tselluloosi puhtuse taseme hindamiseks või määramiseks.

α-tselluloos on kõrgeima kvaliteediga või puhtaim tselluloositüüp. Tselluloos α > 92% vastab nõuetele, kui seda kasutatakse peamise toorainena raketikütuste või lõhkeainete valmistamisel, samas kui madalama kvaliteediga tselluloosi kasutatakse toorainena paberitööstuses ja rõivatööstuses või riidest. Mida suurem on alfatselluloosi sisaldus, seda parem on materjali kvaliteet.

ß tselluloos (beetatselluloos)

β-tselluloosi struktuurivalem

ß-tselluloos on lühikese ahelaga tselluloos, mis lahustub 17,5% NaOH lahuses või tugevas aluses polümerisatsiooniastmega 15–90 ja võib neutraliseerimisel sadestuda.

γ-tselluloos (gamma-tselluloos)

γ-tselluloos on tselluloosi tüüp, mis on sama mis ß-tselluloos, kuid polümerisatsiooniaste on alla 15.

Tselluloosi struktuur

Tsellulooskiud on kiudaine taime rakuseinad. Tsellulooskiududes leidub kahte tüüpi tselluloosi, nimelt mikrofibrilltselluloosi ja makrofibrilltselluloosi, mis on kujundatud niitide kujul, mis kogunevad kokku teiste rakkudega.

Polüsahhariidid ja valgud ringlevad rakuseintes. Tselluloosi mikrofibrillide paigutus polüsahhariidide ja valkude vahel tekitab taimeraku seintes tugeva sideme. See taime rakusein täidab erinevaid funktsioone, sealhulgas tugevdab rakuseina.

Rakusein kaitseb taimeraku sees olevaid osi. Erinevalt teistest rakuseina komponentidest, kus sünteesiprotsess toimub taimerakkude siseküljel, sünteesitakse tselluloos rakuseina pinnal.
Taimede plasmamembraanide vahel paikneb ensüüm nimega tselluloosi süntaas, mille ülesanne on sünteesida tselluloosi. Kui tselluloos muutub, on raku sisepinnal tselluloosi mikrofibrillid. Seejärel seostuvad tselluloosi mikrofibrillid üksteisega, moodustades tselluloosist makrofibrillid, mis paiknevad raku keskmisel pinnal. Tselluloosi makrofibrillid suurenevad, moodustades kiude, mida nimetatakse tsellulooskiududeks.

Tselluloosi omadused

Fengeli ja Wegeneri (1984) arvates koosnevad tselluloosi omadused füüsikalistest ja keemilistest omadustest. Pika ahelaga tselluloosil on tugevamad füüsikalised omadused ja see on vastupidavam kuumuse, kemikaalide ja bioloogiliste mõjude põhjustatud lagunemisele.

Siin on mõned muud tselluloosi omadused, nimelt:

• Seda saab lagundada hüdrolüüsi, oksüdatsiooni, fotokeemia või mehaaniliselt, nii et selle molekulmass väheneb.
• Vees ei lahustu isegi orgaanilistes lahustites, kuid lahustub osaliselt leeliselistes lahustes.
• Kuivana on tselluloosil hügroskoopsed, kõvad ja rabedad omadused. Kui tselluloos sisaldab piisavalt vett, on see pehme. Nii et vee funktsioon on siin see, et see on kasulik pehmendamiseks.
• Kristallides sisalduv tselluloos on oma amorfse vormiga võrreldes parema tugevusega.

Samal ajal on Harsini ja Susilowati (2010) sõnul tsellulooskiu omadused järgmised:

• On kõrge tõmbetugevusega.
• Oskab moodustada võrku.
• Ei lahustu kergesti vees, leelises ja orgaanilistes lahustites.
• Suhteliselt värvitu.
• Tugevama sidumisvõimega.

Tselluloosi allikas

Tselluloosi leidub kõigis taimedes, alustades kõrgetest puudest kuni primitiivsete organismideni, nagu merevetikad, lipukesed ja bakterid. Tselluloosi võib saada isegi loomamaailmast, näiteks tunitsiini ja mantelliku küünenaha ainet, mis on identne taimse tselluloosiga.

Suures koguses tselluloosi leidub seemnekarvades (puuvill, kapokk), aga ka nahakiududes, samblas, Korte ja väikeses koguses tselluloosi sisaldavates bakterites. Tselluloosi isolatsiooni mõjutavad suuresti ka rakuseintes sisalduvad ühendid. Selliseid ühendeid nagu rasv, vaha, valk ja pektiin on väga lihtne eemaldada ning neid saab teha ekstraheerimisel orgaaniliste lahustite ja lahjendatud leelisega. Seda tööd tehakse näiteks puuvilla ja kanepiga.

Tselluloos on paljude tehnoloogiliste toodete (paber, kile, kiud, lisandid jne) põhikoostisosa palju rohkem) ja isoleeritakse seetõttu suuremahuliste tselluloosiprotsesside abil peamiselt puidust suur.

Tselluloosi võib leida puu- ja köögiviljade rakuseintest ning inimene ei suuda seda seedida. Toidu seedesüsteemi läbinud tselluloos ei muutu, kuid on kasulik kiudainetena, mida inimese toidu seedesüsteem omaks võtab. Tselluloosi molekuli pikkus on olenevalt allikast ligikaudu mitusada kuni mitu tuhat glükoosiühikut.

Tselluloos on polümeer, mida leidub taimede rakuseintes, nagu puit, oksad ja lehed. See põhjustabki puidu, okste ja lehtede struktuuri tugevamaks muutumist. On monomeerühikuid, mis ühinevad polümeeride moodustamiseks. Glükoos on tselluloosis leiduva monomeeri nimi.

Teine tselluloosiallikas on mikroorganismide, nagu bakterid, vetikad ja seened, tselluloosi biosünteesi tulemus. Vetikad ja seened võivad toota tselluloosi ensümaatilise in vitro sünteesi teel tsellobiosüülfluoriid, samuti kemosüntees glükoosist bensüülderivaatide tsükli avamisel polümerisatsioonil ja pivaloüül.

Kolmest mikroorganismist suudavad suurtes kogustes tselluloosi toota ainult Acetobacter xylinum'i liigid. Veel üks tselluloosiallikas pärineb loomadest, mida nimetatakse tunitsiiniks või loomatselluloosiks, kuna seda saadakse teatud Tunicata klassi mereorganismidest (Gea, 2010).

Tselluloosi eelised ja funktsioonid

Järgmised on tselluloosi rollid ja eelised, sealhulgas:

Taimseinte ehitajad

Tselluloos on taimeraku seinte ja mitmete teiste organismide, näiteks vetikate, peamine koostisosa. Taimedel on tselluloosil nende ellujäämisel looduses väga oluline roll. Tselluloosi tugevate ja jäikade omaduste tõttu võimaldab see taimedel maapinnal püsti kasvada.

Soodustab loomade seedimist

Tselluloos on kiudainena tuntud ühend, millel on looma keha jaoks väga oluline roll, kuigi ta ei suuda seda seedida. Kiudained suudavad seedimata toidujäägid (toidujäägid) eemale tõrjuda, et roojamisprotsess saaks sujuvalt kulgeda. Kui toidukiudaineid napib, põhjustab see kõhukinnisust, mis on vee liigsest imendumisest põhjustatud roojamisraskuste sümptom. Kui aga on kiudaineid ehk tselluloosi, on väljaheiteid lihtne ära visata.

Ehitusmaterjalid ja kinnisvara

Tugeva ja vees kergesti lahustuva tselluloosi iseloom tähendab, et tselluloosil on palju eeliseid. Eelised hõlmavad tselluloosi kasutamist lisamaterjalina riide või vaipade valmistamisel ja palju muud. Vees lahustumatut tselluloosi on väga lihtne eraldada teistest ühenditest või vedelikest.

Vähe sellest, tänu tselluloosile, mis koosneb taimeraku seintest, saab ühte neist kasutada paberi, papi või koe valmistamisel. Tselluloosis on ka kiude, mida kasutatakse sageli käsitöö või väga tugevate köite valmistamisel.

See on arvustus Seputartahu.co.id millest jutt on Tselluloos on: määratlus, tüübid, struktuur, omadused ja funktsioonid, Loodetavasti on see kasulik.