Mục lục bài viết

Xenlulozơ là gì ? ứng dụng của Xenlulozơ

Xenlulozơ là gì ? Xenlulozơ hay Xenlulo là một hợp chất hữu cơ có nhiều trên trái đất, đây là một chất rắn hình sợi, màu trắng, không có mùi. Hóa chất này được phát hiện bởi nhà hóa học người pháp Anselme Payen vào những năm 1838. Đến nay, Xenlulo đã và đang được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống và sản xuất công nghiệp.

Xenlulozơ (cellulose) là một polysaccharide, tức là một loại carbohydrate cấu tạo từ các phân tử glucose liên kết với nhau. Nó là thành phần chính trong thành tế bào của thực vật, giúp cây cối có cấu trúc vững chắc. Xenlulozơ là hợp chất hữu cơ phổ biến nhất trên Trái Đất và có vai trò quan trọng trong tự nhiên.

Công thức của Xenlulozơ

Xenlulozo có công thức phân tử là [(C₆H₁₀O₅)]n hoặc [C₆H₇O₂(OH)₃]n.. Phân tử khối rất lớn, nó là một polime hợp thành từ các mắt xích β glicozit, phân tử không phân nhánh, không xoắn.

Xenlulozo có ở đâu?

Trong môi trường tự nhiên, Xenlulozơ là một trong những thành phần chính cấu tạo nên lớp màng tế bào thực vật. Xenlulo trong bông chiếm > 95%, trong đay, gai, tre nước chiếm > 50%, trong gỗ chiếm 50%. Ngoài ra, chúng còn có mặt trong rơm, lau sậy, gai dầu, bã mía, vỏ cây dâu tằm.

Hóa chất này không tồn tại trong đường tiêu hóa của con người, nhưng lại đóng vai trò cực là chất xơ trong thực phẩm, rất tốt cho sức khỏe.

Xenlulozơ thuộc loại nào?

Trong hóa học, Xenlulozơ thuộc loại polisaccarit – Đây là một thành phần chính để tạo ra màng tế bào thực vatak. Polisaccar có nhiều trong gỗ, bông nõn, thực vật,.. Xenlulozơ không thuộc loại monosaccarit, lipit,…

Xenlulozo triaxetat

Xenlulozo triaxetat là một sản phẩm được điều chế từ Xenlulo và anhidrit axetic. Công thức hóa học là [C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]n[C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]n được dùng phổ biến làm chất dẻo dễ kéo thành tơ sợi.

Tính chất hóa lý của Xenlulozơ là gì?

Tính chất vật lý

Ngoại quan: Là một chất rắn kết tinh dạng bột màu trắng, độ bền cao bởi các liên kết hidro bền chắc, hiện diện giữa các chuỗi riêng lẻ trong các sợi nhỏ xenlulozo.
Tính tan: Xenlulozo hòa tan trong dung môi hữu cơ nhưng lại không tan được trong nước.
Giác quan: không mùi, không vị
Khối lượng mol: 162,156g/mol
Mật độ: 1,5 g/cm³
Điểm nóng chayrL 260 độ C
Xenlulozo tan tốt trong nước Svayde

Tính chất hóa học

Phản ứng thủy phân: Đun nóng Xenlulozo trong dung dịch axit H₂SO₄ 70% đậm đặc sẽ thu được glucozơ. Phản ứng này thường xảy ra trong dạ dày của trâu bò

(C₆H₁₀O₅)n+nH₂O→nC₆H₁₂O₆ (H₂SO₄,to)

Xenlulozơ + HNO₃/ H₂SO₄ đặc (phản ứng este hóa). Sản phẩm thu được có màu vàng, đốt cháy nhanh, không có khói và không tàn được gọi là Xenlulozo trinitrat.

[C₆H₇O₂(OH)₃]n+3nHNO₃→[C₆H₇O₂(ONO₂₎₃]n+3nH₂O (H₂SO₄,to)

Xenlulozo tác dụng với anhidrit axetic để tạo thành xenlulozơ triaxetat

[C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]n[C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]n

Tham gia phản ứng oxi hóa: Xenlulozơ phản ứng với oxi tạo ra khí CO₂ và nước

6nO₂ + [C₆H₇O₂(OH)₃]n -> 5nH₂O + 6nCO₂

Phương pháp điều chế Xenlulozơ

Trong tự nhiên, Xenlulozơ được tổng hợp từ bông, rơm, rạ, bỏ cây, bã mía,… Trong công nghiệp, Xenlulo được sản xuất bằng dung dịch sulfit hoặc dung dịch kiềm để nấu nguyên liệu thực vật. Các vật liệu thu được sẽ gọi là bột giấy sunfit, sau được tẩy trắng để loại bỏ lignin còn sót lại .

Xenlulozơ cũng được điều chế từ việc phân hủy ván bột gỗ công nghiệp rồi đưa đến lò nong phản ứng đã thêm axit clohydric 1 – 10% để đun nóng và phân hủy ở nhiệt độ 100 độ C trong 0.5 – 2 giờ. Sau khi phản ứng sẽ được làm nguội và điều chỉnh trung tính bằng xút lỏng, sau đó làm khô ở 100 độ C. Thành phẩm cuối cùng sẽ được nghiền nát.

Ứng dụng của xenlulozơ

Sản xuất giấy:
- Xenlulozơ là thành phần chính trong gỗ và bột gỗ, từ đó được sử dụng để sản xuất giấy. Đây là ứng dụng quan trọng và phổ biến nhất của xenlulozơ.
Dệt may:
- Xenlulozơ có trong sợi bông tự nhiên và được sử dụng để sản xuất vải bông. Vải bông là một trong những loại vải phổ biến nhất trên thế giới vì mềm mại, thoáng khí và dễ nhuộm màu.
Chất dẻo và phim:
- Xenlulozơ có thể được sử dụng để sản xuất cellophane, một loại màng nhựa mỏng trong suốt, được dùng để bọc thực phẩm.
- Acetate cellulose là một loại polymer từ xenlulozơ, được sử dụng trong các sản phẩm như màng phim, gọng kính, và các loại vải đặc biệt.
Sản xuất thuốc:
- Xenlulozơ, dưới dạng microcrystalline cellulose (MCC), được sử dụng làm chất độn trong ngành dược phẩm, giúp tạo cấu trúc và độ bền cho viên thuốc.
Nguyên liệu sinh học:
- Xenlulozơ có thể được chuyển hóa thành ethanol thông qua quá trình lên men, làm nhiên liệu sinh học. Điều này có tiềm năng lớn trong việc thay thế nhiên liệu hóa thạch.
Chất phụ gia thực phẩm:
- Xenlulozơ cũng được sử dụng làm chất làm dày, tạo kết cấu trong thực phẩm và đồ uống. Ví dụ, carboxymethyl cellulose (CMC) là một dẫn xuất của xenlulozơ được sử dụng làm chất làm đặc trong thực phẩm như kem và sốt.
Sản xuất vật liệu xây dựng:
- Xenlulozơ từ gỗ và các cây cối khác có thể được sử dụng để sản xuất các vật liệu xây dựng như ván ép, gỗ tổng hợp, và sợi cách nhiệt.