Kraxmal. Tabiatda tarqalishi va fizik xossalari. Kraxmal → C6

Selluloza.
Tabiatda tarqalishi va fizik xossalari. O’simliklar tanasi sellulozadan tarkib topgan. Selluloza kraxmal kabi o’simliklarda fotosintez reaksiyasi natijasida hosil bo’ladi: 6nCO₂ + 5nH₂O → (C₆H₁₀O₅)_n + 6nH₂O Selluloza barcha o’simliklarning hujayra qobiqlarini tashkil qiladi, uning nomi («sellula» – hujayra ) ana shundan kelib chiqqan. Paxta tolasida 92-96%, daraxt tanasida 40-60% selluloza bo’ladi. Zig’ir va kanop tolalari ham, asosan, sellulozadan iborat. Toza holdagi selluloza mazasiz, hidsiz, tolasimon oq modda. U organik erituvchilarda, suvda, ishqorning suvdagi eritmasida va suyultirilgan mineral kislotalarda erimaydi. Cu(OH)₂ ning ammiakdagi eritmasi (_________reaktivi – [Cu(NH₃)₄(OH)₂)] da, ZnCl₂ ning xlorid kislotadagi eritmasida, konsentrlangan H₂SO₄, fosfat kislotada va Cd ning kompleks birikmasi – _________da eriydi. Erigan selluloza qayta cho’ktirilsa uning ustki molekulyar tuzilishi o’zgaradi. Selluloza suyuqlanmaydi, 350⁰C ga yaqin temperaturada qizdirilganda parchalanadi, ko’mirga aylanadi. Sellulozaning har bir C₆H₁₀O₅ – elementar zvenosida ____ta gidroksil gruppa bor. Bunday birikmalar suvda yaxshi erishi kerak. Lekin selluloza suvda yaxshi erimaydi. Buning sababi gidroksil gruppalarning o’zaro ta’siridan hosil bo’ladigan ko’pgina vodorod bog’lar parallel joylashgan ipsimon molekulalarning «bog’lami» ni hosil qilishi bilan tushuntiriladi. Bunga o’xshash «bog’lam» ning ichiga erituvchi kira olmaydi. Demak, selluloza molekulalari bir-biridan uzilmaydi. Ularni erituvchi molekulalari qurshab ololmaydi. Selluloza namunasi quritilsa, unda vodorod bog’larining miqdori ortib, turli moddalar bilan ta’sirlashish qobiliyati kamayadi. Agar makromolekulalararo ta’sir etuvchi vodorod bog’lari kamaytirilsa, sellulozaning reaksiyaga kirishish qobiliyati ortadi. Sellulozadagi vodorod bog’larni unga yangi funksional gruppalar kiritish bilan kamaytirish mumkin. Sellulozaning zichligi 1,4-1,55 ga teng, uning molekular massasi va polimerlanish darajasio’simlikning o’sish sharoitiga va turiga qarab har xil qiymatga ega bo’ladi. Tuzilishi. Selluloza ham kraxmal singari tabiiy polimerdir. Selluloza bilan kraxmal tarkibi jihatidan bir xil elementar zvenolarga, bir xil molekular formula (C₆H₁₀O₅)_n ga ega, lekin ular o’z xossalari jihatidan bir-biridan farq qiladi. Buning sababi: 1. Sellulozaning polimerlanish darajasi kraxmalnikiga qaraganda ancha yuqori; 2. Kraxmal molekulalari chiziqsimon (_______) hamda tarmoqlangan (__________) strukturaga ega. Selluloza molekulalari esa faqat chiziqsimon tuzilgan; 3. Kraxmal tarkibiga kirgan chiziqli tuzilishga ega bo’lgan amiloza molekulalari α-glukoza qoldiqlaridan tuzilgan. Selluloza molekulalari esa β-glukozaning molekula qoldig’idan iborat bo’lib, unda uchtadan (_____-C-atomlaridagi) erkin OH- gruppalari bor. Selluloza makromolekulalari bir tomonga yo’nalgan holda joylashgan va tola hosil qiladi (_____, ______, kanop). Selluloza makromolekulasining hosil bo’lish jarayoniniquyidagicha ifodalash mumkin:
β-1.4-glukozid bog’lanish.
Sellulozaning ushbu tuzilish formulasidan ko’rinadiki, uning har bir C₆H₁₀O₅ svenosida, kraxmaldagiga o’xshash __ ta gidroksil gruppa bo’ladi. Selluloza molekulasida glukoza qodiqlarining soni o’rtacha 6000-12000 bo’lib, molekular massasi 1000000- 2000000 ga teng. Olinishi. Eng toza selluloza paxtadan olinadi. Buning uchun paxta 1% li NaOH eritmasi bilan bir necha bor ishlanib, 99.85% li toza selluloza olinadi. Toza selluloza qog’oz ishlab chiqarishda ko’p ishlatiladi. Bu maqsadlarda ishlatiladigan sellulozalar, asosan, ______ yog’ochidan olinadi. Sellulozaning olinish usuliga qarab _____ selluloza bilan _______ sellulozaga bo’linadi. _________selluloza olish uchun yog’och qirindilari ishqorning suvdagi 5-6% li eritmasi yoki ishqorning Na₂S bilan aralashmasi yordamida bosim ostida 170-175⁰C da qizdiriladi.Bunda sellulozadagi hamma lignin yoki boshqa begona moddalar parchalanib, eritmaga o’tadi. Selluloza ham biroz parchalanadi. Agar yog’och qirindilari sulfit kislota (H₂SO₃) va uning tuzlari (Ca(HSO₃)₂ yoki NaHSO₃) bilan bosim ostida 135-150⁰C da qayta ishlansa ________ yoki boshqa begona moddalar erib ketadi. Natijada tolasimon toza _________ hosil bo’ladi. U ______ selluloza deyiladi. U suv bilan yuviladi, quritiladi va yana ishlovga , ko’p qismi qog’oz ishlab chiqarishga yuboriladi. Kimyoviy xossalari. Agar yog’och havo kirmaydigan joyda qizdirilsa, selluloza termik parchalanadi. Bunda uchuvchan organik moddalar, suv va pistako’mir hosil bo’ladi. Yog’ochning parchalanishida, asosan, metil spirt, sirka kislota va aseton hosil bo’ladi. Sellulozaning eng xarakterli xossalaridan biri kislotalar ishtirokida gidrolizlanib, glukoza hosil qilishidir.
Sellulozaning elementar zvenolarida 3 ta gidroksil gruppani quyidagicha ajratib yozish mumkin:

OH

(C₆H₇O₂)–OH yoki [C₆H₇O₂ (OH)₃]
OH n Ana shu gruppalar hisobiga selluloza oddiy va murakkab efirlar hosil qiladi. HNO₃ bilan efir hosil qilishi. Selluloza konsentrlangan H₂SO₄ ishtirokida HNO₃ bilan reaksiyaga kirishganda sharoitga qarab mono-dinitroselluloza (___________) va trinitroselluloza (_____________) hosil bo’ladi:


[C₆H₇O₂ (OH)₃]n + nHONO₂ → [C₆H₇O₂ONO₂(OH)₂]n + nH₂O Mono- va dinitrosellulozalar aralashmasi (11-12%) ____________ deb ataladi. Kolloksilindan _____________ va laklar tayyorlashda foydalaniladi. Uning spirt va efir bilan aralashmasidan tayyorlangan eritmasi tibbiyotda ________ nomi bilan ishlatiladi. ______________ga kamfora (1/3 nisbatda) va spirt aralashtirilib, plastik massa – __________ hosil qilinadi. ___________dan kinolentalar, tez quriydigan, arzon va mustahkam emal ishlab chiqarishda ishlatiladi. Ammo _____________ yonuvchan modda bo’lgani uchun hozirgi vaqtda uning o’rniga yangi – yonmaydigan plastmassalar ishlatilmoqdalar. Trinitroselluloza __________(13-13.6%) nomi bilan tutunsiz porox ishlab chiqarishda ishlatiladi. Buning uchun trinitroselluloza etilatsetatda yoki asetonda eritiladi. Erituvchilar bug’latilgandan so’ng qolgan zich massa maydalanadi va tutunsiz porox olinadi. Sellyulozadagi bir, ikki yoki uch gidroksil guruhini turli funksional guruhlarga almashtirib uning efirlarini hosil qiladi.Selluloza sirka angidrid bilan (sirka va sulfat kislotalar ishtirokida) reaksiyaga kirishganda diasetilselluloza yoki triasetilselluloza hosil bo’ladi: [C₆H₇O₂(OH)₃]n + 3n(CH₃CO)₂O → 3nCH₃–COOH + [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]n → triasetilselluloza.
[C₆H₇O₂(OH)₃]n + 2n(CH₃CO)₂O → 2nCH₃–COOH + [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₂OH]n → diasetilselluloza.

Diasetat va triasetat sellulozalar sun’iy ipak – ___________ olish uchun ishlatiladi. Asetat ipak olish uchun bu asetilsellulozalar asetonda eritiladi va hosil bo’lgan eritma issiq _________ (kichik teshikchalari bor metall qalpoqchalar) dan bosim ostida o’tkazilsa, eritmaning ingichka oqimlari qarshi oqimda qizdirilgan havo kelayotgan shaxtaga tushiriladi. Natijada erituvchi aseton uchib ketib, uzun iplar holida sun’iy ipak tolasi ajralib chiqadi. Bu iplarni yigirib asetat ipak tayyorlanadi. Asetilselluloza yonmaydigan plyonkalar va ultrabinafsha nurlarni o’tkazadigan organik shishalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Plastifikator qo’shilgan selluloza asetatlari plastmassalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Sellyuloza yonadi, bunda CO₂ va H₂O hosil bo’ladi. Yog’och havosiz joyda qizdirilganda selluloza va boshqa moddalar parchalanadi. Bunda pistako’mir, metan, metil spirt, sirka kislota, aseton va boshqa mahsulotlar hosil bo’ladi. Sellyulozaning ____________ bilan ishlanishi natijasida hosil bo’lgan selluloza alkogolatiga CS₂ ta’sir ettirilganda, selluloza ksantogenati hosil bo’ladi: [C₆H₇O₂ (OH)₃]n + nNaOH → [C₆H₇O₂ (OH)₂(ONa)]n + nH₂O [C₆H₇O₂ (OH)₂(ONa)]n + nCS₂ → C₆H₇O₂ (OH)₂(O–C–SNa)

S n selluloza ksantogenati (______). Selluloza ksantogenati suvda yoki ishqorda yaxshi eriydi. Hosil bo’lgan eritma _______ eritmasi deyiladi. _________ eritmasi filyeralardan o’tkazilib, sulfat kislotali vannaga tushirilsa, ___________ ipagi hosil bo’ladi, ingichka tirqich orqali o’tkazib hosil qilingan plyonka ____________ deb ataladi va oziq-ovqat mahsulotlarini, gullarni o’rashda va yarimo’tkazgich parda sifatida ishlatiladi. Selluloza xlorsirka kislotasi bilan turli oddiy efirlar hosil qiladi. Karboksilmetilselluloza [C₆H₇O₂ (OH)₂–O–CH₂–COOH]n shular qatoriga kiradi. Karboksilmetilsellulozaning Na li tuzi sintetik yuvuvchi vositalar xossalarini yaxshilash uchun ularga qo’shiladi. Shuningdek, tozalangan karboksilmetilselluloza tish pastalari va kinofotomateriallar , yelimlar tayyorlashda, neft quduqlarini burg’ulashda sirt faol moddalar sifatida ishlatiladi. Ishlatilishi. Sellulozaning ishlatilish sohasi nihoyatda xilma-xil. Toza sellulozadan qog’oz tayyorlanadi. Sellulozani gidrolizlab hosil bo’lgan glukozani bijg’itish usuli bilan etil spirt olinadi. Asetilsellulozadan sun’iy tola, yonmaydigan kinolenta va boshqalar olinadi. sellulozadan 4 xil ipak olish mumkin: