66
Например, при обработке целлюлозы концентрированным раствором щелочи получают щелочную целлюлозу:
[С6Н7О2(ОН)3]n + n NaOH [С6Н7О2(ОН)2ОNa]n + n H2O .
Такая целлюлоза используется в качестве промежуточного продукта для производства ксантогената целлюлозы, который служит для получения
вискозного волокна:
S
nCS2
[С6Н7О2(ОН)2ОNa]n |
[C6H7O2(OH)2 – O – C – SNa]n . |
ксантогенат целлюлозы
Волокно получают продавливанием через фильеру щелочного раствора ксантогената в раствор серной кислоты. При этом целлюлоза регенерируется, и одновременно образуются тонкие нити:
S |
|
|
nH2SO4 |
[С6Н7О2(ОН)2 – О – С - SNa]n |
[С6Н7О2(ОН)3]n + n Na2SO4 . |
|
-nCS2 |
Если вискозу, пластифицированную глицерином, продавливать через узкие прорези в осадительный раствор, то получают тонкий прозрачный лист – целлофан.
Большое значение в промышленности имеют простые и сложные эфиры целлюлозы.
Из простых эфиров целлюлозы особое значение получили метил-, этил- и бутилцеллюлоза. Они образуются при действии галогеналкилов на щелочную целлюлозу. Например:
[С6Н7О2(ОН)2ОNa]n + n C2H5Cl |
[C6H7O2(OH)2OC2H5]n + n NaCl . |
Алкилированная целлюлоза приобретает некоторую растворимость в воде. Простые эфиры целлюлозы используют в качестве лаков, клеев, пропиточных материалов.
При действии на целлюлозу минеральных или органических кислот образуются сложные эфиры целлюлозы. Так, при взаимодействии целлюлозы со смесью азотной и серной кислот можно получить нитраты целлюлозы:
|
H2SO4 |
[С6Н7О2(ОН)3]n + 3nHNO3 |
[C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O . |
67
В зависимости от числа гидроксильных групп в глюкозном звене, вступивших в реакцию этерификации, образуются различные эфиры : моно-, ди- и тринитрат целлюлозы. Смесь моно- и динитрата целлюлозы называют коллоксилином, а тринитрат целлюлозы – пироксилином. На основе нитратов целлюлозы (нитроцеллюлозы) получают различные пороха. Наиболее распространены среди них пироксилиновые, применяемые в ствольном оружии. Нитраты целлюлозы служат для синтеза нитролаков, нитрокраски и эмалей. Из нитратов целлюлозы, пластифицированной камфорой, был получен (1869) первый термопласт – целлулоид. Однако в связи с его высокой горючестью использование этого полимера постоянно сокращается.
При взаимодействии целлюлозы с уксусной кислотой (в присутствии серной кислоты) или уксусным ангидридом образуется сложный эфир – ацетат целлюлозы. Наибольшее промышленное значение получил полный эфир целлюлозы – триацетат целлюлозы:
H+
[С6Н7О2(ОН)3]n + 3nCH3COOH [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nH2O .
Ацетаты целлюлозы используют в производстве ацетатного волокна. Для этого вязкий ацетоновый раствор диацетата целлюлозы продавливают через фильеру и получают пучок тонких волокон, которые после испарения растворителя скручиваются в непрерывную нить.
Ацетаты целлюлозы применяют также для получения пластмасс, негорючей фото- и киноплёнки, специальных лаков.
Следует сказать ещё об одном продукте, который является производным целлюлозы. При этерификации щелочной целлюлозы монохлоруксусной кислотой (или её солью) образуется водорастворимый эфир целлюлозы –
карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ):
|
СН2ОСН2СООNa |
|||||
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
||
H H |
|
|||||
|
OH H |
O |
||||
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H OH |
n |
||||
68
Являясь поверхностно-активным веществом, КМЦ используют в качестве добавки для повышения моющего действия синтетических моющих средств и как эффективный клеящий материал (особенно для наклейки обоев).
69
1.Артеменко А. И. Органическая химия : учеб. пособие / А. И. Артеменко. – 2-е изд., перераб. – М : Высш. школа, 2005. – 605 с.
2.Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия / Н. С. Ахметов. – М. : Высшая школа, 2005. – 743 с.
3.Балезин С. А. Практикум по физической и коллоидной химии. – М. : Просвещение, 1980. – 272 с.
4.Березин Б. Д., Березин Д. Б. Курс современной органической химии : учеб. пособие. – М : Высш. школа, 1999. – 768 с.
5.Васильев В. П. Аналитическая химия : в 2 кн / В. П. Васильев. – М. : Дрофа,
2002. – 652 с.
6.Глинка Н. Л. Общая химия / Н. Л. Глинка. – М. : Интеграл – Пресс, 2002. – 728 с.
7.Гранберг И. И. Органическая химия : учеб. для вузов. – 4-е изд., перераб. и
доп. – М. : Дрофа, 2001. – 672 с.
8.Грачок М. А. Химические основы сырья и товаров : учеб. пособие. – Минск :
БГЭУ, 2003. – 147 с.
9.Евстратова К. И., Купина Н. А., Малахова Е. Е. Физическая и коллоидная химия. – М. : Высшая школа, 1990. – 488 с.
10.Задания к лабораторным работам по физической и коллоидной химии. – М. : Министерство торговли РСФСР. Заочный институт советской торговли. 1986. – 52 с.
11.Коровин Н. В. Общая химия / Н. В. Коровин. – М. : Высшая школа, 2002. – 558 с.
12.Лебухов В. И. Физико-химические свойства и методы контроля качества потребительских товаров / В. И. Лебухов, А. И. Окара, Л. П. Павлюченкова; под ред. А. И. Окары. – Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 1999. – 252 с.
13.Лебухова Н. В. Программа, методические рекомендации, варианты контрольных работ для студентов очной и заочной формы обучения специальности 061600 «Товароведение и экспертиза товаров».
14.Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии / Ю. Ю. Лурье. – М. :
Химия, 1979. – 480 с.
15.Мушкамбаров Н. Н. Физическая и коллоидная химия. – М. : ГЭОТАР-МЕД,
2001. – 384 с.
16.Некрасов Б. В. Основы общей химии : в 2 кн. / Б. В. Некрасов. – СПб. :
Лань, 2003. – 1344 с.
70
17.Органическая химия : в 2 кн. : учеб. для вузов. Кн. 1 : Основной курс / под ред. Н. А. Тюкавкиной. – М. : Дрофа, 2002. – 640 с.
18.Павлюченкова Л. П. Аналитическая химия : учеб. пособие / под ред. В. Л. Бутуханова. – Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 2003. – 144 с.
19.Практикум по физической и коллоидной химии / под ред. К. И. Евстратовой. – М. : Высшая школа, 1990. – 255 с.
20.Суворов А. В. Общая химия / А. В. Суворов, А. Б. Никольский. – СПб. :
химия, 1994. – 624 с.
21.Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия (аналитик) : в 2 кн. / Ю. Я. Харитонов. –
М. : Высшая школа, 2003. – 1174 с.