Cellulosa
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| Cellulosa | |
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| Nomi alternativi | |
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| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | (C6H10O5)n |
| Aspetto | solido cristallino bianco |
| Numero CAS | |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Proprietà termochimiche | |
| Indicazioni di sicurezza | |
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La cellulosa è uno dei più importanti polisaccaridi. È costituita da un gran numero di molecole di glucosio (da circa 300 a 3.000 unità) unite tra loro da un legame β-1--->4 glicosidico.
La catena polimerica non è ramificata.
Indice |
[modifica] Struttura
Le catene sono disposte parallelamente le une alle altre e si legano fra loro per mezzo di legami ad idrogeno, formando fibrille.
Queste fibrille localmente sono molto ordinate al punto da raggiungere una struttura cristallina.
La parte cristallina è idrofoba, ossia non assorbe acqua, e quindi per poter ottenere un prodotto idrofilo (come il comune cotone) occorre sottoporre la cellulosa ad un insieme di trattamenti detti mercerizzazione, dal nome del chimico e industriale tessile inglese John Mercer che ideò il processo nel 1844 e lo brevettò nel 1851.
Circa la metà delle pareti cellulari delle piante è costituita da cellulosa, ma il cotone, per esempio, è cellulosa quasi al 100%.
La cellulosa è idrolizzata, in particolari condizioni, nel disaccaride cellobiosio che successivamente è idrolizzato a glucosio.
Nell'intestino dell'uomo questo processo idrolitico non avviene perché mancano gli enzimi per rompere il legame β-1--->4 glicosidico. Nei prestomaci dei ruminanti e nell'intestino cieco degli erbivori monogastrici (equidi), invece, sono presenti numerosi batteri e protozoi simbionti che convertono il legame β in un legame α, scindibile da tutti gli animali.
[modifica] Economia della cellulosa
La "cellulosa" è importante commercialmente in quanto da essa si ricavano numerosi derivati; il "rayon" si ottiene dalla cellulosa in una soluzione di idrossido di sodio e solfuro di carbonio; con lo stesso metodo si può ottenere il "cellophane".
I vari gruppi costituenti la cellulosa possono reagire con acido nitrico per dare il nitrato di cellulosa (un esplosivo conosciuto come "cotone fulminante" o "fulmicotone". Il nome cellulosa fu introdotto nel 1839 da Ansalme Payen, professore francese di Chimica Applicata .
[modifica] Estrazione chimica ed ottenimento di pasta chimica
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I processi chimici sono finalizzati a sciogliere la lignina in fase acquosa acida o alcalina e separarla dalla cellulosa insolubile.
La composizione chimica dipende dalla composizione del legno adoperato; la resa è influenzata da vari fattori, tra cui il tipo di legno, le tecniche di lavorazione e il processo di ottenimento. Può arrivare al 90-95 %. Aspetto: fascetti di fibre di lunghezza variabile, frammenti di fibre e fibre isolate; consumo di energia: circa 12 kcal/tonn di pasta;
[modifica] Qualità della pasta
Una pasta di cellulosa ad alto contenuto di lignina dà luogo a carta con bassa resistenza ad invecchiamento e soggetta ad ingiallimento a causa della presenza di doppi legami. Questa pasta più economica, è usata per giornali, cartoni.
La pasta più pregiata, detta pasta chimica, permette di ottenere carte di maggior pregio, usate ad esempio per riviste patinate o per altri usi come l'imballaggio alimentare.
[modifica] Fasi del processo
Si svolgono in due fasi:
- 1° fase: SEPARAZIONE: il legno, in fase acquosa, fornisce una pasta grezza e una soluzione di lignina;
- 2° fase: RAFFINAZIONE: dalla pasta grezza, si ottiene la pasta raffinata per allontanamento della lignina clorurata.
[modifica] Tipi di processo
A seconda delle condizioni della 1° fase, i processi si dividono in:
- processo alla soda
- processo al solfato
- processo al bisolfito
I primi due sono processi alcalini, il terzo avviene a pH = 2- 4 e produce come sottoprodotto i ligninsolfonati I processi chimici, rispetto al processo meccanico, sono più dispendiosi però producono paste più stabili per via del più basso contenuto di lignina. La pasta meccanica conserva la durezza e la rigidità del legno; la pasta chimica, grazie alla mancanza di lignina, è molto flessibile e è compattata più facilmente.
[modifica] Voci correlate
| Glucidi | |
|---|---|
| Monosaccaridi | Gliceraldeide • Diidrossiacetone • Eritrosio • Trioso • Ribosio • Deossiribosio • Ribulosio • Arabinosio • Xilosio • Xilulosio • Lixosio • Glucosio • Galattosio • Mannosio • Mannitolo • Allosio • Altrosio • Gulosio • Idosio • Talosio • Fruttosio • Psicosio • Sorbosio • Tagatosio • Talosio • Sorbitolo • Inositolo • Glucuronolattone • Ramnosio • Eptulosio • Sedoeptulosio • Acido sialico • (Triosi • Tetraosi • Pentosi • Esosi • Eptosi • Aldosi • Chetosi) |
| Disaccaridi | Cellobiosio • Maltosio • Lattosio • Saccarosio • Trealosio • Lactulosio |
| Oligosaccaridi | Ciclodestrina • Melitosio • (Frutto-oligosaccaridi) |
| Polisaccaridi | Glicogeno • Destrano • Amido • Cellulosa • Emicellulosa • Pectina • Amilopectina • Amilosio • Chitina • Callosio • Laminarina • Xylano • Mannano • Fucoidano • Galactomannano • Inulina • Destrina • Maltodestrina • (Omopolisaccaride • Eteropolisaccaride • Glicani • Xilani) |
