Xenlulozo được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống và sản xuất công nghiệp. Vậy xenlulozo là gì? Xenlulozo là đường gì? Hợp chất hữu cơ này có đặc điểm và tính chất như thế nào? Những thông tin chia sẻ trong bài viết dưới đây sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn nhé!
Contents [hide]
Thông tin tổng quan về xenlulozo
Xenlulozo là gì?
Xenlulozo là một hợp chất hữu cơ có trong màng tế bào thực vật. Chúng được phát hiện vào những năm 1838 bởi nhà hóa học người Pháp Anselme Payen.
Xenlulozo có nguồn gốc từ thực vật và có khả năng phân hủy sinh học nên được xếp vào nhóm nguồn tài nguyên tái tạo. Vì vậy, chúng được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Xenlulozo có ở đâu?
Xenlulozo được tìm thấy trong tế bào thực vật. Theo các nhà hóa học, thực vật có khả năng tổng hợp xenlulozo nhờ quá trình quang hợp. Trong đó, glucose được tổng hợp và liên kết với nhau tạo thành chuỗi xenlulozo.
Nhóm thực vật có tỷ lệ xenlulozo cao là bông gòn (chiếm 90%); gai, đay, tre (chiếm > 50%) và gỗ (khoảng 50%). Ngoài ra, hợp chất hữu cơ này còn có mặt trong cây gai dầu, rơm, vỏ cây dâu tằm, bã mía,…
Công thức của xenlulozo là gì?
Công thức phân tử của xenlulozo là C6H10O5; được hình thành do các gốc – glucozo liên kết với B – 1, 4 – glicozit tạo thành mạch thẳng, không phân nhánh và không xoắn. Do mỗi gốc chỉ còn lại 3 nhóm OH nên công thức phân tử có thể viết là [C6H7O2(OH)3].
Xenlulozo là polime gì? Xenlulozo là đường gì?
Trong hóa học, xenlulozo thuộc nhóm polisaccarit (cùng nhóm với tinh bột). Polisaccarit là thành phần chính tạo ra màng tế bào thực vật, có nhiều trong gỗ, bông nõn,…
Phân giải xenlulozo là gì?
Phân giải xenlulozo thực chất là quá trình phân giải chất mùn, chất hữu cơ để cung cấp chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng. Đồng thời tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật có lợi phát triển, giải phóng chất dinh dưỡng cần thiết cho cây.
Những vi sinh vật được dùng để phân giải xenlulozo là trichoderma, bacillus, pseudomonas, megaterium,…
Các tính chất của đường xenlulozo là gì?
Tính chất vật lý
- Xenlulozơ có dạng sợi, tồn tại dưới dạng chất rắn màu trắng, không mùi, không vị.
- Không tan trong nước; tan trong nước Svayde và dung môi hữu cơ.
- Độ bền cao nhờ sự xuất hiện của liên kết hidro giữa các chuỗi riêng lẻ trong cấu tạo phân tử của xenlulozo.
- Xenlulozo có khối lượng mol là 162,156g/mol; mật độ 1,5g/cm3 và nhiệt độ nóng chảy là 260 độ C.
Tính chất hóa học
– Phản ứng thủy phân: Đun nóng xenlulozo trong H2SO4 70% đậm đặc thu được glucozo. Đây cũng là phản ứng xảy ra trong dạ dày trâu, bò.
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 (điều kiện: H2SO4 đặc, nhiệt độ)
– Phản ứng este hóa: Xenlulozo phản ứng với H2SO4, HNO3 (đặc) thu được xenlulozơ trinitrat. Sản phẩm này có màu vàng, cháy nhanh, không tàn và không có khói.
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
(điều kiện: H2SO4 đặc, nhiệt độ)
– Tác dụng với anhidrit axetic: Sản phẩm tạo thành là xenlulozo triaxetat có đặc tính dẻo, dễ kéo thành tơ sợi.
Công thức phân tử của xenlulozo triaxetat là [C6H7O2(OOCCH3)3]n[C6H7O2(OOCCH3)3]n.
– Phản ứng oxi hóa: Xenlulozo tác dụng với oxi sẽ tạo ra nước và khí CO2.
6nO2 + [C6H7O2(OH)3]n → 5nH2O + 6nCO2
Tác dụng của xenlulozo là gì?
Xenlulozo là thành phần quan trọng giúp hình thành thành tế bào thực vật. Một số vi khuẩn sử dụng xenlulozo để tạo lớp màng sinh học, tạo ra sự liên kết về bề mặt trong cấu trúc của vi sinh vật.
Xenlulozo là thức ăn của nhiều loài động vật như trâu, bò, gấu trúc, hươu cao cổ,… Con người cũng không thể sống thiếu xenlulozo vì nó cung cấp nguồn chất xơ không hòa tan tốt cho hệ tiêu hóa và hỗ trợ đào thải chất cặn bã ra khỏi cơ thể.
Ngoài ra, nhiều nguyên cứu chỉ ra rằng chế độ ăn nhiều chất xơ còn giúp giảm thiểu nguy cơ bị ung thư ruột kết. Bởi chất xơ có tác dụng hạn chế tình trạng phân tồn đọng lâu ngày trong thành ruột kết.
Cách điều chế xenlulozo là gì?
Trong tự nhiên, xenlulozo được tổng hợp từ bã mía, rơm, rạ,… Trong công nghiệp, hợp chất hữu cơ này được sản xuất bằng cách dùng dung dịch sunfit hoặc kiềm để nấu nguyên liệu thực vật và thu được vật liệu gọi là bột giấy sunfit. Sau đó, bột giấy sunfit được tẩy trắng để loại bỏ nốt phần lignin còn sót.
Ngoài ra, xenlulozo cũng được điều chế từ hoạt động phân hủy bột gỗ công nghiệp trong lò nung dưới sự hỗ trợ của axit HCl (nồng độ 1- 10%). Quá trình nung diễn ra trong khoảng từ 0.5 – 2 giờ với mức nhiệt 100 độ C. Khi kết thúc phản ứng, thành phẩm được làm nguội và tiếp tục sấy khô; cuối cùng mang đi nghiền nát.
Xenlulozo dùng để làm gì?
Sản xuất giấy
Xenlulozo là nguyên liệu quan trọng của ngành công nghiệp giấy. Nó được dùng để chế biến thành bột giấy và sản xuất các loại giấy khác nhau như giấy vệ sinh, giấy in, giấy bìa, giấy gói hàng,….Giấy được làm từ xenlulozo bền, có khả năng phân hủy sinh học nên rất an toàn và thân thiện với môi trường.
Sản xuất sợi tổng hợp
Ứng dụng của xenlulozo là gì? Xelulozo dùng để sản xuất sợi tổng hợp, gồm có sợ lyocell và sợi viscose. Các sợi xenlulozo có đặc tính thoáng khí, mềm mại, tạo cảm giác thoải mái cho người mặc.
Thực phẩm, dược phẩm
Xenlulozo là nguyên liệu để sản xuất dược phẩm như chất nhũ hóa, viên nang, bột thuốc, chất chống đông,… và nhiều loại thực phẩm khác. Chúng có khả năng hấp thụ nước, tạo độ nhớt và sự liên kết giữa các thành phần trong sản phẩm.
Trong xây dựng
Xenlulozo được ứng dụng trong ngành xây dựng và sản xuất vật liệu. Chúng được sử dụng với mục đích cải thiện tính chất cơ học của xi măng; thêm vào sơn, vữa để tạo sự liên kết và tăng độ bền của vật liệu xây dựng.
Các dạng bài tập thường gặp về xenlulozo
Dạng 1: Câu hỏi trắc nghiệm
Chủ yếu là các câu hỏi liên quan đến kiến thức lý thuyết như xenlulozo là gì, đặc tính vật lý, công thức phân tử,…. Bạn chỉ cần nắm vững kiến thức căn bản là có thể giải quyết tốt dạng bài tập này.
Dạng 2: Bài tập tính toán
Bài tập tính toán về xenlulozo được chia thành nhiều cấp độ khác nhau, từ dễ đến khó. Để giải dạng bài tập này, bạn cần hiểu rõ về tính chất hóa học của xenlulozo.
Ví dụ: Với hiệu suất 90%, hãy cho biết 16.2 tấn xenlulozo có thể sản xuất được bao nhiêu tấn xenlulozo trinitrat?
Lời giải:
Phương trình hóa học:
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
Theo đề bài, ta có:
H = 90% => m = 29.7 x 0,9 = 26,73 tấn.
Vậy 16,2 tấn xenlulozo có thể sản xuất được 26,73 tấn xenlulozo trinitrat.
XEM THÊM:
Trên đây là bài viết tổng hợp toàn bộ kiến thức về thành xenlulozo là gì. Hy vọng những thông tin chia sẻ trên sẽ hữu ích với bạn đọc và đừng quên ghé thăm trang web supperclean.vn để cập nhật thêm nhiều kiến thức Hóa học bổ ích khác nhé!
