Экология СПРАВОЧНИК

Целлюлоза I представляет собой полиморфную модификацию, которая встречается в природных материалах: хлопке, рами и большинстве древесных целлюлоз. Для изучения этой природной модификации был использован главным образом рентгеноструктурный анализ.[ ...]

За последние 10—15 лет наметились два направления в исследованиях природной целлюлозы и дискуссиях, посвященных строению элементарной ячейки целлюлозы I. К первому направлению относится исследование параметров решетки для различных образцов целлюлозы I, выполненное Веллардом [8]. Были изучены бактериальная целлюлоза, лен, рами, хлопок и другие растительные препараты. Значения величины а, находились между 8,17 и 8,28 А, величины с — между 7,85 и 7,96 А, а угла 3 — от 81,8 до 83,6°. Значение величины Ь не указано, поскольку общепринято значение 10,3 А. Наблюдаемые различия в параметрах решетки невелики, но, по-видимому, можно сделать вывод, что размеры элементарной ячейки меняются при переходе от одного образца к другому, например при переходе от бактериальной целлюлозы к хлопку и рами.[ ...]

Гл. I. Исследование структуры целлюлозы и ее производных.[ ...]

Другое направление в исследованиях целлюлозы I относится к совершенно иной проблеме, а именно: справедлива ли вообще для целлюлозы I моноклинная элементарная ячейка, которой соответствует пространственная группа симметрии Р2. Эта проблема, естественно, тесно связана с конформацией и расположением цепей в элементарной ячейке целлюлозы. В настоящее время рентгеноструктурный анализ и метод ИК-спектроскопии позволили получить много новых данных. Результаты исследования целлюлозы и ее производных методом ИК-спектроскопии изложены в разд. I,А. 1, а расположение молекулярных цепей в полиморфных модификациях целлюлозы (с точки зрения структуры) рассматривается в разд. I.B.1, поэтому в настоящем разделе будут затронуты лишь некоторые специальные аспекты данной проблемы.[ ...]

Сен и Рой [13] посвятили свою работу обсуждению элементарной ячейки, предложенной Майером и Мишем, и дали новую интерпретацию рентгенограммы волокна. Она основана главным образом на наблюдении интенсивного рефлекса, соответствующего расстоянию около 14 А. Вудс [14] обнаружил для джута аналогичное очень слабое пятно почти в том же положении, однако другие исследователи [15-17] указали на возможные причины ошибок, которые следовало учитывать. Критика элементарной ячейки Майера и Миша в этом направлении закончилась без каких-либо определенных выводов.[ ...]

В 1958 г. были получены новые экспериментальные данные путем снятия злектронограммы для волокон целлюлозы при низких температурах [18]. В отличие от более ранней работы [19] в этом исследовании, проведенном на целлюлозе Уа1ота, образцы предварительно охлаждали. Экспериментальные данные по рефлексам 0 0 противоречили структуре целлюлозы I, предложенной Майером и Мишем, поэтому авторы пришли к выводу, что целлюлозе I больше соответствует элементарная ячейка, параметры а и с для которой в два раза больше, чем для ячейки Майера и Миша (рис. 1.60).[ ...]

Выяснить вопрос о строении элементарной ячейки удастся, вероятно, лишь в том случае, если будут учтены результаты комплексных исследований, выполненных методами ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и дифракции электронов. Вполне возможно, что различные препараты природной целлюлозы отличаются друг от друга расположением цепей, так что элементарные ячейки этих препаратов не будут полностью идентичны, даже если все они относятся к целлюлозе I.[ ...]

Наконец, следует снова напомнить, что целлюлоза не является совершенным кристаллическим материалом, поэтому отсутствует точное повторение в положении гидроксильных групп элементарных звеньев макромолекулы. Это обстоятельство оказывает значительное влияние на структуру внутри- и межмолекулярных водородных связей.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Сравнение элементарных ячеек, предложенных для целлюлозы I Майером — Мишем и Эллисом — Варвикером [23].

Рентгенограммы разных модификаций целлюлозы. Рентгенограмма для целлюлозы III получена Сегалом, остальные взяты из работы [37].

Рентгенограммы ряда образцов, полученных обработкой сульфитной древесной целлюлозы (для производства ацетилцеллюлозы) 39%-ной соляной кислотой при 20 °С; максимальная продолжительность обработки 4,5 ч [37].

Рентгенограммы образцов природной и мерсеризованной древесной целлюлозы (для производства вискозного волокна), измельченных в шаровой

Рентгенограммы лихенина (/), набухшего р-метилцеллобиознда (2), аморфной целлюлозы (древесной целлюлозы после сухого размола) (3), аморфной целлюлозы (бактериальной целлюлозы после сухого размола) (4) [33].

Вернуться к оглавлению