1. Cellulose là gì?
- Cellulose là một loại polysaccharide, tức là một loại đường phức hợp chất được tạo thành từ sự liên kết của nhiều đơn vị đường đơn gọi là glucose. Nó là thành phần chính trong cấu trúc của tường tế bào của thực vật và cũng tạo nên phần lớn thành phần của gỗ.
- Cellulose là một phân tử linh hoạt, có khả năng tạo thành các sợi mạnh mẽ và chịu lực tốt đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ định hình cơ cấu cho thực vật.
- Công thức phân tử: (C6H10O5)n
2. Cellulose có những tính chất gì?
* Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên:
- Cellulose là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ thông thường như benzene, ete
- Cellulose là thành phần chính tạo ra lớp màng tế bào thực vật, bộ khung của cây cối
- Cellulose có nhiều trong trong cây bông (95 – 98%), đay, gai, tre, nứa (50 – 80%), gỗ (40 – 50%)
* Tính chất hóa học:
- Phản ứng của polisaccarit (thủy phân)
+ Xảy ra khi đun nóng Cellulose với dung dịch axit vô cơ
+ Phản ứng cũng xảy ra nhờ enzim xenlulaza (trong dạ dày trâu, bò...). Cơ thể con người không đồng hóa được Cellulose
- Phản ứng của ancol đa chức
+ Với HNO3/H2SO4 đặc (phản ứng ester hóa):
+ Cellulose không phản ứng với Cu(OH)2, nhưng tan được trong dung dịch [Cu(NH3)4](OH)2 (nước Svayde) tạo chất lỏng nhớt dùng để tạo tơ đồng - amonia.
3. Ưu và nhược điểm của sợi Cellulose
- Ưu điểm của sợi Cellulose
+ Có khả năng hút ẩm, mềm hút mồ hôi, mang đến sự thoáng mát và dễ chịu khi mặc.
+ An toàn, thân thiện, không gây kích ứng cho những làn da nhạy cảm khi sử dụng.
+ Là một loại vật liệu có tính bền, dẻo, khối lượng nhẹ và linh hoạt. Sợi bông nấu trong nước sôi để khử trùng, mang lại lợi ích cho việc vệ sinh.
+ Quần áo được sản xuất từ loại sợi này có khả năng chịu nhiệt cực kỳ tốt.
+ Kết cấu sợi Cellulose có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn.
+ Đây là một loại vật liệu thân thiện với môi trường, dễ dàng phân hủy và có thể tái sử dụng.
- Nhược điểm của sợi Cellulose
+ Sợi bông dễ bị co, dễ nhăn gây mất thẩm mỹ khi sử dụng. Cần phải lưu trữ nhiều lần trước khi mặc định.
+ Sợi dễ bám bụi bẩn, khó giặt nên sau khi sử dụng một thời gian khá cũ và không đảm bảo được tính thẩm mỹ.
+ Độ bền của vải từ loại sợi này không được đánh giá cao, chúng sẽ được sản xuất hoặc nổ trong thời gian quá lâu.
4. Một số ứng dụng của cellulose trong cuộc sống
- Cellulose là một hợp chất cấu trúc đóng vai trò là nguồn thực phẩm quan trọng cho nhiều loài động vật, vi khuẩn và nấm.
- Cellulose bị dị hóa thành glucose nhờ enzyme cellulase, nhưng trong hệ tiêu hóa của con người bị thiếu enzyme cellulase. Động vật có vú ăn cỏ như trâu, bò,… tiêu hóa cellulose bởi các vi sinh vật đường ruột có khả năng dị hóa cellulose.
- Trong hoạt động sản xuất thương mại, cellulose là một hợp chất quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như giấy, dệt may và dược phẩm. Từ cellulose, các nhà sản xuất có thể tạo ra nhiều loại vải như ayon, satin, acetate và triacetate.
- Cellulose vi tinh thể được dùng trong bào chế làm tá dược rã nhờ khả năng dính và trơn, làm ổn định các nhũ dịch và hỗn dịch.
- Cellulose kiềm được tạo thành từ Cellulose với NaOH và làm cấu trúc của sợi micel thay ñổi. Nó được sử dụng nhiêu trong kỹ nghê dệt làm sợi bóng láng và dễ bắt màu.
- Cellulose xanthat được tạo thành từ Cellulose và Carbon disulfit được sử dụng trong kỹ nghệ sản xuất sợi cellulose tổng hợp.
- Methylcellulose được tạo ra từ việc methyl hóa các nhóm OH của cellulose, được dùng để làm nhũ dịch và hỗn dịch dùng trong bào chế thuốc mỡ, tá dược dính và rã cho viên nén.
- Trong y tế, cellulose được dùng trong các thiết bị hình trụ của một thiết bị chạy thận nhân tạo.
- Dùng để sản xuất các bộ phận động cơ và khung gầm của nhiều loại xe ô tô.
- Là chất liệu để sản xuất gọng kính.
- Cellulose được sử dụng để làm phim mỏng cho phim, nhiếp ảnh và băng từ.
- Trong các phòng thí nghiệm, cellulose được dùng để sản xuất các bộ lọc xốp, hỗ trợ cho màng cellulose để thực hiện quá trình điện di hoặc trao đổi thẩm thấu.