Selüloz

Selüloz[1]
Selüloz, D-glikoz birimlerinin (iki tanesi gösterilmiştir) β(1→4)-glikozidik bağlarla bağlı doğrusal bir polimeridir
Selülozun üç boyutlu yapısı
Tanımlayıcılar
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.029.692 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
EC Numarası
  • 232-674-9
E numaraları E460 (yoğunlaştırıcılar, ...)
KEGG
UNII
Özellikler
Molekül formülü (C12H20O10)n
Molekül kütlesi 162,1406 g/mol/glikoz birimi
Görünüm beyaz toz
Yoğunluk 1.5 g/cm3
Erime noktası 260-270 °C; 500-518 °F; 533-543 K (ayrıştırır)[2]
Çözünürlük (su içinde) yok
Termokimya
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298)
 −963 kJ/mol
Standart yanma entalpisi (ΔcH⦵298)
 −2828 kJ/mol
Tehlikeler
NFPA 704
(yangın karosu)
NFPA 704 four-colored diamondSağlık 1: Maruziyet tahrişe neden olabilir, ancak yalnızca hafif kalıcı hasar oluşturur. Örnek: TerebentinYanıcılık 1: Tutuşmanın gerçekleşebilmesi için önceden ısınması gerekmektedir. Alevlenme noktası 93 °C'nin (200 °F) üzerindedir. Örnek: Kanola yağıKararsızlık 0: Genellikle yangın maruziyeti koşullarında dahi normalde kararlıdır ve su ile reaksiyona girmez. Örnek: Sıvı azotÖzel tehlikeler (beyaz): kod yok
1
1
0
NIOSH ABD maruz kalma limitleri:
PEL (izin verilen) TWA 15 mg/m3 (toplam) TWA 5 mg/m3 (resp)[2]
REL (tavsiye edilen) TWA 10 mg/m3 (toplam) TWA 5 mg/m3 (resp)[2]
IDLH (anında tehlike) N.D.[2]
Benzeyen bileşikler
Benzeyen bileşikler
 Nişasta
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Bilgi kutusu kaynakları
Selüloz, β-Dglikoz polimeri.
Üç boyutlu selüloz görüntüsü.

Selüloz, formülü (C6H10O5)n olan ve birkaç yüz ila binlerce β(1→4) bağlantılı D-glikoz biriminden ve doğrusal zincirden oluşan polisakkarit ve organik bir bileşiktir.[3][4] Selüloz, yeşil bitkilerin, birçok alg türünün ve oomisitlerin birincil hücre duvarının önemli yapısal bir bileşenidir.

Bazı bakteri türleri selülozu salgılayarak biyofilm oluşturur.[5] Selüloz, Dünya'da en bol bulunan organik polimerdir.[6] Pamuk lifinin selüloz içeriği %90, odununki %40-50 ve kurutulmuş kenevirinki yaklaşık %57'dir.[7][8][9]

Selüloz esasen mukavva ve kağıt üretmek için kullanılır. Daha az miktarları selofan ve suni ipek gibi çok çeşitli türev ürünlere dönüştürülür.

Enerji mahsullerinden selülozun selülozik etanol gibi biyoyakıtlara dönüştürülmesi yenilenebilir yakıt kaynağı olarak geliştirilmektedir.

Endüstriyel kullanım için selüloz esasen odun hamurundan ve pamuktan elde edilir.[6] Selüloz ayrıca çeşitli organik sıvılarla doğrudan etkileşimden büyük ölçüde etkilenir.[10]

Bazı hayvanlar, özellikle gevişgetirenler ve termitler, bağırsaklarında yaşayan Trichonympha gibi simbiyotik mikroorganizmaların yardımıyla selülozu sindirebilirler. İnsan beslenmesinde selüloz, çözünmeyen diyet lifinin sindirilemeyen bir bileşenidir ve dışkı için hidrofilik hacim artırıcı madde işlevi yapar ve potansiyel olarak dışkılamaya yardım eder.

Selüloz (C6H10O5)n, bitkilerde hücre yapısının büyük bir bölümünü oluşturan karbonhidrat.

Selüloz patlayıcı maddelerin yapımında da kullanılır.

Selüloz bitkinin sert ve kuvvetli olmasını sağlar. Otobur hayvanlar selülozu, bağırsaklarında yaşayan simbiyoz bakterileri, protozoa türleri ve odun yiyen bazı böcek türlerinin salgıladıkları selülaz enzimi ile sindirebilir.

Selüloz sanayide cmc adıyla seramik yapımında, boya üretiminde üstün film yapıcılığı sayesinde ekonomik oluşuyla da tercihen kullanılmaktadır.

Glikoz moleküllerinin ters bağlanması sonucunda oluşmuşlardır.

Hayvanlar selülozu enerji verici olarak kullanamazlar.

Selüloz suda çözünmez ve iyotla reaksiyon vermez.

Tarihçe

Selüloz, 1838'de bitki materyalinden izole eden ve kimyasal formülünü belirleyen Fransız kimyager Anselme Payen tarafından keşfedildi.[3][11][12] Selüloz, 1870 yılında Hyatt Manufacturing Company tarafından ilk başarılı termoplastik polimer olan selüloit üretmek için kullanıldı. Selülozdan bitkisel ipek ("yapay ipek") üretimi 1890'larda başladı ve selofan 1912'de icat edildi. Hermann Staudinger 1920 yılında selülozun polimer yapısını belirledi. Bileşik ilk olarak 1992 yılında Kobayashi ve Shoda tarafından kimyasal olarak sentezlendi (biyolojik olarak türetilen enzimler kullanılmadan).[13]

Bir bitki hücre duvarındaki selüloz ve diğer polisakkaritlerin düzenlenmesi

Kaynakça

  1. ^ Nishiyama, Yoshiharu; Langan, Paul; Chanzy, Henri (2002). "Crystal Structure and Hydrogen-Bonding System in Cellulose Iβ from Synchrotron X-ray and Neutron Fiber Diffraction". J. Am. Chem. Soc. 124 (31). ss. 9074-9082. doi:10.1021/ja0257319. PMID 12149011. 
  2. ^ a b c d NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0110". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  3. ^ a b Crawford, R. L. (1981). Lignin biodegradation and transformation. New York: John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-05743-7. 
  4. ^ Updegraff D. M. (1969). "Semimicro determination of cellulose in biological materials". Analytical Biochemistry. 32 (3). ss. 420-424. doi:10.1016/S0003-2697(69)80009-6. PMID 5361396. 
  5. ^ Romeo, Tony (2008). Bacterial biofilms. Berlin: Springer. ss. 258-263. ISBN 978-3-540-75418-3. 
  6. ^ a b Klemm, Dieter; Heublein, Brigitte; Fink, Hans-Peter; Bohn, Andreas (2005). "Cellulose: Fascinating Biopolymer and Sustainable Raw Material". Angew. Chem. Int. Ed. 44 (22). ss. 3358-3393. doi:10.1002/anie.200460587. PMID 15861454. 
  7. ^ Cellulose. (2008). In Encyclopædia Britannica. Retrieved January 11, 2008, from Encyclopædia Britannica Online.
  8. ^ Chemical Composition of Wood. 13 Ekim 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ipst.gatech.edu.
  9. ^ Piotrowski, Stephan and Carus, Michael (May 2011) Multi-criteria evaluation of lignocellulosic niche crops for use in biorefinery processes 3 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. nova-Institut GmbH, Hürth, Germany.
  10. ^ Mantanis, G. I.; Young, R. A.; Rowell, R. M. (1995). "Swelling of compressed cellulose fiber webs in organic liquids". Cellulose. 2 (1). ss. 1-22. doi:10.1007/BF00812768. ISSN 0969-0239. 
  11. ^ Payen, A. (1838) "Mémoire sur la composition du tissu propre des plantes et du ligneux" (Memoir on the composition of the tissue of plants and of woody [material]), Comptes rendus, vol. 7, pp. 1052–1056. Payen added appendices to this paper on December 24, 1838 (see: Comptes rendus, vol. 8, p. 169 (1839)) and on February 4, 1839 (see: Comptes rendus, vol. 9, p. 149 (1839)). A committee of the French Academy of Sciences reviewed Payen's findings in : Jean-Baptiste Dumas (1839) "Rapport sur un mémoire de M. Payen, reltes rendus, vol. 8, pp. 51–53. Bu raporda "selüloz" kelimesi ortaya atılmış ve yazar selülozun deneysel formülü ile "dekstrin" (nişasta) formülü arasındaki benzerliğe dikkat çekmiştir. The above articles are reprinted in: Brongniart and Guillemin, eds., Annales des sciences naturelles ..., 2nd series, vol. 11 (Paris, France: Crochard et Cie., 1839), [ https://books.google.com/books?id=VDRsFWwgUo4C&pg=PA21 pp. 21–31].
  12. ^ Young, Raymond (1986). Cellulose structure modification and hydrolysis. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-82761-0. 
  13. ^ Kobayashi, Shiro; Kashiwa, Keita; Shimada, Junji; Kawasaki, Tatsuya; Shoda, Shin-ichiro (1992). "Enzymatic polymerization: The first in vitro synthesis of cellulose via nonbiosynthetic path catalyzed by cellulase". Makromolekulare Chemie. Macromolecular Symposia. 54–55 (1). ss. 509-518. doi:10.1002/masy.19920540138.