纤维素物理性质
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/28 01:00:33
纤维素物理性质
纤维素物理性质
纤维素物理性质
纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖.不溶于水及一般有机溶剂.是植物细胞壁的主要成分.纤维素是世界上最丰富的天然有机物,占植物界碳含量的50％以上.棉花的纤维素含量接近100％,为天然的最纯纤维素来源.一般木材中,纤维素占40～50％,还有10～30％的半纤维素和20～30％的木质素.此外,麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等,都是纤维素的丰富来源.纤维素是重要的造纸原料.此外,以纤维素为原料的产品也广泛用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面.食物中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康也有着重要的作用.
纤维素是D-葡萄糖以β-1,4糖苷键组成的大分子多糖,分子量约50000～2500000,相当于300～15000个葡萄糖基.分子式可写作（C6H10O5）n.是维管束植物、地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要成分.醋酸菌（Acetobaeter）的荚膜,以及尾索类动物的被囊中也发现有纤维素的存在,棉的种子毛是高纯度（98%的纤维素.所谓α-纤维素（α－cellulose）这一名称系指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分.β-纤维素（β-cellulose）、γ-纤维素（γ-cellulose）是相应于半纤维素的纤维素.虽然,α-纤维素通常大部分是结晶性纤维素,β-纤维素,γ-纤维素在化学上除含有纤维素以外,还含有各种多糖类.细胞壁的纤维素形成微纤维.宽度为10—30毫微米,长度有的达数微米.应用X线衍射和负染色法（negative染色法）,根据电子显微镜观察,链状分子平行排列的结晶性部分组成宽为3—4毫微米的基本微纤维.推测这些基本微纤维集合起来就构成了微纤维.纤维素能溶于Schwitzer试剂或浓硫酸.虽然不易用酸水解,但是稀酸或纤维素酶可使纤维素生成D-葡萄糖、纤维二糖和寡糖.在醋酸菌中有从UDP葡萄糖引子（primer）转移糖苷合成纤维素的酶（cellulose synthase（UDPformingEC2．4．1．12）.在高等植物中已得到具有同样活性的颗粒性酶的标准样品.此酶通常是利用GDP葡萄糖（cellulose synthase（GDP forming） EC2．4．1．29）,在由UDP葡萄糖转移的情况下,发生β－1,3键的混合.微纤维的形成场所和控制纤维素排列的机制还不太明了.另一方面就纤维素的分解而言,估计在初生细胞壁伸展生长时,微纤维的一部分由于纤维素酶的作用而被分解,成为可溶性.
纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂,能溶于铜氨Cu(NH3）4（OH）2溶液和铜乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]Cu（OH）2溶液等.水可使纤维素发生有限溶胀,某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区,产生无限溶胀,使纤维素溶解.纤维素加热到约150℃时不发生显著变化 ,超过这温度会由于脱水而逐渐焦化.纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等,与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素,与强氧化剂作用生成氧化纤维素.