Целлюлозыг яагаад полимер гэж нэрлэдэг вэ?

Дэлхий дээрх хамгийн элбэг тохиолддог органик нэгдэл гэгддэг целлюлоз нь ургамлын бүтцээс эхлээд цаас, нэхмэл эдлэл үйлдвэрлэх хүртэл амьдралын янз бүрийн талбарт гүнзгий нөлөө үзүүлдэг гайхалтай, нарийн төвөгтэй молекул юм.

Яагаад гэдгийг ойлгохын тулдцеллюлозполимер гэж ангилагддаг тул түүний молекулын найрлага, бүтцийн шинж чанар, макроскоп болон микроскопийн түвшинд хэрхэн илэрдэгийг судлах нь чухал юм. Эдгээр талыг цогцоор нь судалснаар бид целлюлозын полимер шинж чанарыг тодруулж чадна.

Полимер химийн үндэс:
Полимер шинжлэх ухаан нь мономер гэгддэг давтагдах бүтцийн нэгжүүдээс бүрдсэн том молекулууд болох макромолекулуудыг судалдаг химийн салбар юм. Полимержих үйл явц нь эдгээр мономеруудыг ковалент холбоогоор дамжуулан холбож, урт гинж буюу сүлжээ үүсгэхийг хэлнэ.

Целлюлозын молекулын бүтэц:
Целлюлоз нь голчлон шугаман гинжин хэлхээ төст бүтэцтэй нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн атомуудаас бүрддэг. Үүний үндсэн барилгын блок болох глюкозын молекул нь целлюлозын полимержилтийн мономер нэгж болж үйлчилдэг. Целлюлозын гинжин хэлхээний доторх глюкозын нэгж бүр нь дараагийнхтайгаа β(1→4) гликозидын холбоогоор холбогддог бөгөөд зэргэлдээ глюкозын нэгжүүдийн нүүрстөрөгч-1 ба нүүрстөрөгч-4 дээрх гидроксил (-OH) бүлгүүд нь конденсацийн урвалд орж, холбоо үүсгэдэг.

Целлюлозын полимер шинж чанар:

Давталтын нэгжүүд: Целлюлоз дахь β(1→4) гликозидын холбоо нь полимер гинжин хэлхээний дагуу глюкозын нэгжүүдийг давтахад хүргэдэг. Бүтцийн нэгжүүдийн энэхүү давталт нь полимерүүдийн үндсэн шинж чанар юм.
Өндөр молекул жин: Целлюлозын молекулууд нь мянгаас сая сая глюкозын нэгжээс бүрддэг бөгөөд энэ нь полимер бодисын ердийн өндөр молекул жинд хүргэдэг.
Урт гинжин бүтэц: Целлюлозын гинжин хэлхээнд глюкозын нэгжүүдийн шугаман зохион байгуулалт нь полимерүүдэд ажиглагддаг гинжин хэлхээний онцлог шинж чанартай төстэй урт молекулын гинж үүсгэдэг.
Молекул хоорондын харилцан үйлчлэл: Целлюлозын молекулууд нь зэргэлдээ гинжүүдийн хооронд молекул хоорондын устөрөгчийн холбоог харуулж, микрофибрилл болон целлюлозын ширхэг гэх мэт макроскопийн бүтэц үүсэхийг хөнгөвчилдөг.
Механик шинж чанарууд: Ургамлын эсийн хананы бүтцийн бүрэн бүтэн байдалд зайлшгүй шаардлагатай целлюлозын механик бат бөх, хатуулаг нь түүний полимер шинж чанартай холбоотой. Эдгээр шинж чанарууд нь бусад полимер материалуудтай төстэй.
Биологийн задрал: Целлюлоз нь бат бөх чанараасаа үл хамааран биологийн задралд ордог бөгөөд целлюлазын нөлөөгөөр ферментийн задралд ордог бөгөөд энэ нь глюкозын нэгжүүдийн хоорондох гликозидын холбоог гидролизжүүлж, эцэст нь полимерийг түүний бүрэлдэхүүн хэсэг болох мономер болгон задалдаг.

Хэрэглээ ба ач холбогдол:
Полимер шинж чанар ньцеллюлозцаас, целлюлоз, нэхмэл эдлэл, эм зүй, сэргээгдэх эрчим хүч зэрэг янз бүрийн салбарт олон төрлийн хэрэглээг нь дэмждэг. Целлюлоз дээр суурилсан материалууд нь элбэг дэлбэг байдал, био задрал, нөхөн сэргээгдэх чадвар, олон талт чанараараа үнэлэгддэг тул орчин үеийн нийгэмд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.

Целлюлоз нь β(1→4) гликозидын холбоогоор холбогдсон давтагдсан глюкозын нэгжүүдээс бүрдэх молекулын бүтцийн улмаас полимер гэж тооцогддог бөгөөд энэ нь өндөр молекул жинтэй урт гинж үүсгэдэг. Түүний полимер шинж чанар нь өргөтгөсөн молекулын гинж үүсэх, молекул хоорондын харилцан үйлчлэл, механик шинж чанар, био задрал зэрэг янз бүрийн шинж чанараар илэрдэг. Целлюлозыг полимер гэж ойлгох нь түүний олон төрлийн хэрэглээг ашиглах, тогтвортой технологи, материалын боломжийг ашиглахад чухал ач холбогдолтой юм.