Получения чистой целлюлозы из стеблей помидора (Solánum lycopérsicum)

Введение.

Производство целлюлозно-бумажной продукции постоянно увеличивается, и в настоящее время в мире производится свыше 400 млн т бумаги и картона. Согласно аналитическим обзорам [1], средний рост мирового потребления картонно-бумажной продукции в период до 2025 года составит 2,1%, при этом производство возрастет до 494 млн т. В народном хозяйстве Республики Узбекистан целлюлозно-бумажное производство имеет важное значение. Обретение страной независимости послужило основой для развития многочисленных производственных отраслей, в том числе и целлюлозно-бумажной промышленности [2; 3].

Цель работы. Изучить оптические свойства целлюлозных волокон, полученных из стеблей помидоров в стадии полимеризации полуцеллюлозы.

Также рассмотрены способы получения чистой целлюлозы из стеблей помидоров.

Экспериментальная часть. Для получения чистой целлюлозы мы отмеряли 5 г гемицеллюлозы путем аналитического взвешивания и воспроизводили ее. В результате была получена чистая целлюлоза. Мы брали каждую гемицеллюлозу и кипятили ее в воде, щелочной и азотной кислоте в течение 5 часов в модуле 1:40. После кипячения все их промывали щелочью и обрабатывали 3% водородом. Гемицеллюлозы, которые были взяты из томатного ствола, превратились в чистую целлюлозу (таблица 1). 

Таблица 1.

Физические и физико-химические номинации гемицеллюлозы томата

На следующем этапе целлюлозную часть фильтровали, промывали, доводя воду до нейтрального состояния, и снова кипятили в течение 6 часов в 5%-ной нитратной кислоте. Целлюлозу отделяли от жидкости и промывали до нейтрального состояния. Затем кипятили в 3% перекиси водорода в течение 60 минут. После чего оставляли в комнатной температуре для завершения реакции. Отбеленную целлюлозу отфильтровывали, промывали до нейтрального состояния и сушили при комнатной температуре. Хорошо известно, что после химического отталкивания функции целлюлозных волокон изменяются. Мы охарактеризовали эти изменения с точки зрения притежения и степени набухания волокон. В графике 3,7 приведены следующие физико-химические параметры: количество золы в воде, оптические номиналы и степень полимера. Если степень вымачивания гемицеллюлоз, взятых из томатного стебля, бранча и листьев, составляет от 14 до 30%, то степень чистоты воды в чистой целлюлозе выше: от 66 до 75%. Размер волокон цельной целлюлозы меньше: от 0,57 до 0,92 мм. Масса чистой целлюлозы больше массы гемицеллюлоз: примерно на 10-15% тяжелее. Причина в том, что во время процедуры воспроизведения гемицеллюлоз размер волокна сокращается, а конденсирование становится выше.

Рисунок 1. Общий вид целлюлозных волокон, полученных из томатного стебля

Рисунок 2. Появление гемицеллюлоз:

а) томатного стебля; б) хлопка

Целлюлозные волокна томатного стебли отличаются от внешнего вида целлюлозных волокон из ваты.

Волокна из томатного стебля липкие, недос­тупные. Причина этого в том, что в лабораторных условиях нет возможности фибрилляции. Хотя на рисунках можно увидеть различие между структурами чистой целлюлозы и гемицеллюлоз. Длина и ширина волокон практически идентичны. Это происходит из-за сили притяжения водорода, а именно за счет того, что волокна не отделяются друг от друга.

Мы изучили некоторые физико-химические функции чистой целлюлозы и количество гемицеллюлоз, полученных из листьев томатов, бранча и тела. Также изучается степень полимеризации, количество золы и способность к набуханию в воде. Из гемицеллюлоз листа томатов берут 60% чистой целлюлозы. Более 10% чистой целлюлозы получают из бранча и тела помидора. Причиной этого считается количество целлюлозы томатного бранча и тела. Существует также разница в количестве золы. Золы в томатном листе больше, чем в другой части, на 1,0-1,5%. Степень замачивания целлюлозы, полученной из всей части томата, составляет около 13-15%, степень полимеризации 310-320. Целлюлоза томатных стеблей сравнивается с целлюлозой других продуктов по степени впитывания водой (таблица 2).

Таблица 2.

Сравнение вымачивающей воды целлюлозы и отбеленного хлопка, томатного тела, самаркандской бумаги, пшеничного стебля, хлопка (взятого с завода в Янгиюле) целлюлозы

Обсуждение полученных результатов.

Сравниваются отбеленная вата, самаркандская бумага, пшеничный стебель и хлопковая клетчатка Янгиюля. В результате хорошо охарактеризовалась структура моделей. Причина в технологии. Целлюлоза Янгиюльского хлопка пропитывали больше воды с 19%. Способность вымачивание воды из отбеленной хлопковой целлюлозы практически одинакова – 13-14%. Причина в том, что структура целлюлозных волокон почти одинаковая.