cellulóz
cellulóz <lat. cellula ‘cellácska’, fr. cellule ‘sejt’>, f-D-(1^4)-glükán, (C6H10O5)n: elágazásmentes poliszacharid, amely p-D-glükózrészekből l→4 típusú (az 1. és a 4. OH-csoportot érintő) kapcsolódással épül fel. Vízben és szerves oldószerekben nem oldódó, színtelen, szilárd anyag. A természetben, közelebbről a növényvilágban a legelteljedtebb szénvegyület. A. Payen 1837-ben növényi sejtekből izolálta, innen kapta nevét. Kémiai szerkezetét R. Willstátter és Zechmeister L. (1913), valamint W. N. Haworth (1932) vizsgálatai derítették fel. A cellulózt felépítő glükózrészek száma (n) az elkülönítés és a kezelés módjától függ. A natív, ún. a— csak töményebb lúgban oldódik (n = 3000- 20 000). A röntgendiffrakciós vizsgálatok szerint nagyrészt kristályos szerkezetű (K. H. Meyer és H. Mark, 1928, 1937). A 17,5%-os lúgban is oldódó és az oldatból metil-alkohollal kicsapható p— glükózrészeinek száma jóval kisebb (n = 10-150), míg az oldatban maradó Ö— polimerizációfoka (n) kisebb 10-nél. A - a legfontosabb növényi vázanyag. A →plazmalemmában működő -szintetáz enzim hozza létre a —láncmolekulákat, amelyek →mikrofibrillumokká egyesülnek, és a sejtfal vázát képezik. A sejtfalban micelláris hálózatot alkot. A -láncok között hidrogénhidak létesülnek a glükóz 6. szénatomján lévő -OH-csoport és a glikozidos kötésű oxigénatom között. A primer sejtfal (hemicellulóz és pektinek mellett) és a szekunder sejtfal nagy mennyiségben tartalmazza. így a száraz fa fő komponense a - (40-50%), amelyet hemi- (10-30%) és lignin (20-30%) kísér. A gyapot mintegy 98%-a tiszta cellulóz, a kender, len és juta -tartalma is magas. A - bontására a baktériumokon kívül kevés élőlény képes. Lebontásában a mikroorganizmusok és az egyes alacsonyabb rendű állatok által kiválasztott →cellulóz enzim vesz részt (cellulózemésztés). így a - emésztésére is csak az állatok egy része képes, az ember nem. - A - gyártása növényi nyersanyagokból, elsősorban fából (fenyőfélék, bükkfa, nyírfa) indul ki. A szulfitos eljárás során a kéregtelenített, szeletekre vágott fát fölös kén-dioxidot tartalmazó kalcium-hidrogénszulfit-oldattal főzik (140-150 °C-on, 7-15 óráig). Ilyenkor a -rostok között elhelyezkedő ligninből vízben oldódó, így eltávolítható szulfonátok képződnek. A szulfátos eljárás nyersanyaga a kérget is tartalmazó fa. A nátrium-hidroxidot (6%), nátrium-szulfidot (2%), valamint nátrium-karbonátot és kevés nátrium-szulfátot is tartalmazó vizes oldatban 150—180 °C-on 3-6 óra alatt a lignin kioldódik. Különleges célokra a gyapot rövid magszálaiból (lintersz) nyernek ki cellulózt, mivel abban az egyszerű lúgos főzéssel eltávolítható kísérő anyagok (ún. inkrusztáló anyagok) mennyisége mindig kisebb 10%-nál. Az ettől csak részben megtisztított natív cellulózt fél-nak nevezik. 1993-ban több mint 200 millió tonna cellulózt állítottak elő a világon, elsősorban a papír- és a textilipar számára. Savas hidrolíziskor a -ból glükóz képződik (facukor), amelyet alkohol gyártására hasznosítanak. Forró ecetsavanhidrid hatására a -ból a →cellobióz oktaacetátja képződik. A diszacharid (n = 2) típusú cellobióz szerkezetéből következtetni lehet a - óriásmolekula felépülésének elvére. A - feloldható Schweizer-reagenssel [réz(II)-hidroxid tömény ammóniumhidroxidos oldata, M. E. Schweizer, 1857], s a képződő kelátkomplexből a - regenerálható (-+mercerizálás). A lúgban oldott (→alkálicellulóz), majd regenerált - kristályszerkezete eltér a natív -étól. A - hidroxilcsoportjainak reakciójával a -ból a széleskörűen felhasznált →cellulóz-észterek és →cellulóz-éterek nyerhetők.
Forrás: Magyar Nagylexikon, 5. kötet, Magyar Nagylexikon Kiadó, 214. oldal