Дисахариди
Дисахариди - розділ Хімія, Сахариди Дисахаріди. Вуглеводи, які при нагріванні з водою в присутності мінеральні.
Дисахариди. вуглеводи, які при нагріванні з водою у присутності мінеральних кислот або під впливом ферментів піддаються гідролізу, розщеплюючись на дві молекули моносахаридів.
Буряковий, або очеретяний, цукор 9сахароза, С12Н22О11 найважливіший з дисахаридів. Виходить із цукрових буряків у ньому міститься до 28 сахарози від сухої речовини або з цукрової тростини звідки і походить назва міститься також у соку берези, клена та деяких фруктів. Цукровий цінний харчовий продукт. При гідролізі вона розпадається з утворенням молекули глюкози і молекули фруктози, що утворює суміш цих моносахаридів, називається інвертним цукром С12Н22О11 Н2О С6Н12О6 С6Н12О6 сахароза глюкоза фруктоза Полісахариди. ці вуглеводи багато в чому відрізняються від моно- і дисахаридів не мають солодкого смаку, здебільшого не розчиняються у воді вони є складними високомолекулярними сполуками, які під каталітичним впливом кислот або ферментів піддаються гідролізу з утворенням більш простих полісахаридів, потім дисахаридів і, зрештою , безліч сотень і тисяч молекул моносахаридів.
Найважливіші представники полісахаридів крохмаль та целюлоза клітковина.
Їхні молекули побудовані на ланках С6Н10О5 є залишками шестичленних циклічних форм молекул глюкози, що втратили молекулу води тому склад і крохмалю, і целюлози виражається загальною формулою С6Н10О5 х. Відмінність ж у властивостях цих полісахаридів обумовлено просторовою ізомерією утворюють їх моносахаридних молекул крохмаль побудований з ланок ба целюлоза в-форми глюкози. Крохмаль - С6Н10О5 х - білий під мікроскопом зернистий порошок, нерозчинний у холоднійводі в гарячій набухає, утворюю колоїдний розчин крохмальний клейстер з розчином йоду дає синє забарвлення характерна реакція.
Молекули крохмалю неоднорідні за величиною значення х них коливається від сотень до 1000-5000 і більше. У техніці перетворення крохмалю на глюкозу процес оцукрювання здійснюється шляхом кип'ятіння його протягом кількох годин з розведеною сірчаною кислотою каталітичний вплив сірчаної кислоти на оцукрювання крохмалю було виявлено у 1811 р. українським ученим К.С.Кірхгофом. щоб з отриманого розчину видалити сірчану кислоту, до нього додають крейду, що утворює із сірчаною кислотою нерозчинний сульфат кальцію.
Останній фільтрують і розчин упарюють. Виходить густа солодка маса, так звана крохмальна патока, що містить, крім глюкози, значну кількість інших продуктів гідролізу крохмалю. Патока застосовується для приготування кондитерських виробів та різних технічних цілей.
Якщо потрібно отримати чисту глюкозу, то кип'ятіння крохмалю ведуть довше, ніж досягається повніше перетворення його на глюкозу. Отриманий після нейтралізації та фільтрування розчин згущують, поки з нього не почнуть випадати кристали глюкози. При нагріванні сухого крохмалю до 200-250°С відбувається часткове розкладання його і виходить суміш менш складних, ніж крохмаль, полісахаридів, яка називається декстрином. Декстрин застосовується для обробки тканин та виготовлення клею. Перетворенням крохмалю на декстрин пояснюється утворення блискучої кірки на печеному хлібі, а також блиск накрохмаленої білизни.
Целюлоза, або клітковина, С6Н10О5 х волокниста речовина, головна складова частина оболонок рослинних клітин. Величина х молекулах целюлози зазвичай становить близько 3000, але може досягати 6000-12000. Найбільш чистаприродна целюлоза бавовняне волокно містить 85-90 целюлози. У деревині хвойних дерев целюлози міститься близько 50 до складу деревини поруч із целюлозою входять її супутники, серед них найважливішими є лігнін природний полімер, побудований з декількох ароматичних кисневмісних сполук ряду бензолу, і геміцеддюдози споріднені целюлози. Значення целюлози дуже велике.
Досить зазначити, що велике значення бавовняного волокна йде для вироблення бавовняних тканин. З целюлози отримують папір і картон, а шляхом хімічної переробки цілий ряд різноманітних продуктів штучне волокно, пластичні маси, лаки, бездимний порох, етиловий спирт та ін. Найбільш поширений промисловий спосіб виділення целюлози з деревини полягає в обробці подрібненої деревини за підвищених температур і гідросульфіту кальцію СаНSО32. При цьому деревина руйнується, лігнін, що міститься в ній, переходить в розчин, целюлоза ж залишається в незміненому вигляді. Потім целюлозу відокремлюють від розчину, промивають водою, сушать і направляють на подальшу переробку.
Целюлозу, одержану описаним вище способом, часто називають сульфітною целюлозою.
Целюлоза не розчиняється у воді, діетиловому ефірі та етиловому спирті, вона не розщеплюється під впливом розведених кислот, стійка до дії лугів та слабких окислювачів. При обробці на холоді концентрованою сірчаною кислотою целюлоза розчиняється у ній, утворюючи в'язкий розчин. Якщо цей розчин вилити в надлишок води, виділяється білий пластівчастий продукт, так званий амілоїд, що являє собою частково гідролізовану целюлозу.
Він подібний до крохмалю по реакції з йодом синє фарбування целюлоза не дає цієї реакції. Якщо непроклеєний папір опустити на короткий час в концентровану сірчану кислоту і потім зараз же промити, то амілоїд, що утворюється, склеює волокна паперу, роблячи її більш щільною і міцною. Так виготовляється пергаментний папір. При тривалому впливі на целюлозу концентрованих розчинів мінеральних кислот вона під час нагрівання піддається гідролізу, кінцевим продуктом якого є глюкоза.
У молекулах целюлози містяться спиртові гідроксильні групи в кожному залишку глюкози таких груп три і формулу целюлози можна представити так С6Н7О2ОН3х. Тому з неї можуть бути отримані прості та складні ефіри. Складні ефіри целюлози та азотної кислоти нітрати целюлози нітроцелюлоза можуть мати склад С6Н7О2ОН2ОNO2х, С6Н7О2ОНОNO22х і С6Н7О2ОNO23х. Вони йдуть на виготовлення бездимного пороху піроксиліну, целулоїду, нітролаків тощо. З оцтовокислих ефірів целюлози ацетати целюлози, або ацетилцелюлоза, наприклад С6Н7О2ОСОСН33х, виготовляють негорючу фото-і кіноплівку, різні прозорі пластичні маси та лаки. Велике промислове значення має хімічна переробка целюлози на штучне волокно.
Виробництво штучного волокна з целюлози здійснюється трьома способами віскозним, ацетатним та мідноаміачним. Для отримання волокна за віскозним способом целюлозу обробляють їдким натром, а потім сірковуглецем.
Помаранчеву масу, що утворюється, звану ксантогенатом, розчиняють у слабкому розчині слабкого натру, отримуючи так звану віскозу. Останню продавлюють через спеціальні ковпачки з дрібними отворами фільєри в ванну осаду, що містить водний розчин сірчаної кислоти. При взаємодії із сірчаною кислотою луг нейтралізується, і віскоза розкладається, розщеплюючи сірковуглець і утворюю блискучі ниткидещо зміненою за складом целюлози. Ці нитки є віскозним волокном.
При отриманні за ацетатним способом розчин ацетату целюлози в ацетоні продавлюється через фільєри назустріч теплому повітрі. Менш поширеним є мідно-аміачний спосіб, при якому використовується характерна властивість целюлози її здатності розчинятися в аміачному розчині оксиду міді II CuNН34ОН2 реактив Швейцера. З цього розчину дією кислот знову виділяють целюлозу.
Нитки волокна отримують продавлюванням мідноаміачного розчину крізь фільєри в ванну з осадом з розчином кислоти. Розглянемо одержання етилового спирту за допомогою моно- та полісахаридів. Етиловий винний спирт, або етанол, СН3СН2ОН темп. кіп. 78,4 З одна з найважливіших вихідних речовин у сучасній промисловості органічного синтезу. Для отримання його здавна користуються різними цукристими речовинами, наприклад, виноградним цукром або глюкозою, яка шляхом бродіння, що викликається дією ферментів, що виробляються дріжджовими грибками, перетворюється на етиловий спирт.
У солоді міститься діастаз складна суміш ферментів, що діють на процес оцукрювання крохмалю каталітично. Після закінчення оцукрювання до отриманої рідини додають дріжджі, під дією ферменту яких зимази утворюється спирт. Його відганяють і потім очищають повторною перегонкою. В даний час осазарювання піддають тільки інший полісахарид целюлозу клітковину, що утворює головну масу деревини.
Для цього целюлозу, піддають гідролізу в присутності кислот наприклад, тирсу при 150-170 С обробляють 0,1-5 сірчаної кислотою під тиском 0,7 1,5 Мпа. Отриманий таким чином продукт такожмістить глюкозу та зброджується на спирт за допомогою дріжджів гідролізний спирт.