Полісахариди. Полісахариди – продукти конденсації великої кількості молекул моносахаридів

Полісахариди – продукти конденсації великої кількості молекул моносахаридів. Найважливішими природними полісахаридами є крохмаль і целюлоза.

Крохмаль. Крохмаль міститься у багатьох рослинах. Його багато в зернових культурах (рисі, кукурудзі, пшениці) і в картоплі, з якої крохмаль звичайно добувають у промисловості. У рослинах крохмаль утворюється в результаті фотосинтезу.

За зовнішнім виглядом крохмаль – білий порошок. У воді не розчинний. У гарячій воді крохмаль набрякає і утворює клейстер, який є колоїдним (не істинним) розчином.

Крохмаль – це суміш двох полісахаридів однакового складу (C₆H₁₀O₅) _n – амілози і амілопектину.

Амілоза – лінійний полімер, що складається із залишків глюкози в - формі:

Амілопектин також побудований із залишків - глюкози, проте ці залишки сполучаються іншим способом, утворюючи розгалужену структуру:

Масова частка амілози в крохмалі звичайно становить 10-20%, амілопектину – 80-90%.

З будови макромолекул амілози і амілопектину видно, що в крохмалі немає карбонільних груп, тому він не виявляє хімічних властивостей, типових для альдегідів і кетонів.

Для крохмалю (і для всіх полісахаридів) характерний гідроліз. При частковому гідролізі крохмалю утворюються декстрини – полісахариди складу (C₆H₁₀O₅) _n, молекулярна маса яких менша, ніж крохмалю. Декстрини утворюються також під час термічної обробки крохмалю. В результаті повного гідролізу крохмалю утворюється глюкоза:

(C₆H₁₀O₅) _n + n H₂O n C₆H₁₂O_6.

Повний гідроліз крохмалю здійснюється при наявності кислот.

Гідроліз крохмалю до глюкози відбувається в процесі травлення. Глюкоза всмоктується кишками, поступає в кров і накопичується в печінці, перетворюючись там на тваринний полісахари – глікоген. Вуглеводи з печінки йдуть на живлення всіх тканин організму.

Специфічною реакцією є взаємодія з йодом. При цьому крохмаль утворює сполуку, що має темно-синє забарвлення. Цю реакцію використовують для якісного визначення крохмалю і йоду.

Крохмаль використовується в харчовій промисловості. З нього добувають глюкозу, дестерини і патоку – продукт неповного гідролізу крохмалю (суміш глюкози і декстринів).

Целюлоза. Целюлоза входить до складу багатьох рослинних організмів. Волокна бавовнику складаються в основному з целюлози (її масова частка 98%). Целюлоза становить приблизно половину маси деревини, утворюючи оболонку рослинних клітин. У траві і листі дерев міститься 10-25% целюлози.

Природна целюлоза – тверда біла волокниста речовина. У воді практично не розчинна.

Целюлоза складається із структурних залишків -глюкози, сполучених у лінійні макромолекули:

Склад целюлози передається такою самою формулою, як і крохмалю, (C₆H₁₀O₅) _n.

Целюлоза піддається гідролізу при нагріванні з розчинами неорганічних кислот:

_­ (C₆H₁₀O₅) _n + n H₂O n C₆H₁₂O_6.

Як і при гідролізі крохмалю, кінцевий продукт гідролізу целюлози – глюкоза.

До складу кожної структурної ланки целюлози входять три гідроксильні групи, тому целюлоза може давати складні ефіри з органічними і неорганічними кислотами:

Целюлоза добре горить, утворюючи CO₂ і воду. Під час термічної обробки целюлози без доступу повітря утворюються деревне вугілля, вода і ряд органічних речовин, наприклад метанол, ацетон, оцтова кислота.

Целюлоза має різноманітне застосування. У вигляді деревини вона є важливим будівельним матеріалом. У свою чергу, з деревини виділяють целюлозу, що йде на виробництво паперу і картону. З целюлози бавовнику та льону виробляють нитки і тканини.

Ефір оцтової кислоти (триацетат) застосовують у виробництві кіноплівки та електроізоляційної плівки. Крім того, з цього поліефіру виробляють ацетатне волокно – важливий текстильний матеріал. З целюлози добувають і штучні волокна – віскозне та мідно-аміачне. При добуванні цих волокон целюлозу спочатку переводять у розчинну сполуку, а потім регенерують. Тому волокна обох цих видів – чиста целюлоза.

Широке застосування мають ефіри целюлози з азотною кислотою. Тринітрат целюлози – вибухова речовина, застосовується у виробництві пороху. Суміш моно- і динітратів целюлози використовують у виробництві целулоїду, лаків, вибухових речовин.

Гідролізом целюлози в промисловості виробляють глюкозу, бродінням якої добувають етиловий спирт.

Література

Основна література.

105. Глінка М.Г., Загальна хімія. – К.: Вища школа, 1982. – 607 с.

106. Рейтер Л.Т., Степаненко О.М., Басов В.П., Теоретичні розділи загальної хімії. Київ.: „Каравела”, 2003. – 342 с.

107. Сегеда А.С. Аналітична хімія. Якісний і кількісний аналіз. К.: ЦУЛ, 2003. –311с.

108. Логинов Н.Я. Аналитическая химия. /Логинов Н.Я., Воскресенський А.Г., Солодкин, И.С./ – М.: “Просвещение”, 1975. – 477с.

Додаткова література.

109. Басов В.П., Родіонов В. М. „Хімія”. Київ.: „Каравела”, 2004. – 318 с.

110. Омелян В.І, Шешеня С.К. Навчальний комплекс з дисципліни хімія і методи дослідження сировини та матеріалів. Частина I. загальні основи аналітичної хімії. Для віртуально-тренінгової технології самостійної роботи студентів спеціальностей: 7.0503.01 “Товарознавство та комерційна діяльність”, 7.00503.02 “Товарознавство та експертиза в митній справі”. – Полтава: РВВ ПУСКУ, 2002. – 179.

111. Омелян В.І. Опорний конспект лекцій з дисципліни хімія і методи дослідження сировини та матеріалів. Частина I. Загальні основи аналітичної хімії для студентів спеціальностей: 7.0503.01 “Товарознавство та комерційна діяльність”,7.0503.02 “Товарознавство та експертиза в митній справі” та МІПК. – Полтава: РВВ ПУСКУ, 2003. – 60.

112. Омелян В.І., Зайцева І.В. Хімія і методи дослідження сировини та матеріалів: Методичні рекомендації. Частина 1. Методичні рекомендації до самостійної роботи студентів спеціальностей: 7.0503.01 “Товарознавство та комерційна діяльність”,7.0503.02 “Товарознавство та експертиза в митній справі”. –Полтава: РВВ ПУСКУ, 2004. – 23 с.

Дата добавления: 2014-01-07