Ինչու է ցելյուլոզը կոչվում պոլիմեր:

Ցելյուլոզը, որը հաճախ կոչվում է Երկրի վրա ամենաառատ օրգանական միացությունը, հետաքրքրաշարժ և բարդ մոլեկուլ է, որն ունի խոր ազդեցություն կյանքի տարբեր ասպեկտների վրա՝ սկսած բույսերի կառուցվածքից մինչև թղթի և տեքստիլի արտադրություն:

Հասկանալու համար, թե ինչուցելյուլոզադասակարգվում է որպես պոլիմեր, անհրաժեշտ է խորանալ դրա մոլեկուլային կազմի, կառուցվածքային հատկությունների և վարքագծի մեջ, որը այն ցուցադրում է ինչպես մակրոսկոպիկ, այնպես էլ միկրոսկոպիկ մակարդակներում: Այս ասպեկտները համակողմանիորեն ուսումնասիրելով՝ մենք կարող ենք պարզաբանել ցելյուլոզայի պոլիմերային բնույթը:

Պոլիմերային քիմիայի հիմունքներ.
Պոլիմերային գիտությունը քիմիայի մի ճյուղ է, որը զբաղվում է մակրոմոլեկուլների ուսումնասիրությամբ, որոնք խոշոր մոլեկուլներ են՝ կազմված կրկնվող կառուցվածքային միավորներից, որոնք հայտնի են որպես մոնոմերներ։ Պոլիմերացման գործընթացը ներառում է այս մոնոմերների միացումը կովալենտային կապերի միջոցով՝ ձևավորելով երկար շղթաներ կամ ցանցեր։

Ցելյուլոզայի մոլեկուլային կառուցվածքը.
Ցելյուլոզը հիմնականում կազմված է ածխածնի, ջրածնի և թթվածնի ատոմներից՝ դասավորված գծային շղթայի նման կառուցվածքով։ Նրա հիմնական շինանյութը՝ գլյուկոզայի մոլեկուլը, ծառայում է որպես ցելյուլոզայի պոլիմերացման մոնոմերային միավոր։ Ցելյուլոզային շղթայի յուրաքանչյուր գլյուկոզայի միավորը միացված է հաջորդին β(1→4) գլիկոզիդային կապերի միջոցով, որտեղ հարակից գլյուկոզայի միավորների ածխածնի-1-ի և ածխածնի-4-ի հիդրոքսիլ (-OH) խմբերը ենթարկվում են խտացման ռեակցիաների՝ կապ ստեղծելու համար:

Ցելյուլոզայի պոլիմերային բնույթը.

Կրկնվող միավորներ. ցելյուլոզում β(1→4) գլիկոզիդային կապերը հանգեցնում են պոլիմերային շղթայի երկայնքով գլյուկոզայի միավորների կրկնմանը: Կառուցվածքային միավորների այս կրկնությունը պոլիմերների հիմնական հատկանիշն է:
Բարձր մոլեկուլային քաշ. ցելյուլոզայի մոլեկուլները բաղկացած են հազարավորից միլիոնավոր գլյուկոզայի միավորներից, ինչը հանգեցնում է պոլիմերային նյութերին բնորոշ բարձր մոլեկուլային քաշի:
Երկար շղթայի կառուցվածք. գլյուկոզայի միավորների գծային դասավորությունը ցելյուլոզային շղթաներում ձևավորում է երկարացված մոլեկուլային շղթաներ, որոնք նման են պոլիմերներում նկատվող բնորոշ շղթայի նման կառուցվածքներին:
Միջմոլեկուլային փոխազդեցություններ. Ցելյուլոզայի մոլեկուլները դրսևորում են միջմոլեկուլային ջրածնային կապ հարակից շղթաների միջև՝ հեշտացնելով միկրոֆիբրիլների և մակրոսկոպիկ կառուցվածքների ձևավորումը, ինչպիսիք են ցելյուլոզային մանրաթելերը:
Մեխանիկական հատկություններ. Բջջանյութի մեխանիկական ուժն ու կոշտությունը, որոնք կարևոր են բույսերի բջիջների պատերի կառուցվածքային ամբողջականության համար, վերագրվում են նրա պոլիմերային բնույթին: Այս հատկությունները հիշեցնում են այլ պոլիմերային նյութեր:
Կենսաքայքայվողություն. չնայած իր կայունությանը, ցելյուլոզը կենսաքայքայվող է, ենթարկվում է ֆերմենտային քայքայման ցելյուլազների կողմից, որոնք հիդրոլիզացնում են գլիկոզիդային կապերը գլյուկոզայի միավորների միջև՝ ի վերջո տրոհելով պոլիմերը իր բաղկացուցիչ մոնոմերների:

Ծրագրեր և կարևորություն.
Պոլիմերային բնույթըցելյուլոզահիմնված է դրա բազմազան կիրառությունների վրա տարբեր ոլորտներում, ներառյալ թղթի և ցելյուլոզը, տեքստիլը, դեղագործությունը և վերականգնվող էներգիան: Ցելյուլոզայի վրա հիմնված նյութերը գնահատվում են իրենց առատությամբ, կենսաքայքայվողությամբ, վերականգնվողությամբ և բազմակողմանիությամբ՝ դրանք անփոխարինելի դարձնելով ժամանակակից հասարակության մեջ:

Ցելյուլոզը որակվում է որպես պոլիմեր՝ շնորհիվ իր մոլեկուլային կառուցվածքի, որը ներառում է կրկնվող գլյուկոզայի միավորներ՝ կապված β(1→4) գլիկոզիդային կապերով, ինչը հանգեցնում է բարձր մոլեկուլային քաշով երկար շղթաների։ Դրա պոլիմերային բնույթը դրսևորվում է տարբեր բնութագրերով, ներառյալ ընդլայնված մոլեկուլային շղթաների ձևավորումը, միջմոլեկուլային փոխազդեցությունները, մեխանիկական հատկությունները և կենսաքայքայվողությունը: Ցելյուլոզը որպես պոլիմեր հասկանալը առանցքային է նրա անհամար կիրառությունները օգտագործելու և կայուն տեխնոլոգիաների և նյութերի ներուժն օգտագործելու համար: