Selüloz nedir?
Karbon, hidrojen ve oksijenin belirli oranlarda birleşmesinden meydana gelen organik bir maddedir.
Tabiatta saf olarak pamukta, birçok genç bitkilerin hücrelerinde rastlanır. Pamuk, dokuma endüstrisinde kullanıldığı için selüloz, bol ve ucuz olan odun, saman, pamuk sapı, pirinç sapı gibi çeşitli bitkilerden elde edilir. Başlı başına bir endüstri kolu yaratan selüloz, kağıt, suni ipek, selofan, patlayıcı ve plastik maddelerin yapımında kullanılır.
Pamuk ipliklerinin % 90’dan fazlası, odunun kabaca % 50’si, samanın % 30’u selülozdur. Bazı plastik ve kumaşların üretiminde de kullanılmakla beraber, selülozun en büyük kullanma sahası kağıt sanayiidir. Selülozun yapılan analizinde % 44 karbon, % 6,2 hidrojen ve % 49 oksijen ihtiva ettiği görülür. Bu bileşim C 6 H 10 O 5 bileşimine karşılık gelir. Saf selüloz hidroliz edildiğinde takribi % 95 verimle D-glikoza (C 6 H 12 O 6 ) dönüşür. Bu ve benzeri çalışmalardan selülozun yapı biriminin bir anhidro-glikoza karşılık olduğu görülür.
Yani selülozun yapı taşı, bir D-glikoz molekülünün bir su molekülü eksiğine karşılıktır. Bu anhidro-glikoz birimleri, defalarca tekrarlanarak bir zincir molekül meydana getirirler. Bu birimlerin tekrarlanma sayısı, odunda 600’den 1000’e, pamuk ipliklerinde ise 3500’e kadar değer alır. Her bir anhidro-glikoz biriminin üç tane hidroksil (OH) grubu vardır. Bu gruplar ticari değeri olan ürünlerin (selüloz nitrat, selüloz asetat ve etil selüloz gibi) türetilmesine imkan sağlar.
1820’den sonra özellikle Gay-Lussac ve Payen tarafından incelenen selüloz, endüstrinin temel hammaddeleri arasında yer aldı. Özellikle kumaş, kağıt, patlayıcı maddeler, plastik endüstrisinde ve fotoğrafçılıkta vazgeçilmez bir öneme sahiptir. Sözgelimi, selülozun alkali çözeltileri girdiği tepkimeler sonucunda elde edilen alkaliselüloz, suyla yıkandığında merserize selülozu verir. Bu özelliğinden pamuğun merserizelenmesine yararlanılır.
Alkaliselüloz karbonsülfürle yoğunlaşarak viskoz denilen yapay ipeğin üretilmesinde kullanılan alkali ksantojenat elde edilir. Uzun süre sülfirikasit etkisinde tutulan selüloz, önce destrin sonra glikoz durumunda hidrolize uğrar. Sülfürikasidin kağıt üzerindeki kısa süreli etkisi bir büzülmeye ve bitkisel parşömen (sülfürlenmiş kağıt) oluşumuna neden olur. Nitrik asit aralarında bir mononitroselüloz, dinitroselüloz ve trinitroselüloz bulunan nitroselülozlan (pamuk barutu) verir. Patlayıcı madde kimyasında çok önemli bir yere sahip olan bu madde, kolodyum ve selüloit üretiminde kullanılır.
Astetik anhidritle hidroksit kümelerinin esterleşmesinden selüloz asetatlar elde edilir. Bunlar asetatlı ipek ve rodoit gibi bazı saydam plastiklerin üretiminde hammadde olarak kullanılır. Pamuğun tanelenmesi sırasında toplanan kısa lifler, kimsayal odun hamuru, eski kağıt parçaları, talaş mantar vb endüstride kullanılan selülozun başlıca elde edilme kaynaklandır. Selüloz üretiminde dünyada baş sırayı ABD alır, onu, Kanada, İsveç, Finlandiya ve Japonya izler.
Fiziksel ve kimyasal özellikleri
Selüloz su ve benzen, alkol, aseton, kloroform gibi organik çözücülerde çözünmez. Odun selülozunun % 85’i, % 75,5’lik sodyum hidroksit çözeltisinde çözülmez. Buna keyfi olarak "alfa selüloz" ismi verilmiş olup, bu kısım rejenere selüloz ve çeşitli selüloz türevlerinin üretiminde geniş çapta kullanılır. Selülozun seyreltik sodyum hidroksitle muamelesinden merserize pamuk elde edilir. Selüloz, schweitzer çözeltisi adı verilen, bakır-II-hidroksit ve derişik amonyum hidroksit karışımında çözünür. Çözelti, ince deliklerden bir asit banyosundan geçirildiğinde rejenere selüloz elde edilir. Rejenere selüloz piyasada viskoz rayonu ismini alır.
Etil selüloz: Selülozun bir eter türevi olup, selüloz liflerinin sodyum hidroksit ve etil klorürle muamelesinden elde edilir. Etil selüloz plastikleri, geniş bir sıcaklık aralığına karşı dayanıklılık gösterir. Keza bu plastiklerin suya, kuvvetli bazlara, yağlara karşı dayanıklılığı fazla olup, yüzeyleri de parlaktır. Bazı otomobil aksamlarında ve ambalajlamada kullanılırlar.
Selüloz asetat: Selülozdan elde edilen termoplastik bir reçinedir. Selüloz asetat, 60-97°C arasında yumuşayan, 260°C’de eriyen kokusuz, beyaz renkli bir toz veya lapa şeklindedir. Odun veya pamuk selülozunun sülfürik asit mevcudiyetinde, asetik asit ve asetik anhidritle muamelesinden elde edilir. Meydana gelen ürün kısmen hidroliz edilir.
Son halde selülozdaki her bir glikoz birimi ortalama 2-2,5 asetat grubu ihtiva eder. Selüloz asetat; reçineli verniklerin, sun’i deri, piyasada asetat ismi verilen şeffaf kağıtların ve bazı plastiklerin üretiminde ve muhafaza kaplamacılığında kullanılır. Selüloz asetat bir plastik olarak kullanılacağında, plastikleştiricilerle ve boyar maddelerle birleştirilir.
Bu plastikler oldukça sağlam olup, kolay alev almazlar. Oyuncaklarda, çatal, bıçak, alet saplarında, radyo vb. aletlerde kullanılır. Selüloz asetat lifleri ipeğe benzeyen, sağlam, kolay boyanan ve giyimi iyi olan ürünlerin imalatında kullanılır. Bu lifler, selüloz asetatın asetondaki çözeltisini ince yarıklardan, bir sıcak hava akımında geçirilmesiyle elde edilir.
Böylece aseton buharlaşarak lifleri terkeder. Selüloz asetat filmi elde edileceği zaman, çözelti bir tabaka halinde yaydırılır. Çözücü uçtuğunda geriye selüloz asetat filmi kalır. Selüloz asetat filmleri de, fotoğraf filmlerinde, ses kayıtları için manyetik teyplerde, paketlemede vs. kullanılır.
Selüloz Nitrat: Selülozun nitrat asidiyle reaksiyonundan meydana gelen yanabilen bir madde. Nitro selüloz olarak da bilinir. Patlayıcı maddelerde ve koruyucu filmlerde kullanılır. Selüloz nitrat, imalatında, pamuk iplikleri veya yumuşak odun selülozu, nitrat asidi, sulfat asidi ve sudan ibaret bir karışıma katılır. Birkaç dakika sonra artık asit santrifüjle alınır, selüloz nitrat kaynar suda 24 saat kadar bekletilerek kalan asidin de giderilmesi sağlanır. En sonunda alkolle hafifçe yıkanır.
Sözlükte "selüloz" ne demek?
1. Bitkilerde göze yapısının büyük bir bölümünü oluşturan, kağıt, yapay ipek ve patlayıcı maddelerin yapımında kullanılan bir karbonhidrat (c6h10o5)n.
Selüloz kelimesinin ingilizcesi
n. cellulose
Köken: Fransızca
