Cellulose
Un article de Wikivisual, l'encyclopédie libre.
|
|
La cellulose est un glucide, polymère du glucose (ou polysaccharide de glucose), de formule <math>(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}</math> (<math>n</math> compris entre 200 et 14 000) et principal constituant des végétaux et en particulier de la paroi de leurs cellules. Les monomères de glucose sont liés par des liaisons béta 1-4 et des liaisons intramoléculaires et intermoléculaires peuvent se former entre fonctions alcools ou entre fonctions alcools et les oxygènes des cycles pyranoses. Ce qui donne des fibres de cellulose droites. À ce titre c'est aussi le principal constituant du bois. La cellulose constitue la molécule organique la plus abondante sur la Terre (plus 50 % de la biomasse). La quantité synthétisée par les végétaux est estimée à 50-100 milliards de tonnes par an.
Elle n'est pas digérée par l'homme, mais est cependant utile au bon fonctionnement des intestins sous forme de fibres végétales.
Les animaux herbivores utilisent en général des enzymes d'origine exogène, c'est-à-dire produites par les cellules de la flore intestinale pour digérer la cellulose.
Lorsque la cellulose est solubilisée, elle forme des fibres végétales (microfibrilles). Il s'établit des liaisons hydrogènes entre les molécules de glucose des différentes chaînes.
Sommaire |
[modifier] Sources de Cellulose
Le coton est une source importante de cellulose |
La cellulose est le constituant principal du bois |
[modifier] Structure
La structure de la cellulose a une grande influence sur le comportement chimique et les propriétés macroscopiques de celle-ci. Différents niveaux de description structurale sont à prendre en compte.
[modifier] Structure moléculaire
La cellulose est un homopolymère linéaire composé d'unités de D-Anhydroglucopyranose (AGU) reliées entre elles par des liaisons glycosidiques β-(1→4). Le motif de répétition est le dimère cellobiose. Les AGU se trouvent en conformation chaise et possèdent 3 fonctions hydroxyles: 2 alcools secondaires (en position 2 et 3) et un alcool primaire (en position 6). Ces fonctions hydroxyles, ainsi que les liaisons glycosidiques, se situent en position équatoriale par rapport au plan du cycle ce qui entraîne donc que les hydrogènes du cycle se trouve en position axiale.
Le degré de polymérisation différe énormément selon l'origine de la cellulose; sa valeur peut varier de quelques centaines à quelques dizaines de milliers.
[modifier] Structure supramoléculaire
La molécule est étirée, car les liasons sont équatoriales, et permettent donc une extension maximale. L'agencement se fait ensuite en micr-fibrilles (environ 1500molécules/fibre).
[modifier] Propriétés
[modifier] Principaux dérivés
Les groupements hydroxyles de la cellulose peuvent réagir partiellement ou totallement avec différents réactifs chimiques pour donner des dérivés cellulosiques possédant des propriétés propres.
Les principales familles de dérivés de la cellulose sont les esters et les éthers de cellulose.
[modifier] Applications
[modifier] bois énergie
la cellulose est le principal composant du bois. En ce sens, c'est l'élément essentiel de la combustion du bois énergie qui est, par exemple, la première source d'énergie renouvelable en France.
[modifier] Additif alimentaire
La cellulose et ses dérivés sont utilisés dans l'industrie alimentaire. En tant que additifs alimentaires ils portent les codes E 460-E 466 :
- E 460 i Cellulose microcristalline
- E 460 ii Poudre de cellulose
- E 461 Methylcellulose
- E 462 Ethylcellulose
- E 463 Hydroxypropylcellulose
- E 464 Hydroxypropylmethylcellulose
- E 465 Ethylmethylcellulose
- E 466 Carboxymethylcellulose
[modifier] Autre
La cellulose est une importante matière première industrielle. Elle sert :
- soit sous forme de fibres brutes à la fabrication de pâte à papier, soit pâte mécanique qui inclut la cellulose, l'hémicellulose et la lignine du bois, soit pâtes chimiques qui contiennent des fibres de cellulose uniquement ;
- soit, après transformation dans l'industrie chimique :
- à la fabrication de fibres textiles artificielles, acétate de cellulose, viscose, rayonne... Ces fibres de cellulose artificielles sont de plus des précurseurs pour la fabrication de fibres de carbone thermiquement isolantes utilisées comme renfort des matériaux de protection thermique de l'industrie aérospatiale.
- de produits divers, acétate de cellulose, cellophane, celluloïd, rhodoïd, collodion…
- d'explosifs, nitrate de cellulose, nitrocellulose.
- Sous forme microcristalline, elle peut servir de liant pour fabriquer des cachets à partir de poudre.
- Elle peut servir également d'isolant thermique et phonique, soit en panneaux, soit en vrac.
- Elle sert également a la fabrication de papier à rouler
[modifier] Voir aussi
[modifier] Références
- Comprehensive Cellulose Chemistry, D. Klemm, B. Philipp, T. Heinze, U. Heinze, W. Wagenknecht, Wiley-VCH 1998.
|
|
bg:Целулоза ca:Cel·lulosa cs:Celulosa da:Cellulose de:Zellulose en:Cellulose eo:Celulozo es:Celulosa et:Tselluloos fi:Selluloosa he:תאית hr:Celuloza id:Selulosa io:Celulozo it:Cellulosa ja:セルロース lt:Celiuliozė mk:Целулоза nl:Cellulose no:Cellulose pl:Celuloza pt:Celulose ru:Целлюлоза simple:Cellulose su:Selulosa sv:Cellulosa th:เซลลูโลส tr:Selüloz uk:Целюлоза vi:Cellulose zh:纤维素
