Selluloosan huokoinen rakenne, joka antaa solulle. Menetelmä huokoisen rakenteen omaavan selluloosajauheen valmistamiseksi. III. Tutkitun aineiston konsolidointi ja yleistäminen

Kohde: jatkaa evoluutioideoiden muodostumista orgaanisen maailman kehityksestä ja sen jakautumisesta prokaryoottisiin ja eukaryoottisiin organismeihin; kehittää tietoa prokaryoottisoluista.

Laitteet: moniste aiheesta: "Prokaryoottisolun rakenteen piirteet", piirustukset oppikirjasta.

Tuntien aikana

minäOpiskelun aineiston tiedon toisto ja testaus.

1. Suullinen kuulustelu. Ytimen rakenne ja toiminnot.

2. Paperityötä vaihtoehtojen mukaan. Kysymykset kirjoitetaan taululle.

I vaihtoehto.

1. Proteiinisynteesi tapahtuu (ribosomissa).
2. Rakenteet, jotka tarjoavat solujen liikkeen (värekärpät ja flagella).
3. Solurakenne, joka sisältää geneettistä materiaalia DNA:n (ytimen) muodossa.
4. Soluelimet, joissa hiilihydraatteja syntetisoidaan (plastidit).
5. Yksikalvoiset rakenteet entsyymeillä, jotka hajottavat aineita (lysosomeja).

II vaihtoehto.

1. Kalvojärjestelmää, joka jakaa solun erillisiin osastoihin, joissa metaboliset reaktiot tapahtuvat, kutsutaan (EPS).
2. Pinot kalvosylintereitä, rakkuloita, joihin pakataan solussa syntetisoituneita aineita (Golgi-kompleksi).
3. Kaksikalvoiset soluorganellit, joissa energia varastoituu muotoon ATP-molekyylejä(mitokondriot).
4. Selluloosan huokoinen rakenne, joka antaa solulle lujuuden ja pysyvän muodon (soluseinä).
5. Solun pääaine, joka sisältää kaikki solun organellit (sytoplasma).

II. Uuden materiaalin oppiminen.

Mitkä ovat soluorganisaation tasot?

Mitä soluja kutsutaan prokaryooteiksi?

Mitkä organismit ovat prokaryootteja?

Prokaryoottiset organismit säilyttävät syvimmän antiikin piirteet: ne on järjestetty hyvin yksinkertaisesti.

Bakteerit ovat tyypillisiä prokaryoottisoluja. He elävät kaikkialla: vedessä, maaperässä, ruoassa. Bakteerit ovat alkukantaisia ​​elämänmuotoja, ja voidaan olettaa, että ne kuuluvat elävien olentojen tyyppiin, joka ilmestyi elämän varhaisimmissa kehitysvaiheissa maan päällä.

Ilmeisesti bakteerit asuivat alun perin merissä; heistä luultavasti ovat peräisin nykyaikaiset mikro-organismit. Ihminen tutustui bakteerien maailmaan suhteellisen äskettäin, vasta sen jälkeen, kun he oppivat valmistamaan linssejä, jotka antavat melko voimakkaan lisäyksen. Seuraavien vuosisatojen teknologian kehitys mahdollisti bakteerien ja muiden prokaryoottisten organismien yksityiskohtaisen tutkimuksen.

Bakteerien koot vaihtelevat suuresti: 1 - 10-15 mikronia.

Katso kuvia bakteereista. Missä muodossa ne voivat olla?

Muodossa pallomaiset kokkisolut erottuvat, pitkänomaisia ​​- tikkuja tai basilleja, kiertyneitä - spirilla. Mikro-organismit voivat esiintyä joko yksittäin tai muodostaa klustereita.

Bakteerit voivat elää joko vain aerobisissa olosuhteissa tai vain anaerobisissa olosuhteissa tai molemmissa. Ne saavat tarvittavan energian hengityksen, käymisen tai fotosynteesin prosessissa.

Mitä bakteerien rakenteellisia piirteitä voidaan tunnistaa?

Bakteerien rakenteen pääpiirteet ovat ytimen puuttuminen, jota rajoittaa kuori. Bakteerien perinnöllinen tieto sisältyy yhteen kromosomiin. Bakteerikromosomi, joka koostuu yhdestä DNA-molekyylistä, on renkaan muotoinen ja on upotettu sytoplasmaan. Bakteerisolua ympäröi kalvo, joka erottaa sytoplasman soluseinästä. Sytoplasmassa on vähän kalvoja. Se sisältää ribosomeja, jotka syntetisoivat proteiineja. Bakteerit lisääntyvät jakautumalla kahtia. Joskus lisääntymistä edeltää seksuaalinen prosessi, jonka ydin on uusien geeniyhdistelmien ilmaantuminen bakteerikromosomiin. Monet bakteerit pyrkivät itiöimään. Riidat syntyvät, kun niistä on puutetta ravinteita tai kun aineenvaihduntatuotteita kertyy liikaa ympäristöön. Itiöiden sisällä tapahtuvat elintärkeän toiminnan prosessit lakkaavat käytännössä. Bakteeri-itiöt ovat erittäin pysyviä kuivina. Tässä tilassa ne pysyvät elinkelpoisina satoja ja jopa tuhansia vuosia kestämään voimakkaita lämpötilanvaihteluja. Kun itiöt ovat suotuisissa olosuhteissa, ne muuttuvat aktiiviseksi bakteerisoluksi.

Kirjoita muistikirjaan bakteerien rakenteelliset piirteet.

Opiskelijan esittely raportilla aiheesta "Bakteereiden rooli luonnossa ja ihmisen elämässä". Muut opiskelijat tekevät lyhyen yhteenvedon.

Miksi koulussa julistetaan karanteeni joihinkin sairauksiin, mutta ei toisiin? Mitä tartuntatautien ehkäisysääntöjä tiedät?

III. Tutkitun aineiston konsolidointi ja yleistäminen.

Jokaisessa pöydässä on materiaalia tehtävissä.

Pöydillä on sekakokoisia piirustuksia solujen organelleista, kromosomeista, ytimistä ja pintalaitteistoista. Piirrä malli prokaryoottisolusta. (Yksi oppilas tekee mallin taululle. Keskustelu saaduista tuloksista.) Keksi tarina prokaryoottisolusta ja nimeä vuorostaan ​​yksi sen rakenteen ja elämän piirteistä.

IV. Kotitehtävät.

Prokaryoottisolun rakenteelliset ominaisuudet.

Kirjallisuus:

1. Biologian oppitunteja 10 (11) luokassa. Laajennettu suunnittelu. - Jaroslavl: Kehitysakatemia, 2001
2. Yleinen biologia. 10-11 luokkaa. V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, V.I. Sonin. - M. Bustard - 2002

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty osoitteessa http://www.website/

Raportti kemiasta aiheesta:

Selluloosa

Suorittanut 10 "a" luokan opiskelija

Dubkin kylän lukio

Aglabova Maryam

Selluloosa

Selluloosa, kuitu, tärkein rakennusmateriaali kasvisto joka muodostaa puiden ja muiden soluseiniä korkeampia kasveja. Puhtain luonnollinen muoto selluloosa - puuvillansiementen karvat.

Puhdistus ja eristäminen.

Tällä hetkellä vain kahdella selluloosan lähteellä on teollista merkitystä - puuvillalla ja puumassalla. Puuvilla on lähes puhdasta selluloosaa, eikä se vaadi monimutkaista käsittelyä tullakseen tekokuitujen ja ei-kuitumuovien valmistuksen lähtöaineeksi.

Sen jälkeen kun puuvillakankaiden valmistukseen käytetyt pitkät kuidut erotetaan puuvillansiemenestä, jäljelle jää lyhyet karvat eli 10-15 mm pitkiä "nukkaa" (puuvillanukkaa).

Nukka erotetaan siemenestä, kuumennetaan paineessa 2-6 tuntia 2,5-3-prosenttisella natriumhydroksidiliuoksella, sitten pestään, valkaistaan ​​kloorilla, pestään uudelleen ja kuivataan. Tuloksena oleva tuote on 99 % puhdasta selluloosaa. Sato on 80 % (paino) nukkaa ja loput ligniiniä, rasvoja, vahoja, pektaateja ja siemenkuoria.

Puumassa valmistetaan yleensä havupuiden puusta. Se sisältää 50-60 % selluloosaa, 25-35 % ligniiniä ja 10-15 % hemiselluloosia ja ei-selluloosahiilivetyjä. Sulfiittiprosessissa haketta keitetään paineessa (noin 0,5 MPa) 140°C:ssa rikkidioksidin ja kalsiumbisulfiitin kanssa. Tällöin ligniinit ja hiilivedyt liukenevat ja selluloosa jää jäljelle.

Pesun ja valkaisun jälkeen puhdistettu massa valetaan imupaperin tapaan irtopaperiksi ja kuivataan. Tällainen massa koostuu 88-97% selluloosasta ja sopii varsin kemialliseen käsittelyyn viskoosikuiduksi ja sellofaaniksi sekä selluloosajohdannaisiksi - estereiksi ja eettereiksi.

Prosessin selluloosan regeneroimiseksi liuoksesta lisäämällä happoa sen väkevään ammoniumkuparin (eli joka sisältää kuparisulfaattia ja ammoniumhydroksidia) vesiliuokseen kuvasi englantilainen J. Mercer noin 1844.

Mutta tämän menetelmän ensimmäinen teollinen sovellus, joka loi perustan kupari-ammoniakkikuituteollisuudelle, johtuu E. Schweitzeristä (1857), ja sen jatkokehitys on M. Kramerin ja I. Schlossbergerin (1858) ansio. .

Ja vasta vuonna 1892 Cross, Bevin ja Beadle Englannissa keksivät menetelmän viskoosikuidun saamiseksi: viskoosi (josta nimi viskoosi) selluloosan vesiliuos saatiin sen jälkeen, kun selluloosa oli ensin käsitelty vahvalla natriumhydroksidiliuoksella, joka antoi "soodaa" selluloosa", ja sitten hiilidisulfidilla (CS2), jolloin saadaan liukoista selluloosaksantaattia.

Puristamalla tippa tätä "pyörivää" liuosta pienellä pyöreällä reiällä varustetun kehruulaitteen läpi happokylpyyn, selluloosa regeneroitui viskoosikuidun muodossa.

Kun liuos puristettiin samaan kylpyyn suulakkeen läpi, jossa oli kapea rako, saatiin kalvo, jota kutsutaan sellofaaniksi.

J. Brandenberger, joka harjoitti tätä tekniikkaa Ranskassa vuosina 1908-1912, patentoi ensimmäisenä jatkuvan sellofaanin valmistusprosessin.

Kemiallinen rakenne

Huolimatta selluloosan ja sen johdannaisten laajasta teollisesta käytöstä, tällä hetkellä hyväksytty kemikaali rakennekaava selluloosaa ehdotettiin (W. Haworth) vasta vuonna 1934.

Totta, vuodesta 1913 lähtien sen empiirinen kaava C6H10O5 on tunnettu hyvin pestyjen ja kuivattujen näytteiden kvantitatiivisen analyysin tiedoista: 44,4 % C, 6,2 % H ja 49,4 % O.

selluloosakuituviskoosi

G. Staudingerin ja K. Freudenbergin työn ansiosta tiedettiin myös, että tämä on pitkäketjuinen polymeerimolekyyli, joka koostuu kuvassa 2 esitetyistä. 1 toistuva glukosiditähde.

Jokaisessa yksikössä on kolme hydroksyyliryhmää - yksi primaarinen (-CH2CHOH) ja kaksi sekundaarista (>CHCHOH).

Vuoteen 1920 mennessä E. Fischer loi yksinkertaisten sokereiden rakenteen, ja samana vuonna selluloosan röntgentutkimukset osoittivat ensimmäistä kertaa selkeän diffraktiokuvio sen kuidut. Puuvillakuidun röntgendiffraktiokuviossa on selkeä kiteinen orientaatio, mutta pellavakuitu on vieläkin järjestynempää. Kun selluloosa regeneroidaan kuitumuodossa, kiteisyys menetetään suurelta osin.

Kuinka helppoa se onkaan nähdä saavutusten valossa moderni tiede, selluloosan rakennekemia pysyi käytännössä paikallaan vuosina 1860-1920 siitä syystä, että koko tämän ajan apu tieteenaloilla tarvitaan ongelman ratkaisemiseksi.

regeneroitunut selluliittioz

Viskoosikuitu ja sellofaani.

Sekä viskoosikuitu että sellofaani ovat regeneroitua (liuoksesta) selluloosaa. Puhdistettua luonnonselluloosaa käsitellään ylimäärällä väkevää natriumhydroksidia; ylimäärän poistamisen jälkeen sen kokkareet jauhetaan ja saatua massaa pidetään tarkasti valvotuissa olosuhteissa. Tämän "vanhenemisen" myötä polymeeriketjujen pituus pienenee, mikä myötävaikuttaa myöhempään liukenemiseen. Sitten murskattu selluloosa sekoitetaan hiilidisulfidin kanssa ja saatu ksantaatti liuotetaan natriumhydroksidiliuokseen, jolloin saadaan "viskoosi" - viskoosi liuos. Kun viskoosi joutuu hapon vesiliuokseen, siitä regeneroituu selluloosa. Yksinkertaistetut kokonaisreaktiot ovat seuraavat:

Viskoosikuitua, joka saadaan puristamalla viskoosia kehruussa olevien pienten reikien läpi happoliuokseksi, käytetään laajalti vaatteiden, verhoilu- ja verhoilukankaiden valmistuksessa sekä tekniikassa. Huomattavia määriä viskoosikuitua käytetään teknisissä hihnoissa, teipeissä, suodattimissa ja rengasnauhassa.

sellofaani

Selofaani, joka saadaan suulakepuristamalla viskoosia happamaan kylpyyn kapealla rakolla varustetun kehruuputken läpi, kulkee sitten pesu-, valkaisu- ja pehmityskylpyjen läpi, kuivausrumpujen läpi ja kääritään rullaksi. Sellofaanikalvon pinta on lähes aina päällystetty nitroselluloosalla, hartsilla, jollain vahalla tai lakalla vesihöyryn läpäisyn vähentämiseksi ja lämpösaumauksen aikaansaamiseksi, koska päällystämättömällä sellofaanilla ei ole termoplastisuuden ominaisuutta.

Nykyaikaisella teollisuudella tähän käytetään polyvinylideenikloridityyppisiä polymeeripinnoitteita, koska ne ovat vähemmän kosteutta läpäiseviä ja antavat vahvemman liitoksen lämpösaumauksen aikana.

Sellufaania käytetään laajalti pääasiassa pakkausteollisuudessa lyhyttavaroiden, elintarvikkeiden, tupakkatuotteiden kääremateriaalina ja myös itsekiinnittyvän pakkausteipin pohjana.

Viskoosi sieni

Kuitujen tai kalvojen valmistamisen ohella viskoosi voidaan sekoittaa sopivien kuitu- ja hienokiteisten materiaalien kanssa; happokäsittelyn ja vesiliuotuksen jälkeen tämä seos muuttuu viskoosisienimateriaaliksi (kuva 2), jota käytetään pakkaamiseen ja lämmöneristykseen.

kupari-ammoniumkuitu

Regeneroitua selluloosakuitua valmistetaan myös kaupallisesti liuottamalla selluloosaa väkevään ammoniumkupariliuokseen (CuSO4 NH4OH:ssa) ja kehrämällä saatu liuos kuiduksi happamassa kehruuhauteessa. Tällaista kuitua kutsutaan kupari-ammoniakiksi.

Selluloosan ominaisuudet

Kemialliset ominaisuudet.

Kuten kuvassa näkyy. Kuviossa 1 selluloosa on korkeapolymeerinen hiilihydraatti, joka koostuu C6H10O5-glukosiditähteistä, jotka on yhdistetty esterisiltojen avulla kohdassa 1,4. Kolme hydroksyyliryhmää kussakin glukopyranoosiyksikössä voidaan esteröidä orgaanisilla aineilla, kuten happojen ja happoanhydridien seoksella sopivan katalyytin, kuten rikkihapon, kanssa.

Eetterit voidaan muodostaa väkevän natriumhydroksidin vaikutuksesta, mikä johtaa soodaselluloosan muodostumiseen ja sitä seuraavaan reaktioon alkyylihalogenidin kanssa:

Reaktio eteenin tai propyleenioksidin kanssa tuottaa hydroksyloituja eettereitä:

Näiden hydroksyyliryhmien läsnäolo ja makromolekyylin geometria ovat vastuussa naapuriyksiköiden voimakkaasta polaarisesta keskinäisestä vetovoimasta. Vetovoimat ovat niin voimakkaita, että perinteiset liuottimet eivät pysty katkaisemaan ketjua ja liuottamaan selluloosaa.

Nämä vapaat hydroksyyliryhmät ovat myös vastuussa selluloosan suuresta hygroskooppisuudesta. Eetteröinti ja eetteröinti vähentävät hygroskooppisuutta ja lisäävät liukoisuutta tavallisiin liuottimiin.

Vaikutuksen alaisena vesiliuos happo rikkoo happisiltoja asemassa 1,4-. Ketjun täydellinen katkeaminen tuottaa glukoosia, monosakkaridia. Alkuperäinen ketjun pituus riippuu selluloosan alkuperästä. Se on suurin luonnollisessa tilassa ja vähenee eristys-, puhdistus- ja muunnosprosessissa johdannaisyhdisteiksi (katso taulukko).

Selluloosan polymeroitumisaste

Jopa mekaaninen leikkaus, esimerkiksi hionnan aikana, johtaa ketjujen pituuden lyhenemiseen. Kun polymeeriketjun pituus laskee alle tietyn minimiarvon, selluloosan makroskooppiset fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat.

Hapettavat aineet vaikuttavat selluloosaan aiheuttamatta glukopyranoosirenkaan katkeamista (kuvio 4). Myöhempi toiminta (kosteuden läsnä ollessa esimerkiksi ympäristötesteissä) johtaa pääsääntöisesti ketjun katkeamiseen ja aldehydimäisten pääteryhmien määrän kasvuun.

Koska aldehydiryhmät hapettuvat helposti karboksyyliryhmiksi, luonnollisessa selluloosassa käytännössä puuttuvan karboksyylin pitoisuus kasvaa jyrkästi ilmakehän olosuhteissa ja hapettuessa.

Kuten kaikki polymeerit, selluloosa tuhoutuu ilmakehän tekijöiden vaikutuksesta hapen, kosteuden, ilman happamien komponenttien ja auringonvalo.

Auringonvalon ultraviolettikomponentti on tärkeä, ja monet hyvät UV-suoja-aineet pidentävät selluloosajohdannaistuotteiden käyttöikää. Ilman happamia komponentteja, kuten typen ja rikin oksideja (ja niitä on aina läsnä ilmakehän ilmaa teollisuusalueet) nopeuttavat hajoamista, usein voimakkaammin kuin auringonvalo.

Esimerkiksi Englannissa havaittiin, että puuvillanäytteet, jotka on testattu altistumista varten ilmakehän olosuhteille, talvella, kun kirkasta auringonvaloa ei käytännössä ollut, hajosivat nopeammin kuin kesällä.

Tosiasia on, että suurten hiili- ja kaasumäärien polttaminen talvella johti typen ja rikin oksidien pitoisuuden nousuun ilmassa. Haponpoistoaineet, antioksidantit ja UV-säteilyä absorboivat aineet vähentävät selluloosan herkkyyttä säälle.

Vapaiden hydroksyyliryhmien korvaaminen johtaa muutokseen tässä herkkyydessä: selluloosanitraatti hajoaa nopeammin, kun taas asetaatti ja propionaatti hajoavat hitaammin.

Fyysiset ominaisuudet. Selluloosapolymeeriketjut pakataan pitkiksi nipuiksi eli kuiduiksi, joissa on järjestettyjen, kiteisten lisäksi myös vähemmän järjestettyjä, amorfisia osia (kuva 5). Mitattu kiteisyysprosentti riippuu massan tyypistä sekä mittausmenetelmästä. Röntgentietojen mukaan se vaihtelee 70 %:sta (puuvilla) 38-40 %:iin (viskoosikuitu).

röntgenkuvaus rakenteellinen analyysi tarjoaa tietoa paitsi kiteisen ja amorfisen materiaalin kvantitatiivisesta suhteesta polymeerissä, myös venytys- tai normaalikasvuprosessien aiheuttamasta kuidun orientaatioasteesta. Diffraktiorenkaiden terävyys luonnehtii kiteisyysastetta, kun taas diffraktiotäplät ja niiden terävyys kuvaavat kristalliittien edullista orientaatiota ja astetta.

Kierrätetyn selluloosa-asetaatin näytteessä, joka on saatu "kuivalla" kehruuprosessilla, sekä kiteisyysaste että orientaatio ovat hyvin pieniä.

Triasetaattinäytteessä kiteisyysaste on suurempi, mutta edullista orientaatiota ei ole. Triasetaatin lämpökäsittely lämpötilassa 180-240 0 C lisää huomattavasti sen kiteisyysastetta, ja orientaatio (piirustus) yhdessä lämpökäsittelyn kanssa antaa tilatuimman materiaalin. Len huomaa korkea tutkinto sekä kiteisyys että orientaatio.

Bibliografia

1. Bushmelev V.A., Volman N.S. Massan ja paperin tuotannon prosessit ja laitteet. M., 1974

2. Selluloosa ja sen johdannaiset. M., 1974

3. Akim E.L. jne. Selluloosan, paperin ja kartongin käsittely- ja käsittelytekniikka. L., 1977

4. http://bio.freehostia.com (Internet-lähde)

Lähetetty sivustolle

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Fysikaalis-kemialliset emäkset selluloosapohjaisten kupari-ammoniakkikuitujen valmistamiseksi. Järjestelmän ja lisäaineiden vaikutus tuotteen saantoon ja laatuun. Kupariammoniakin kehruuliuoksen saaminen kokeellisesti. Kierrettyjen käyrien CVC:n analyysi.

lukukausityö, lisätty 1.5.2010


Viskoosin valmistuksen tärkeimpien raaka-aineiden tutkimus. Selluloosan ominaisuudet, käyttö ja käsittely. Guanamiini-formaldehydi-, disyandiini-formaldehydi-, melamiini- ja urea-formaldehydihartsit: valmistus, modifiointi, ominaisuudet, käyttö.

lukukausityö, lisätty 11.10.2011


Tärkkelyksen ja selluloosan koostumus, kaava, kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Glukoosin hydrolyysiprosessi. Tärkkelyksen käyttö ruoanlaitossa. Selluloosan kuvaus ja käyttö teollisuudessa. Selluloosan muodostumisprosessi luonnossa, sen ketjujen rakenne.

esitys, lisätty 1.2.2012


Molekyylimassa ja selluloosan polymeroitumisasteen vaikutus keinokuitujen ja -kalvojen valmistusprosessin yksittäisiin vaiheisiin. Kemialliset ja fysikaalis-kemialliset menetelmät selluloosan polymeroitumisasteen ja sen molekyylipainon määrittämiseksi.

tiivistelmä, lisätty 28.9.2009


Selluloosan fysikaaliset ominaisuudet. Selluloosan hydrolyysi- ja esteröintireaktiot; sen nitraus ja vuorovaikutus etikkahapon kanssa. Käyttökohde paperin, tekokuitujen, kalvojen, muovien, maalien ja lakkojen, savuttoman jauheen tuotannossa.

esitys, lisätty 25.2.2014


Selluloosaeettereiden edustajat: alkyyliselluloosa, bentsyyliselluloosa, metyyliselluloosa, etyyliselluloosa, karboksimetyyliselluloosa, hydroksietyyliselluloosa. Menetelmät selluloosaeettereiden saamiseksi, levittämiseksi ja valmistamiseksi. Tuotannon ekologinen puoli.

lukukausityö, lisätty 9.4.2011


Raaka-aineiden ja tuotteiden ominaisuudet. Sellun valkaisun teknologisen kaavion valinta ja perustelut. Tekninen järjestelmä havupuuvalkaistun sellun tuotanto laatu A. Valkaisulaitoksen tekninen ja taloudellinen suorituskyky (tonnia ilmakuivaa massaa kohti).

lukukausityö, lisätty 28.5.2013


Polymeerinanokomposiittien käsite. Menetelmien kehittäminen nanodispergoitujen pientiheyspolyeteenin, selluloosan, aktiivihiilikuidun ja aktiivihiilen jauheiden seoksiin perustuvien komposiittien sorptioominaisuuksien saamiseksi ja tutkimiseksi.

opinnäytetyö, lisätty 18.12.2012


Metodologia ja menettely analyysin suorittamiseksi puun selluloosan määrittämiseksi, sen ominaisuudet ja tarkoitus. Holoselluloosan eristäminen ja laskeminen, lämpötilan nousun vaikutus tähän prosessiin. Menetelmät puhtaan selluloosan ja alfaselluloosan määrittämiseksi.

tiivistelmä, lisätty 28.9.2009


Massan ja paperin tuotantolaitteiden luokitus. Sellun ja puumassan valmistukseen, jätepaperin jalostukseen, markkinasellun tuotantoon, paperimassan valmisteluun ja sen valmisteluun valua varten tarvittavien raaka-aineiden varastointiin ja esikäsittelyyn.

Loppu. Katso nro 5/2002

Solu on rakenteellinen ja
elämän toiminnallinen yksikkö

(Yleinen oppitunti bisnespelin muodossa 10. luokalla)

Neljäs kierros. "Kysyn kysymyksiä"

Opettaja. Tämä kiertue voidaan määritellä henkiseksi kaksintaisteluksi joukkueiden välillä. Joukkueet kysyvät vuorotellen toisiltaan kysymyksiä solun organelleista.

"Prokaryootit". Mikä on kalvon selektiivinen läpäisevyys? ( Solukalvo on läpäisevä joillekin aineille ja läpäisemätön muille..)

"eukaryootit". Mitkä ovat tyypit endoplasminen verkkokalvo(EPS) ja miten ne eroavat toisistaan? ( Sileä ja karkea EPS; ribosomeja on karkealla pinnalla, kun taas ribosomeja puuttuu sileällä pinnalla.)

"Prokaryootit". Mitkä ovat EPS:n toiminnot? ( Jakaa sytoplasman osastoihin, erottaa spatiaalisesti kemialliset prosessit, kuljettaa proteiineja (karkea ER), syntetisoi ja kuljettaa hiilihydraatteja ja lipidejä.)

"eukaryootit". Miksi ribosomit luokitellaan ei-kalvoorganelleiksi? ( Ribosomit koostuvat proteiinista ja rRNA:sta, eikä niissä ole kalvoa..)

"Prokaryootit". Miksi Golgi-laite on saanut tämän nimen? ( Italialainen tiedemies Camillo Golgi löysi vuonna 1898 solunsisäiset rakenteet, joita myöhemmin kutsuttiin Golgi-laitteeksi.(1844–1926 ); Nobel palkinto 1906)

"eukaryootit". Miten lysosomit liittyvät Golgin laitteeseen? ( Yksi Golgi-laitteen tehtävistä on lysosomien muodostuminen.)

"Prokaryootit". Mikä on lysosomien rooli solussa? ( Soluun joutuneiden aineiden pilkkominen, tarpeettomien rakenteiden tuhoaminen solussa, solun itsetuhoisuus tarvittaessa.)

"eukaryootit". Mitkä ovat plastidien tyypit? ( Vihreä - kloroplastit, jotka sisältävät klorofylliä ja karotenoideja ja jotka suorittavat fotosynteesiä; keltaoranssit ja punaiset kromoplastit, jotka osallistuvat tärkkelyksen, öljyjen ja proteiinien synteesiin; värittömät - karotenoideja tuottavat leukoplastit.)

"Prokaryootit". Listaa liikkeen organellit. ( Mikrotubulukset, värekarvot, flagellat.)

"eukaryootit". Mikä on ydin? ( Kaksoiskalvoorganelli, joka koostuu ydinkalvosta, jossa on huokoset, kromatiini, nukleolus ja ydinmehu.)

"Prokaryootit". Mikä organelli on kasvisolu suurin? ( Vacuole.)

"eukaryootit". Miksi kasvisoluissa on vähemmän mitokondrioita kuin eläinsoluissa? ( Eläimet pystyvät liikkumaan aktiivisesti, joten niiden energiakustannukset ovat korkeammat kuin kasveilla, mikä vaikuttaa mitokondrioiden määrään..)

Opettaja. Sinulla on hyvät tiedot solun organellien rakenteesta ja toiminnasta. Siirrytään nyt solussa tapahtuviin prosesseihin.

Viides kierros. "Kuulen häkistä"

Opettaja. Sinulle esitetään määritelmät solun rakenteista tai solussa tapahtuvista prosesseista. Niille on valittava oikeat ehdot. Sinulla on oikeus valita: oikea vastaus punaisen kortin kysymykseen on arviolta "5", vihreällä - "4".

"Prokaryootit". Eukaryoottisolujen elävä sisältö, joka koostuu ytimestä ja solulimasta, jossa on organelleja. ( Protoplasma.)

"eukaryootit". Solun sisältö plasmalemmaa ja ydintä lukuun ottamatta. ( Sytoplasma.)

"Prokaryootit". Eläimen ulkokerros ja bakteerisolut, joka koostuu polysakkarideista ja proteiineista ja suorittaa pääasiassa suojaavaa tehtävää. ( Glycocalyx.)

"eukaryootit". Selluloosan, hemiselluloosan ja pektiinin huokoinen rakenne, joka antaa solulle vahvuuden ja pysyvän muodon. ( soluseinän.)

Opettaja. Tehdään nyt päinvastoin: minä nimeän ja näytän käsitteen, ja sinä annat sille määritelmän.

"eukaryootit". Endosytoosi on... Aineiden imeytyminen soluun johtuen invaginaatioiden muodostumisesta tai niiden vangitsemisesta kalvon kasvun kautta.)

"Prokaryootit". Eksosytoosi on... ( Erilaisten aineiden poistaminen solusta - hormonit, sulamattomat jäämät jne..)

Kysymyksiä tieteellisille sihteereille.

1. Mitkä ovat endosytoosityypit? ( pinosytoosi, fagosytoosi.)
2. Pinosytoosi on ... ( Nestepisaroiden imeytyminen kalvoon on ominaista sienten, kasvien ja eläinten soluille.)
3. Fagosytoosi on ... ( Elävien esineiden ja kiinteiden hiukkasten imeytyminen soluun plasmakalvon kuplien muodostumisen vuoksi on ominaista bakteereja absorboiville leukosyyteille sekä ameboille.)

Opettaja. Läpäisit menestyksekkäästi viidennen kierroksen ja valitsit termeille oikeat määritelmät. Testataan nyt tarkkailukykysi.

Kuudes kierros. "Katson häkkiä"

Opettaja. Ennen kuudennen kierroksen tehtäviin siirtymistä tieteellisillä sihteereillä on mahdollisuus todistaa itsensä uudelleen - suorittaa hallituksessa ehdotetut tehtävät.

1. sihteeri. Kuvaile mitokondrioiden rakennetta ja toimintaa.

2. sihteeri. Kuvaile kloroplastien rakennetta ja toimintaa solussa.

3. sihteeri. Kuvaile soluorganellien luokitusta.

4. sihteeri. Kirjoita taululle "Cell"-oppaan numeroilla merkittyjen organellien nimet.

Kun tieteelliset sihteerit ovat suorittaneet tehtävät, jokaiselle ryhmälle tarjotaan video solussa tapahtuvasta prosessista. Tiimien tehtävänä on määrittää, mikä prosessi on, ja vastata kysymykseen.

"eukaryootit". Video "Sykloosi solussa". Mikä on sykloosi?

"Prokaryootit". Video "Solun jakautuminen - mitoosi". Mikä on mitoosin merkitys solussa?

Opettaja. No, olet tehnyt erinomaista työtä tässä tehtävässä. Seuraavalla kierroksella olet tutkijoiden roolissa.

Seitsemäs kierros. "Vertailen ja yhdistän"

1. Ryhmän kaksi edustajaa luovat suhteen solun rakenteen ja toimintojen välille. Sinulle tarjotaan mikrovalmisteita, kun olet tutkinut niitä valomikroskoopilla, sinun on määritettävä: mikä on kudossolujen erikoisuus, mihin toimintoihin se liittyy; nimeä tutkittava kudos. Muista mikroskoopin ja lasilevyjen kanssa työskentelyn säännöt. Lapsille tarjotaan mikrovalmisteita "Geranium leaf epidermis", "Ihmisen veri", "juovaiset lihakset", "luukudos".

2. Joukkueet saavat pöydät, joissa Vertailevat ominaisuudet kasvi- ja eläinsolut. Vain eukaryooteissa saraketta "Eläinsolujen ominaisuudet" ei täytetty, ja prokaryooteissa - saraketta "Kasvisolujen ominaisuudet". Sinun on palautettava tieteelliset tiedot - täytä tyhjä sarake. Solurakenneopas auttaa sinua tässä. Ole hyvä ja mene töihin. Laita valmiit taulukot tieteellisten sihteerien pöydälle. He tarkistavat ne ja antavat arvostelunsa.

3. Tällä kertaa käännytään tieteellisten sihteereiden puoleen. Jokainen akateeminen sihteeri arvioi kumppaninsa työtä.

4. Annamme puheenvuoron mikroskooppien parissa työskennelleille tutkijoille. Jokainen tutkija raportoi lyhyesti tehdystä työstä.

Seitsemäs kierros on siis voitettu, joillekin teistä koulussa hankitut tutkimustaidot auttavat jatkossa muita tieteitä opiskellessaan. Loppujen lopuksi maapallollamme toimivat samat luonnonlait. Kaikissa tieteissä on kuitenkin sääntöjä, mutta on myös poikkeuksia.

Kahdeksas kierros. "Teen poikkeuksen"

1. Mikä on poikkeus opiskelussa? solurakenne organismeja voidaan tehdä? Mihin organismeihin se kuuluu? ( Virukset.)

3. Miten ihminen arvioi virusten tärkeyden? Antaa esimerkkejä. ( Aiheuttaa virussairauksia kasveissa, eläimissä ja ihmisissä.)

Yhdeksäs kierros. "Teen johtopäätökset"

"eukaryootit". Joten miksi solu on kehon rakenneyksikkö? ( Kaikki elävät organismit koostuvat soluista. Solu on yksi elämän organisoinnin tasoista. Ei ole olemassa ei-soluisia elämänmuotoja, ja virusten olemassaolo vain vahvistaa tämän säännön, koska ne voivat ilmentää elävien järjestelmien ominaisuuksia vain soluissa..)

"Prokaryootit". Miksi solu on kehon toimintayksikkö? (Koska kaikki elämän ominaisuudet: aineenvaihduntaa, kasvu, lisääntyminen, kehitys, ärtyneisyys, diskreetti, ravitsemus, erittyminen, itsesäätely ja rytmi ilmenevät solussa.)

Tieteellinen sihteeri. Haluaisin lisätä: solu on myös maapallolla elävien organismien kehitysyksikkö. Loppujen lopuksi siinä tapahtuvat muutokset (esimerkiksi mutaatiot) voivat johtaa modifikaatioihin.

Opettaja. Keskusteltuani kanssasi useita oppitunteja tajusin, kuinka paljon olet kiinnostunut tästä ainutlaatuisesta aiheesta. Oppituntimme looginen johtopäätös on essee aiheesta "Runo solusta", jonka olet kirjoittanut itse. Suosittelen lukemaan tämän runon käyttämällä luovia kotitehtäviä.

(Oppilaat lukevat runojaan, ja akateeminen sihteeri "säveltää" taululle solun oppilaiden kotona itsenäisesti valmistamista "organoideista".)

KUVAUS

KEKSINNÖT

Neuvostoliiton liitto

Sosialisti ne

valtion komitea

Neuvostoliitto keksinnöille ja löydöksille

R.I.Sarybaeva, T.V. Vasilkova, V.A.Afanasjeva, Yu.A.Eltekov ja L.I.Dernovaya (Kirgisian SSR:n tiedeakatemian orgaanisen kemian instituutti ja TTK:n fysikaalisen kemian instituutin Punaisen lipun ritarikunta Neuvostoliitto (71) Hakijat (54) MENETELMÄ SELLULOOSAJAUHEIDEN SAAMISEKSI

HUOKOINEN RAKENNE

Tämä menetelmä kuitenkin saadaan. näytteet, joilla on pieni ominaispinta-ala. - jopa 20 m9/g. 20

Taulukossa on esitetty tunnetuilla ja ehdotetuilla menetelmillä saadun jauhetun selluloosan ominaispinta-alan arvot.

Keksintö koskee erittäin kehittyneen huokoisen rakenteen omaavien selluloosajauheiden valmistusta ja sitä voidaan käyttää preparatiivisessa, analyyttisessä ja biokemiassa, kemianteollisuudessa ja teknologiassa.

Teknisesti lähinnä ehdotettua keksintöä on menetelmä mikrokiteisen jauhetun selluloosan saamiseksi käsittelemällä Lewis-happojen 0,1-1-prosenttisilla liuoksilla neutraaleissa tai protoninluovuttajaliuottimissa ja lämpökäsittely 70-100 °C:ssa 1-3 tunnin ajan. , jatkokäsittelyllä - 15 kohdetuotteen pesu ja kuivaus Q. .

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan selluloosajauheita, joilla on pitkälle kehittynyt huokoinen rakenne.

Tämän tavoitteen saavuttamiseksi menetelmässä, jolla saadaan huokoisen rakenteen omaavia selluloosajauheita käsittelemällä selluloosaa Lewisin hapoilla ja sen jälkeen lämpökäsittelyllä, pesulla ja kuivauksella, suoritetaan käsittely.

10-15 minuuttia kiehuvassa ja kuivauksen jälkeen saatua jauhetta pidetään 30-60 minuuttia 100-110 C:ssa. Saadulla jauhemaisella selluloosalla on kehittyneempi huokoinen rakenne ja sen seurauksena suurempi ominaispinta kuin tunnetulla jauhetulla jauheella. selluloosan sorbentit.

Näytteiden ominaispinta-alan (S-) mittaus suoritetaan kaasukromatografisella menetelmällä n-heksaanihöyrynä käytettynä pidätetyistä tilavuuksista. Standardina käytetään suolahappohydrolyysillä saatua jauhettua selluloosaa. Sen staattisella menetelmällä määritetty ominaispinta on 1,7 m1/g.

Tiedot osoittavat, että ehdotetulla menetelmällä muodostettujen selluloosajauheiden ominaispinta-ala on kasvanut merkittävästi.

Tuhoisa happo

Massanäytteen tyyppi t

20 (lämmityksen jälkeen) 100

Tunnetun mukaisesti saatu selluloosa

Selluloosa,. saatu ehdotetulla menetelmällä

Väite

TiCi4 108 135 220.

BF ° OE1 19 10 142

Ratkaiseva tekijä, joka vaikuttaa merkittävästi selluloosavalmisteen rakenteeseen, on näytteen kuumennus. Ehdotettu menetelmä selluloosajauheen valmistamiseksi johtaa lukuisten kapillaarien ja huokosten ilmestymiseen tuotteeseen, jotka tunkeutuvat selluloosan koko rakenteeseen, mikä edistää suuren sisäpinnan muodostumista.

Ehdotetulla menetelmällä saadulle jauhemaiselle selluloosalle on tunnusomaista rajoittava polymerointiaste

100-150 glukoosiyksikköä; lisäksi karboksyyli- ja palautuspitoisuus. karbonyyliryhmien kaataminen ei ylitä 1 ja 0,4%, tuhkapitoisuus on pienempi

1b. Selluloosahiukkasten pääosa pituussuunnassa on 0,250,5 mm:n sisällä ja se on noin 95 %.

Esimerkki 1. Annosta ilmakuivaa selluloosaa (20 r) keitetään 15 minuuttia 1000 ml:ssa etyylialkoholia ja 2,7 ml:ssa titaanitetrakloridia (0,2 mol/1 anhydroyksikkö selluloosaa), puristetaan ulos kolminkertaiseksi painonnousuksi. alkuosan ja lämpökäsittelyyn

1,5 tuntia 105 °C:ssa. Sitten tuote pestään voimakkaasti sekoittaen etanolilla, vedellä, etanolilla ja kuivataan ilmassa. Ominaispinta op. erotetaan kaasukromatografilla

"Tsvet-100" "adsorbaattina käytetään n-heksaanihöyryä, kolonnin pituus on 100 cm, sorbentin massa

0,38 g, heliumin kantaja, liekki-ionisaatioilmaisin.

Ominaispinta-ala on 220 m Ug. Tuotteen tuotanto

97,2 %; SP p = 100; tuhkapitoisuus 0,86 %.

0,2b; COOH 0,12 %.

Esimerkki 2. Alkuselluloosaa keitetään 10 minuuttia 500 ml:ssa

Tilaa 4658/31 painos 53

PPP:n sivuliike "Patentti", r. tinatetrakloridin etanoliliuos, joka sisältää 1,8 MP Lewis-happoa, joka on

0,25 mol per 1 anhydroyksikkö selluloosaa. Seuraavaksi selluloosa laitetaan uuniin 1 tunniksi 110 °C:seen, joka on puristettu aiemmin ulos 2,8-kertaiseksi näytteen painon lisäykseen. Lämpökäsittelyn lopussa tuote pestään neutraaliksi etanolilla, vedellä ja etanolilla. Kuivaus suoritetaan ilmassa. Ominaispinta-ala, määritetään menetelmällä pidätetty tilavuus on esimerkissä 1 esitetyn menetelmän mukaisesti 95 m1/g. Selluloosajauhe kuumennetaan sitten

30 minuuttia 110 °C:ssa ja jäähdytä. S

500 m/g. Tuotteen saanto 97,3b| (P = 110; CHO- ja COOH-ryhmät 0,09 ja 0,5b, vastaavasti, esimerkki 3. Luonnolliset selluloosakuidut (25 g) tuhotaan keittämällä 15 minuutin ajan BFB °OEt:n etanoliliuoksen läsnä ollessa

5,4 ml happoa ja 500 ml alkoholia puristettuna 2,5-kertaiseksi

: paino ja vanhennettiin 1,5 tuntia 110 °C:ssa, pestiin haposta annoksella etanolia, : vesi, etanoli ja kuivattiin ilmassa.

Esimerkissä 1, 30 kuvatulla menetelmällä määritetty ominaispinta ennen lämmitystä on 19,5 m/r. 1 tunnin jälkeen

Kuumentamisen jälkeen 105 °C:ssa ominaispinta-ala kasvaa arvoon 150 m/g.

Tuotteen saanto 96,6b; SP = 130.

Tuhkapitoisuus 0,77 %.

35 Ehdotettu cnocoai. Selluloosajauheen muodostus mahdollistaa suhteellisen nopeasti ja yksinkertaisella tekniikalla näytteiden saamisen, joilla on pitkälle kehittynyt huokoinen rakenne ja suuri ominaispinta-ala, joka ylittää tämän arvon yli 10 kertaa tunnettuihin selluloosajauheisiin verrattuna.

Menetelmä huokoisen rakenteen omaavien selluloosajauheiden valmistamiseksi käsittelemällä selluloosaa Lewisin hapoilla

50 jota seuraa kohdetuotteen lämpökäsittely, pesu ja kuivaus, tunnettu siitä, että erittäin kehittyneen huokoisen rakenteen omaavien jauheiden saamiseksi 55 suoritetaan käsittelyä 10-15 minuuttia kiehuvassa ja kuivaamisen jälkeen tuloksena oleva jauhetta säilytetään 30-60 minuuttia OO-110 C:ssa.

Tutkimuksessa huomioon otetut tietolähteet