Особенности гидролиза целлюлозы

При гидролизе целлюлозы разбавленными кислотами в гетерогенных условиях, реакция чётко подразделяется на две кинтеические стадии:

• 1. Быстрая стадия. Здесь гидролизуется аморфная часть целлюлозы, которая составляет легкогидролизуемую фракцию целлюлозы. Константа скорости гидролиза при этом является перемеенной величиной.
• 2. Медленная стадия. Во время её гидролизуется часть целлюлозы, имеющая высокоупорядоченное строение. Данную фракцию называют трудногидролизуемой. Константа скорости гидролиза целлюлозы на медленной стадии является постоянной.

В целом целлюлоза обладает низкой реакционной способностью в том числе и по отношению к гидролизу. Это связано с особенностями её строения:

• 1. Высокая упорядоченность макромолекул:
• 2. Неоднородность молекулярной структуры целлюлозы;
• 3. Наличие межмолекулярных связей;
• 4. Деффектное строение элементарных звеньев целлюлозы.

Основной причиной низкой реакционной способности целлюлозы многие исследователи считают высокоупорядоченную межмолекулярную структуру целлюлозы, которую часто характеризуют индексом упорядоченности. При этом упорядоченность структуры нужно рассматривать на внутримолекулярном, межмолекулярном и надмолекулярном уровнях.

Для увеличения реакционной способности целлюлозы, необходимо нарушить её упорядоченную структуру, в первую очередь на надмолекулярном уровне. При этом увеличится доступность молекул целлюлозы для катализатора. Разрушить упорядоченную структуру целлюлозы и увеличить её реакционную способность можно разными методами основанными на физическом, механическом, механохимическом, химическом, электрохимическом, ферментативном, микробиологическом и других методах воздействия.