Posts Tagged ‘водород’

Водный раствор гексоз

Апрель 12th, 2011

Из полисахаридов главным образом состоят клетки самых различных тканей древесины и других растений. В технике процесс образования полисахаридов не освоен и поэтому не имеет промышленного применения. Наоборот, промышленное значение имеет превращение сложных углеводов — полисахаридов — в простые углеводы — моносахариды, которое как процесс, противоположный процессу образования полисахаридов из моносахаридов, идет не с выделением воды, а с присоединением молекул воды.

Такая реакция распада сложного вещества на более простые с присоединением к вновь образующимся веществам молекул воды, а, точнее, ионов водорода и гидроксила (Н+ и ОН-), называется гидролизом. Реакция гидролиза полисахаридов может быть представлена следующими уравнениями:

где п — степень полимеризации полисахаридов.

Древесина состоит главным образом из полисахаридов и лигнина. В состав полисахаридов входят гексозаны (целлюлоза, маннан, галактан), дающие в результате гидролиза моносахариды — глюкозу, маннозу и галактозу, и пентозаны (ксилан, арабан), дающие после гидролиза моносахариды — ксилозу, арабинозу.

Водный раствор гексоз может, как правило, перерабатываться спиртообразующими штаммами дрожжей на спирт, причем лучше всего сбраживается глюкоза. Пентозы на спирт не сбраживаются и могут, как и гексозы, служить питательной средой для выращивания некоторых видов дрожжей, а в результате выделения из ксилозы трех молекул воды идут на получение фурфурола. Лигнин не способен подвергаться гидролизу.

В составе древесины в незначительных количествах содержатся смолы, жиры, дубильные, азотные и зольные вещества, камеди и др. Для промышленной технологии важна различная способность полисахаридов к гидролизу. По этому показателю полисахариды древесины и других растительных материалов делятся на легкогидролизуемые и трудногидролизуемые.

Взаимное расположение атомов

Апрель 9th, 2011

Изображена схема молекулы глюкозы, где большими белыми шарами условно обозначены атомы углерода, меньшими — атомы кислорода и маленькими — атомы водорода. Из рисунка видно, что все атомы занимают строго определенное положение. Взаимное расположение атомов в молекуле маннозы отличается от расположения атомов в молекуле глюкозы, а расположение атомов в молекуле галактозы отличается от расположения атомов как в молекуле глюкозы, так и в молекуле маннозы. Поэтому свойства этих трех моносахаридов гексоз отличаются друг от друга.

Если из одной молекулы гексозы удалить один атом водорода, а из другой — атом кислорода и водорода, т. е. удалить из двух молекул гексозы одну молекулу воды (НО), то эти две молекулы, соединятся. В результате получится несколько более сложный тип Сахаров, который называется дисахаридом. Соединение двух молекул гексоз с выделением одной молекулы воды и образование молекулы можно изобразить следующим химическим уравнением:

Таким же образом из трех молекул моносахарида гексозы путем выделения двух молекул воды можно получить молекулу более сложного сахара, состоящую из трех остатков молекул моносахарида. Из четырех молекул моносахарида, выделив из их состава три молекулы воды, можно получить еще более сложный сахар, молекула которого будет уже содержать четыре частично измененные молекулы моносахарида.

При соединении между собой за счет выделения воды и многих сотен молекул моносахарида образуются сложные сахара — полисахариды.