Introduction

Cellulose
Cellulose
Général
No CAS 9004-34-6
No EINECS 232-674-9
No E E460
Propriétés chimiques
Formule brute C6H10O5  (C6H10O5)n
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) molaire 162,1406 ± 0,007 g·mol-1

Propriétés physiques
fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) >150 °C (Décomposition)
Masse volumique (La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par...) 200 à 400 kg·m-3
Précautions
SIMDUT
Produit non contrôlé
Unités du SI & CNTP, sauf indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit...) contraire.

La cellulose est un glucide (Les glucides sont une classe de molécules organiques contenant un groupement carbonyl...) constitué d'une chaîne linéaire (En chimie organique, on dit qu'un hydrocarbure est à chaîne linéaire si tous ses atomes...) de molécules de D-Glucose (entre 200 et 14 000) et principal constituant des végétaux et en particulier de la paroi de leurs cellules.

La cellulose d'un mouchoir en papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres...) grossie 200 fois et photographiée en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) polarisée.

Sources de Cellulose

Les macromolécules de cellulose associées forment des microfibrilles, qui elles-mêmes associées en couches, forment les parois des fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se...) végétales. Il s'établit des liaisons hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) entre les molécules de glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est...) des différentes chaînes.

C'est le principal constituant du bois. La cellulose constitue la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par...) la plus abondante sur la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) (plus de 50 % de la biomasse). La quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) synthétisée par les végétaux est estimée à 50-100 milliards de tonnes par an.

Les champignons filamenteux comme le Trichophyton (dermatophyte) possèdent une membrane qui peut être constituée de cellulose.

Propriétés

Elle n'est pas digérée par l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...), 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 certaines bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées...) de la flore intestinale (La flore intestinale est l'ensemble des micro-organismes qui se trouvent dans le tube digestif. Le...) pour digérer la cellulose.

L'un des meilleurs solvants de la cellulose est le cupri-éthylène-diamine (CED). On obtient empiriquement un produit proche, la liqueur de Schweitzer, en laissant couler de l'ammoniaque (L'ammoniaque, ou hydroxyde d'ammonium, (NH4OH) est une solution aqueuse formée à partir...) sur des copeaux de cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre...) et en refaisant passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) le liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) plusieurs fois. Il devient d'un bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) intense. Il ne faut pas secouer des copeaux dans de l'ammoniaque pour produire la liqueur car l'excès d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...) bloque la réaction. Les filtres habituels seraient dissous. La cellulose ainsi dissoute est libérée dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) acidifiée : c'est une manière de produire de la rayonne.

Structure

Les monomères de glucose sont liés entre eux par des liaisons bêta 1-4, conduisant à des polymères linéaires. Ces polymères s'associent entre eux par des liaisons intermoléculaires de type liaisons hydrogène, conférant ainsi une structure fibrillaire à la cellulose.

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.

Structure moléculaire

La cellulose est un homopolymère linéaire composé de très nombreuses unités de D-Anhydroglucopyranose (AGU) reliées entre elles par des liaisons glycosidiques β-(1→4). Le motif de répétition est le dimère cellobiose (Le cellobiose est le produit de la dégradation de la cellulose.). Les AGU se trouvent en conformation (En chimie, la conformation d'une molécule est l'arrangement spatial des atomes qui la composent....) 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 trouvent en position axiale.

Le degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) de polymérisation (La polymérisation désigne la réaction chimique, ou le procédé, permettant...) diffère énormément selon l'origine de la cellulose; sa valeur peut varier de quelques centaines à quelques dizaines de milliers.

Structure supramoléculaire

La molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) est étirée, car les liaisons sont équatoriales, et permettent donc une extension maximale. L'agencement se fait ensuite en micro-fibrilles (environ 1500 molécules par fibre).

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