ФОЙДАЛАНИЛГАН АДАБИЁТЛАР
(3-боб бўйича)
– Интернет ресурслари Эркин энциклопедия – Википедия мате- риалларидан.
– Ҳамдамова Д. Ш., Примқулов М. Т. Доривор ўсимлик пояси- дан целлюлоза олиш. Тўқимачилик матоларини пардозлаш ва қоғоз саноати ишлаб чиқаришдаги инновацион технологиялар. Халқаро ил- мий-амалий семинар тўплами. Тошкент. 2019. 114—116 б.
– Ҳамдамова Д., Умарова В., Примқулов М. Доривор ўсимлик поясидан микрокристаллик целлюлоза олиш технологияси. Компози- цион материаллар. №4, 220. 90—94 б.
– Ешимбетов А. Г. ИҚ-спектроскопия усулидан амалий қўллан- ма. Тошкент.: 2014. 51 бет
– Гораздова В. В., Дернова Е. В., Дулькин Д. А., Окулова Е. О.
«Влияние фибриллирования и укорачивания волокон при размоле нахарактеристики прочности, деформативности и трещиностойкости целлюлозных материалов», Лесной журнал. 2018. №2. С. 109—118.
– Ледвик И. Ю. Исследование химического состава, молекуляр- ной надмолекулярной структуры целлюлозных материалов методом ИК-спектроскопии. И. Ю. Ледвик // Методы исследования целлюло- зы. – Рига. Знание, 1981. – С. 32 – 43.
– Кочева Л. С., Карманов А. П. Новые способы получение МКЦ
// Химия растительного сырья. Выпуск №2 Казань.: 2014г. С.-140.
– Норматов Г. А., Примкулов М. Т. Изучение процесса получе- ния целлюлозы из стеблей различных однолетних бахчевых культур. Universum: Технические науки. Электронный научный журнал. Вы- пуск 11 (56) ноябрь 2018 г. г. Москва, РФ. ООО «МЦНО».
– Серков А. Т., Серкова Л. А. Определение набухания волокна в воде. – Хим. Волокна, 1974, №5, с.70—71.
– Пертропавловский Г. А., Котельникова Н. Е. Микрокристал- лическая целлюлоза. Химия древесины, 1979, №6, с. 3—21.
– Павлов И. Н., Куничан В. А. Измельчение микрокристалли- ческой целлюлозы в процессе сушки. Химия растительного сырья. 1999. №2.С.159—162.
– Атаханов А. А. Получение, структура, свойства и технология производства хлопковой, микрокристаллической и наноцеллюлозы. Автореф. Докторской диссертации. Ташкент. 2016г.
– Структура и физико-химические свойства целлюлоз и нано- композитов / Л. А. Алёшиной (и др.) – Перозаводск: ПетрГУ, 2014.—242 с.
– Sigal L. An tmpirical method for estimating the degree of crystallinity of native cellulose using the X-ray diffractomter / L. Sagsl,
J.J. Creely, A. E. Jr. Martin, C.M. Conrad // Textile Research Jornal. – 1959. – Vol. 29, №10. – P. 786—794.
– Ioelovich M. Physicochemical methods for deterinaton of cellulost cristallinity/M. Iolovich//Chem {prtss. – 2016 – Vol. 9, №3-p.245—251.
– Lavonine N. Microfibrilated cellulose – Its barriet proporeties and applications in cellulosic materials: A review / N. Lavonine, I. Desloges, A. Dufresne, J. Bras // Carbohydrate Polymers. – 2012, №90. – P. 735—764.
– Щербакова Т. П. Сравнительное получение образцов по- рошковой и микрокристаллической целлюлозы различного природ- ного происхождения / Т. П. Щербакова, Н. Е. Котельников, Ю. В. Бы- ховцева // Химия растительного аырья. – 2012, №2, – С. 5—14.
– Котенёва И. В. Анализ модефицированной целлюлозы мето- дом ИК- спектроскопии / И. В. Котенёва, В. И. Сидоров, И. А. Котляро- ва // Химия растительного сырья. – 2011. – №1. – С. 21—24.
– Ҳамдамова Д. Ш., Приқулов М. Т., Умарова В. К., Таджиева А. Дж. Доривор ўсимликлардан микрокристаллик целлюлоза (МКЦ) олиш. International scientific-online conference. Washington. 2020, 103- 105.
– Nelson M.L., O`Connor R.T. // J. Appl. Polym. Sci. 1964. Vol. 8.
P. 1311—1324.
IV боб
САБЗАВОТ ЭКИНЛАРИ ПОЯСИДАН МИКРОКРИСТАЛЛИК ЦЕЛЛЮЛОЗА ОЛИШ
Сабзавот ўсимлик пояларидан микрокристаллик целлюлоза олиш учун 5 намуна танлаб олинди: картошка, ер ёнғоқ, булғор қалампири, помидор ва ошқовоқ.
Картошка поясидан целлюлоза ва МКЦ олиш
Картошка поясининг морфологик таркиби, анатомик тузили- ши (4.1-расм).
4.1-расм. Картошка поясининг пишиб етилган давридаги кўриниши.
Картошка поясининг ўртача морфологик тузилиши, %: Барги 11,5
Шохчалари 15,2
Танаси 73,3
Анатомик тузилиши ва ҳужайра ўлчамларини ўрганиш учун картошка поясининг ҳар бир қисмидан ярим тайёр целлюлоза олинди.
Картошка поясини пиширишга тайёрлаш. Пиширишга тайёрлаш учун поя дастлабки 5—8 мм ўлчамларда майдаланил- ди. Сўнгра лаборатория диспергатор приборида қўшимча май- даланди. Майдаланиш даражаси унинг ҳажм массаси орқали баҳоланди (4.1-жадвал):
4.1-жадвал
Майдаланган картошка поясининг ҳажм (сочма) массаси, г/см3
Маълумки, ўсимликлар пояси таркибида целлюлоза, лигнин, мумсимон моддалар, полисахаридлар мавжуд. Майдаланган поя таркибидан целлюлоза қисмини ажратиб олишни осонлашти- риш учун, сув, ишқор ва кислота эритмаларида гидролизлана- ди. 10г картошка поясидан намуна олиб, (1:40 модулда) сувда, 4—5% ли ишқор эритмасида, 5—6% ли нитрат кислота эритмасида 100—105 оС да қайнатиш жараёнида экстракт рангининг секин оч-яшилдан тўқ яшил рангга ўтиши оптик зичлигини аниқлаш орқали кузатилди. Ўзгариш кинетикасини аниқлаш учун даст- лаб эритувчининг, сўнгра ҳар 10 минутдан бошлаб 70 минут да- вомида оптик зичлиги ўлчанди. Бунинг учун 50 мл экстрактдан намуна олиб, оптик зичлигини КФК-2 маркали фотоэлектроко- лориметрда аниқланди. Оптик зичлигининг ўзгариш кинетика- си 4.2-жадвалда келтирилган.
4.2-жадвал
Картошка поясининг экстракцияланиш кинетикаси
Олинган натижалар шуни кўрсатадики, сувда дастлабки 10 минут давомида 10% атрофида, 60—70 минутда эса – икки бара- вар кўпроқ – 20% осон эрийдиган моддалар экстракцияланади. Ишқор ва кислота эритмаларида шу кетма-кетлик сақланса-да, сувдаги миқдорга қараганда ишқор эритмасида 2,5—3 баробар кўп экстракцияланади. Нитрат кислотасида эса – ишқорда экс- тракцияланган миқдордан 10% атрофида кўпроқ экстракцияла- нади.
Экстракция натижасида олинган ярим тайёр целлюлозага 5% ли NaOH ва 7% ли HNO3 ҳамда H2O2 3%ли эритмалари би- лан қўшимча ишлов бериб, целлюлоза олинди (4.3-жадвал).
4.3-жадвал
Картошка поясидан олинган ярим тайёр целлюлозадан олинган целлюлозанинг физик, физик-кимёвий кўрсаткичлари
Картошка поясининг танасидан олинган целлюлоза толала- рининг ўртача узунлиги, ҳажм массаси ва сувда бўкиш дара- жаси, шохчаларидан олинганларига қараганда юқори. Поянинг танасидан олинган целлюлоза толаларнинг узунлиги 0,3 мм га узун ва ҳажм массаси 40 г га оғир, сувда бўкиш даражаси ҳам юқори. Сабаби, поя танасида целлюлоза толалари структураси шоҳларидагига қараганда барвақт етилади. Танасидан олинган целлюлоза миқдори 29%, полимерланиш даражаси 687, кул миқ- дори 0,2%. 4.2-расмда картошка поясидан олинган целлюлоза толаларини уларга солиштириш учун пахта момиғидан олинган целлюлоза толаларининг микрофотографияси келтирилган.
4.2-расм. Картошка поясидан олинган целлюлоза толалари «а» ва пахта момиғидан олинган целлюлоза толалари «б» нинг кўриниши.
Картошка поясидан олинган яримтайёр целлюлоза толалари пахта момиғидан олинган целлюлоза толаларидан кам фарқ қи- лади.
Микрокристаллик целлюлоза олиш. Бунинг учун цел- люлоза қисми фильтрлаб олингач, юмшоқ сувда нейтрал кўри- нишгача ювилди ва яна 6 соат 5% ли нитрат кислота эритмасида қайнатилди. Суюқликдан ажратиб олинган целлюлоза нейтрал кўринишгача ювилди ва ишқорий муҳитга келтириб, 3% ли во- дород пероксид эритмасида 60 дақиқа қайнатиб, сўнгра 24 соат хона ҳароратида, реакция тўла бориши учун қолдирилди. Оқар- тирилган МКЦ фильтрланиб, нейтрал ҳолатгача ювилиб, хона
шароитида қуритилди. МКЦ асосий кўрсаткичлари 4.4-жадвал- да берилган.
4.4-жадвал
Картошка целлюлозасидан олинган МКЦ асосий кўрсаткичлари
Ҳажм массаси целлюлозаники ярим тайёр целлюлозага қа- раганда ўртача 10—15% оғирроқ. Бунинг сабаби, целлюлозани қайта ишлаш жараёнида толаларнинг ўлчамлари калталашади (32 мкм), бу эса зичлигини оширади, яъни ҳажм массаси ортади.
Ер ёнғоқ поясидан целлюлоза ва МКЦ олиш
Ер ёнғоқ – бир йиллик, 25—40 (70) см танаси тик, кўп шох- ли ва сер баргли ўсимлик. Илдизи стерженли, шохланган. Пояси тўрт-беш қиррали, туксиз ёки тукли. Барглари навбатма-навбат жойлашган, тукли, 3—11 см узунликда, ўткир қиррали.
4.3-расм. Ер ёнғоқ ўсимлиги: 1 – ҳосили; 2 – танаси;
3 – барги; 4 – гули.
Ер ёнғоқ поясини экстракциялаш. Целлюлоза қисмини ажратиб олишдан аввал поя тўрт қисмга ажратилди: илдиз (1), паст қисми (2), ўрта (3) қисми ва тепа (4) қисми (4.4-расм). Бун- дан мақсад вегетатив даврида, поя таркибидаги ўзгаришни ўр- ганиш.
4.4-расм. Ер ёнғоқ поясининг бўлиниш схемаси.
Уларнинг таркибидан эрийдиган моддалар ажратилди. Бунинг учун дастлаб сувда, 3% нитрат кислота ва 7% натрий ишқор эритмаларида 60 дақиқа қайнатиб, суюқликка ажра- либ чиққан модданинг оптик зичли- гининг ўзгариш жараёни ўрганилди.
Дастлаб поя 3—5мм ўлчамларда майдаланди.
Ҳар бирининг ҳаво қуруқлигида массасини аниқлаб, 1:17 модулда қайнатилди. Қайнаш жараёнида поя таркибидаги эрув- чан модда сувда, кислотада ва ишқор эритмаларида эриб, эрит- мага экстракцияланди. Экстрактдан ҳар 15 минутда 50 мл дан кюветада олиб, КФК-2 маркали электроколориметрда оптик кўрсаткичлари аниқланди.
Целлюлозанинг сувда гидролизланиши қуйидагича схемада ифодаланади.
Экстракциялаш учун пояни илдиз, пастки, ўрта ва тепа қисмларга бўлинди (4.4-расм). Экстракциялаш жараёнида, экс- трактнинг оптик зичлигини ўзгариш кинетикаси 4.5-жадвалда келтирилган.
4.5-жадвал
Ер ёнғоқ поясини экстракциялаганда суюқликка ажралиб чиққан модда ҳисобига унинг оптик зичлигининг ўзгариши
Экстракция жараёнида 30 ва 45 минут ўтгач, эритманинг оп- тик зичлиги ўзгармай қолади (4.5-жадвал). Чунки поя таркиби- даги эритмасида эрийдиган моддаларнинг ҳаммаси суюқликка чиқиб бўлган бўлади.
Пояга 3% ли НNO3эритмасида ишлов берилгач, намуна- нинг ранги ўзгаради. Оптик зичлик 90—100 минут ўтгач, ўз- гармай қолади (4.5-расм). Поя таркибидаги экстракциялан- ган моддалар миқдори 51,1% ни ташкил этди. Бунинг саба- би намуналар таркибидаги пентозанлар гидролизга учраб, D – ксилоза, L – арабиноза ҳосил бўлади [3]:
(C5H8O4) n + nH2O nC5H10O5
Гексозанларни гидролизлаганда D – манноза, D – глюкоза, D – галактоза ва D – фруктоза ҳосил бўлади. Гидролиз тенгламаси:
(C6H10O5) n + nH2O nC6H12O6
Гемицеллюлоза (полисахарид) гидролизланганда эрийди. Юқори температурада пиширганда лигнин билан углерод ора- сидаги кимёвий боғ узилади. Натижада фенол группаларининг ҳосил бўлиши ҳисобига, лигниннинг эритмага ўтишини осон- лаштиради.
Целлюлоза олиш [4]. Поя таркибидаги целлюлоза қисми- ни ажратиб олишда кислотали ва ишқорли усуллардан фойда- ланилди. Юқорида осон эриган моддалардан тозаланган қаттиқ қисми дастлаб, 3% ли нитрат кислота эритмасида 90 минут қай- натилди. Сўнгра ювиб, 7% ли натрий ишқори эритмасида 6 соат қайнатилди. Дистилланган сув билан ювилгач, целлюлозани оқартириш учун ишқорий муҳитда 6% ли Н2О2 да 15 дақ қайна- тилди. Сўнгра 10 соат хона шароитида сақлангач, ювиб қуритиб олинди. Олинган целлюлозанинг миқдори 18,2—24,3% (4.6-жад- вал) ни ташкил этди.
4.6-жадвал
Ер ёнғоқ поясидан олинган целлюлозанинг миқдори
* Майдаланиш даражаси ҳажм массаси орқали ифодаланди.
Ер ёнғоқ поясининг пастки қисмида энг кўп – 24,3%, энг ками поянинг тепа қисмида – 18,2% целлюлоза мавжуд. Поя- ни илдизи ва ўрта қисмида эса целлюлоза миқдори 22,1—22,5% атрофида. Ҳажм массаси 210—270 г/дм3.
Ер ёнғоқ пояси таркибида целлюлоза миқдори жуда кам. Сабаби – танланган намуна – ер ёнғоқ пояси пишиб етилмаган эди. Ер ёнғоқни вегетатив жараёнида целлюлозанинг синтези тўла улгурмаган, деб ҳисоблаймиз. Целлюлоза миқдори пишиб етилган пояда кўпроқ бўлади. Целлюлоза толалари майда ва қаттиқ (4.5-расм).
Илдизидан олинган целлюлоза
Ўрта қисмидан олинган целлюлоза
Пастки қисмидан олинган целлюлоза
Тепа қисмидан олинган целлюлоза
4.5-расм. Ер ёнғоқ поясидан олинган целлюлозанинг умумий кўриниши.
Целлюлоза намуналари рангида деярли фарқ йўқ. Фақат илдизидан ва поянинг пастки қисмидан олинган целлюлозада йўғонроқ толалар учрайди. Элрефо приборида аниқланган оп- тик кўрсаткичлари 4.7-жадвалда келтирилган.
4.7-жадвал
Целлюлоза намуналарининг оптик кўрсаткичлари
аниқланди
Бунда асосий фарқ поянинг ўрта қисмидан олинган цел- люлозанинг оқлик даражаси 15—16% га юқори. Қолган кўрсат- кичларда фарқ кам.
Ранглар координати 4.6-расмда келтирилган.
4.6-расм. Ранглар координати: L* – оқ-қора; a* – қизил-кўк; b* -сариқ- ҳаворанг.
Физик-кимёвий хоссалари ва ИҚ-спектри
Ер ёнғоқ поясининг ҳар хил жойидан олинган целлюлоза- нинг молекулалараро тузилишидаги ўзгаришларни аниқлашда физик-кимёвий ва сорбцияланиш хоссалари кул миқдори, сувда бўкиши, ҳавони 70% ли нисбий намлигида намликни сўриши, полимерланиш даражаси ўрганилди. Полимерланиш даража- сини аниқлашда дастлаб намуна целлюлоза концентрацияси, 0,15% ли мис аммиак эритмаси тайёрланиб, сўнгра стандарт
усулда солиштирма қовушоқлик, ηсол аниқланиб, қуйидаги фор- мула ёрдамида ҳисобланган:
Олинган натижалар 4.8-жадвалда келтирилган.
4.8-жадвал
Ер ёнғоқ поясининг илдизи, пастки, ўрта ва тепа қисмларидан олинган целлюлозанинг куллиги, полимерланиш даражаси, бўкиши ва ҳавони 70% ли нисбий намлигидан намни сўриши
4.8-жадвал маълумотига қараганда, илдизидан олинган цел- люлозанинг кул миқдори юқори 2,3%, қолганлариники бир хил
– 1,6% ни ташкил этади. Илдизи ва пастки қисмларидан олинган целлюлозанинг полимерланиш даражаси юқори 1123—820, ўрта ва тепа қисмларидан олинган целлюлозанинг полимерланиш
даражаси бироз камроқ – 700—650, сабаби, пояда полимерланиш даражаси охирига етмаган (вегетатив даври тугамай қолган). Намуналарнинг сувда бўкиши ва ҳаводан намликни ютиши, амалда, бир хил: 220—252%, 9,0—13,7%.
Целлюлоза толаларининг ташқи кўриниши қисман фибрил- ланган (4.7-расм).
4.7-расм. Ер ёнғоқ поясидан олинган целлюлоза толаларининг умумий кўриниши: а – илдизидан; б – пастки қисмидан; в – ўрта қисмидан; г – тепа қисмидан (200 марта катталаштирилган).
ИҚ-спектр. ИҚ-спектрда олинган спектроскопия тадқиқоти тўлқин узунлик ютилиш сонларнинг 4000—400 см—1 да олиб бо- рилди. Чунки бу спектрнинг ютилиш соҳаси диапазонида, асо- сан органик модда молекулаларининг функционал группалари- нинг ҳаммаси ётади.
Целлюлоза намуналарнинг ИҚ-спектр эгри чизиғи 300- 3500 см—1 соҳасини валент тебранишида ётади. Бу водород
боғи (ОН-группа), 2960—2870 см—1 эса СН ва СН тўғри кела-
ди. 1450 ва 1300—1200 см—1 эса СН ва СН деформация теб-
ранишига тўғри келади. 1200—1000 см—1 валент ва деформация тебранишлар эфир боғларига С-О, С-О-Н, С-О-С тўғри келади, яъни целлюлоза бўлмаган моддаларни чиқарилганини кўрса- тади. Намуналарнинг ИҚ-спектри ютилиш соҳасини аниқлаш ёрдамида таркибидаги функционал гуруҳлари қайси син- фга оидлиги аниқланди. 4.8-расмда целлюлоза намунасининг ИҚ – спектри келтирилган. Тўлқинларнинг ютилиш соҳаси 3000 – 3750 см—1 да соҳа кенг, бу ОН-, СН – СН— группалари ва- лент интенсивлигининг пастлигини билдиради. 1500—1800 см—1
соҳада икки боғли валент тебраниш ётибди. 1640 см—1 соҳа – сув молекуласининг деформацион тебранишини характерлайди. ИҚ-спектрда намуналарнинг бир-биридан фарқи аниқ кўриниб турибди. Илдизи (4.8-расм, А) ва пояни пастки қисмидан (4.8- расм, Б) олинган целлюлозанинг ИҚ-спектри, соф целлюлоза спектрига яқин бўлиб, целлюлозанинг функционал гуруҳини (ОН) ютилиш соҳаси 3000—3600см—1 тенг ОН гуруҳини водород боғ ҳосил қилганидир. Пояни ўрта (4.8-расм, В) ва тепа қисми- дан (4.8-расм, Г) олинган целлюлозанинг ИҚ-спектри, гид- роксил группасини характерловчи ютилиш соҳасига ёйилган бўлиб, 2500—3700см—1 атрофида, сабаби водород боғлари интен- сивлигининг пасайиши, илдиздан ва пастки қисмидан олинган целлюлозаларни функционал ва валент тебранишларида ҳам фарқ қилади (4.9-жадвал).
Спектрда тебранишга тегишли ютилиш соҳасининг максимуми қуйи частота томонга қараб силжитади. Ма- салан, 4.9-жадвал ва 4.9-расмда целлюлозадаги N-H (υ = 3335,56 см—1) гуруҳдан СН ({υ} = 2892,32 см—1) гуруҳдан
SO — (1316,17 см—1) боғдан Р—О— ({υ} = 1159,89 см—1) боғдан —С—О—С— (1054,46 см—1) бундан —Р—О—С (1031,26 см—1) бундан
– СН2 (895,68 см) бундан С—Вr (558,72 см) бундан С—Вr
– 1 —1
(519,07 см—1) боғига ўтганда юзага келадиган частота.
Функционал гуруҳлар ўзгариши билан гуруҳлардаги дефор- мацион, ассимметрик, валент тебранишларни ўзгариши ва улар- нинг интенсивлиги ҳам ўзгариб боради (4.9-жадвал).
4.8 – расм. Ер ёнғоқ поясидан олинган целлюлозанинг ИҚ-спектри: А – илдизидан; Б – пастки қисмидан; В —
ўрта қисмидан; Г – тепа қисмидан.
4.9-жадвал
Ер ёнғоқ поясидан олинган целлюлоза намуналари функционал гуруҳларининг характеристик тебраниш частоталари
Тадқиқотлар шуни кўрсатдики, ер ёнғоқ таркибида 50% атрофида ишқор ва кислоталарда эрийдиган моддалар ва 27—30% атрофида целлюлоза мавжуд. ИҚ-спектри анализининг кўрса- тиши бўйича олинган целлюлоза намунасида 8 та функционал группаси бўлиб, уларнинг таркибида углероддан ташқари азот, фосфор, бром борлиги ҳамда уларнинг тебраниш турлари ва ин- тенсивлиги аниқланди. Ер ёнғоқ целлюлозаси 3000 – 3750см—1 соҳада жойлашган ИҚ-спектри келтирилган. Бу соҳа ОН-, СН2-, СН-группаларнинг валент тебраниши [5].
Булғор қалампири поясидан целлюлоза ва МКЦ олиш [5—7]
4.10-расм. Булғор қалампири. Русча – сладкий перец, лотинча номи – Cápsicum ánnuum), бир йиллик ўтсимон ўсимлик. По- яси, ёшлигида юмшоқ, катта бўлганда – дағал қаттиқ ёғочси- мон, бўйи 80—150см, кўндаланг кесимининг шакли тўрт ёки беш қиррали.
Булғор қалампир поясини ишлов беришга тайёрлаш. Ре- акцияга киритилаётган қаттиқ модданинг осон бориши учун су- юқлик билан контактда бўладиган юзасини ошириш лозим. Бу умумий кимё фанидан маълум. Поясини пиширишга тайёрлаш учун дастлаб, ҳаво қуруқлигидаги намунанинг таркибий қисми аниқланди. Бунинг учун 6 тупи оғирлигини аниқлаб, уларнинг ўртача морфологик таркиби, % да аниқланди: асосий танаси – 56,8%, шохчалари- 13,2% ва барги миқдори – 30,0%. Сўнгра на- муна поя 5—6 мм ўлчамларда қирқиб, сўнгра лаборатория дезин- тегратор аппаратида қўшимча майдаланди, экстракцияланди.
Экстракциялаш. Экстракциялаш натижасида поя таркиби- даги осон ва қийин эрийдиган органик моддалар ажратилади. Осон эрийдиган моддаларни сувда экстракциялаб, сўнгра эри- маган қисмини ишқор эритмасида экстракцияланди. Қуруқ 36, 1 г намунадан тарозида тортиб олиб, 1 л ли конус шаклидаги колбага 750 мл сув солиб, қайнатилади. Қайнаш жараёни 5, 10, 20,30,40 ва 50 дақиқада 50 мл суюқликдан олиб, КФК-2 фотоко- лориметрда оптик коэффициенти ва оптик зичлиги аниқланади. Суюқликка ажралиб чиққан модда ҳисобига унинг ранги ўзга- риб боради. Суюқлик рангининг ўзгаришини Canon типидаги фотоаппаратда кузатиб борилди. Барча ўлчашларда КФК прибо- ри қуйидаги параметрларга келтириб олиб борилди: нур тўлқин
узунлиги, λ = 590 нм; сезгирлиги – 3. Олинган маълумотлар 4.11 ва 4.12-расмларда келтирилган.
Намунанинг сувда экстракциялаганда оптик коэффициенти 10% дан 2% гача бўлган ўзгариш 50 минут давомида кескин пасаяди. Оптик зичлиги эса шу вақт давомида 0—1,7 атрофида сақланади.
Поя таркибидаги моддаларнинг ажралиш кинетикаси ўх- шаш бўлса-да, булғор қалампири поясини ишқорнинг 13% NaOH эритмасида экстракциялаш оптик зичлигида фарқи 0,1- 0,2 атрофида, оптик коэффициенти 2—2,5 бирликка кўпроқ ажра- либ чиқади. Булғор поя танасини ишқор эритмасида экстракци- ялаганда ажралиб чиққан моддалар жуда кам.
4.11-расм. Булғор қалампири поясини экстракциялаганда оптик зичлигини ўзгариш кинетикаси.
4.12-расм. Булғор қалампири поясини 13% ли NaOH да экстракциялаганда оптик коэффициентининг ўзгариш кинетикаси.
Бошланишда модда ажралиши бироз ортиб, кейинчалик ажралиб чиқиши тўхтайди.
Булғор ўсимлик поясига 13% ли ишқор эритмаси билан ишлов берилгач, намунанинг ранги яшил тусга киради. Бу яшил рангни кетгазиш учун водород пероксиднинг 3% ли эритмаси- да 48 соат хона ҳароратида сақланди. Намунанинг ранги ўзгар- мади, шунинг учун намунани сувда ювиб, нитрат кислотада 60 дақиқа қайнатилди, шундан сўнг намуна оч жигаррангга ўтди.
Намуналар таркибидан осон эрийдиган моддалар органик моддалардир: пентозанлар, улар гидролизга учраганда D – кси- лоза, L – арабиноза ҳосил бўлади. Гемицеллюлоза (полисаха- рид) ишқорда эрийди. Полисахаридлар – табиий юқори мо- лекуляр углеводлар, уларнинг молекулалари моносахаридлар қолдиқларидан ташкил топган. Асосий вакиллари крахмал ва целлюлоза, улар битта моносахарид қолдиқиғидан ташкил топ- ган – D – глюкозалар. Крахмал ва целлюлозанинг формуласи бир хил – (С6Н10О5) n, лекин хоссалари ҳар хил.
Намуналар таркибидан қийин эрийдиган моддалар бу лиг-
нин ҳисобланади. Маълумки, лигниннинг аниқ кимёвий фор- муласи мавжуд эмас. Тадқиқотчиларнинг маълумотига қа- раганда, лигниннинг турлари ҳар хил ўсимликларда ҳар хил бўлади. Ўсимликларда ишқор эритмасига паст молекуляр са- харидларни ажралиб чиқиш миқдори осон кечади. Масалан, 1% ли NaOH 95 оСда 2 соат қиздирганда ёғочга қараганда қийин эрийдиган моддалар 3,5—4 баробар тез ажралади.
Ишқорий усулда юқори температурада ёғоч пайраха ёки қи- пиқларини пиширганда, боғловчи мумсимон моддалар эриб ке- тиши ҳисобига, лигнин билан углерод орасидаги кимёвий боғ узилади. Натижада фенол группаларининг ҳосил бўлиши ҳисо- бига, лигниннинг эритмага ўтишини осонлаштиради:
Шундай қилиб, лигниннинг асосий ўзгариши қуйидагича:
– тўрли деворини емирилиш структураси ва ОН – группаси- ни озод бўлиши;
– лигнин макромолекуласининг қуйи молекулаларга дис- трукцияланиши; озод бўлган ОН – группасининг ацилланиши ёки алкилланиши.
Целлюлоза олиш. Бир йиллик ўсимликларнинг баъзи тур- ларидан целлюлоза олиб, дарахт целлюлозаси билан аралашти- риб, қоғоз ишлаб чиқарилаётганлиги адабиётларда келтирил- ган. Лекин полиз экинлари поясидан целлюлоза олинганлиги ҳақида маълумотлар учрамайди. Барча дарахт ва бир йиллик ўсимликларда целлюлоза мавжуд ва уларнинг структураси, ким- ёвий таркиби ҳамда молекуляр массасининг катта – кичиклиги билан фарқ қилади.
Булғор поясидан целюлоза қисмини ажратиб олиш учун у пиширишга юқорида келтирилган усуллар каби майдалаб тай- ёрланади. Майдаланиш даражаси ҳажм массаси орқали ифода- ланди (4.10-жадвал).
4.10-жадвал
Булғор қалампири поясининг таркибий қисми ва майдаланиш даражаси
Жадвалда келтирилган маълумотларга қараганда, булғор қа- лампири поясининг асосий ўқ қисми 56,8% ни, шохчалари – 15,1% ва барглари 35,6% ни ташкил этади. Дезинтегратор при- борида майдаланганда танасининг ҳажм массаси, шохчалари ва баргларининг ҳажм массасидан юқори – 0,612 г/см3, шохчалари ва барглариники камроқ – 0,522 ва 0,400 г/см3.
Булғор қалампири поясини сувда экстракциялаш кине- тикаси. 11,5% қуруқлигида 36 г намунадан тарозида тортиб олиб, 1 л ли конус шаклидаги колбага 750 мл сув қуйиб, қай- натилди. Қайнаш жараёнида 5, 10, 20,30,40 ва 50 дақиқа 50 мл суюқликдан олиб, КФК фотоколориметрида оптик коэффици- енти ва оптик зичлиги аниқланди ва таркиби ўрганилди (4.13- расм).
Қайнатиш жараёнида, қайнатиш давомийлиги ўзгаришида, поя таркибидаги сувга ажралиб чиққан модда ҳисобига, суюқ- лик ранги ўзгарди (4.13-расм). Экстракцияланиш ҳисобига су- юқлик рангининг ўзгариши, унинг оптик зичлигининг ортгани- ни кўрсатади (4.11-расмда келтирилган).
5 дақиқа 10 дақиқа 20 дақиқа
30 дақиқа 40 дақиқа 50
4.13.-расм. Суюқлик рангининг кўриниши.
Булғор қалампири поясини ишқорнинг 13% ли NaOH эритмасида экстракциялаш. Сувда экстракцияланган булғор пояси намунасини ишқорий эритмасида экстракцияланади. Қийин эрийдиган моддаларни экстракциялаш жараёнида эрит- ма ранги ўзгаради (4.14-расм).
А) Қайнатишдан олдин Б) 5 дақиқа қайнагандан кейин
В) 10 дақиқа қайнагандан кейин
Г) 15 дақиқа қайнагандан кейин
Д) 20 дақиқа қайнагандан кейин
Е) 25 дақиқа қайнагандан кейин
4.14-расм. Булғор қалампир пояси қобиғини 13% ли NaOH да ишлов бериш жараёнида эритма рангининг ўзгариши.
Булғор қалампир поясини ишқорий усулда пиширганда лиг- нин осон ажралади. Кимёвий нуқтаи назардан лигнин – шартли тушунча. Лигнин молекуласи углерод, кислород ва водороддан иборат деб қабул қилинган. Ҳар хил ўсимликлар таркибидаги лигниннинг таркиби бир-биридан фарқ қилади. Кимёвий фор- муласи ҳар хил. Халқаро Лигнин институти таклифи билан лигниннинг кимёвий структураси – уч ўлчамли тўрли ароматик тузилишли, бир нечта монолигнинларнинг поликонденсацияла- ниши натижасида ҳосил бўлган полимер. Қуйида лигниннинг структура формуласи келтирилган:
Халқаро Лигнин институти таклиф этган лигниннинг кимёвий структура формуласи.
Булғор ўсимлик поясига натрий ишқори билан ишлов бер- ганда, бизнинг фикримизча, унинг таркибидаги ОН гуруҳида- ги водород натрий билан алмашгач, лигниннинг натрийли тузи ҳосил бўлиб, эриш ҳолатига ўтади ва шу тариқа целлюлоза тар-
кибидаги лигнин қисман ажралади, яъни ярим тайёр целлюлоза олинади, сабаби, олинган целлюлозанинг ранги сарғиш (4.15- расм).
4.15-расм. Булғор қалампир поясидан олинган целлюлоза.
+5 NaOH =
= 5 H2O