Qué es la celulosa en las plantas; 5 datos que debes conocer

Qué es la celulosa en las plantas; 5 datos que debes conocer

La celulosa es la más abundante de toda la materia orgánica natural y probablemente constituye al menos un tercio de la materia vegetal del mundo. Esta sustancia vegetal universal se llama acertadamente el esqueleto botánico, ya que ocupa este papel en la célula fibrosa. Producido por la fotosíntesis en las plantas verdes, se calcula que se sintetizan unos cuantos miles de millones de toneladas al año en todo el mundo.

Aunque se produce en la vida vegetal inferior, como los musgos, las algas, los hongos e incluso algunas bacterias, la fuente de celulosa comercial es la vida vegetal superior, que suministra un consumo mundial anual de unos 58 millones de toneladas de materia prima fibrosa. De esta cantidad, 45 millones de toneladas, derivadas sobre todo de la madera pulverizada, se utilizan para el papel; unos 8 millones de toneladas, sobre todo de algodón, se destinan a los textiles; y 3 millones de toneladas son celulosa de grado químico.

Aún más impresionante es el hecho de que se consumen anualmente unos 750.000.000 de toneladas de madera (50% de celulosa) para combustible y madera. Sin embargo, al mencionar estos usos, no se han tenido en cuenta los miles de millones de toneladas de celulosa cruda que comen como forraje el ganado y otros animales, ni el material celulósico que nosotros mismos consumimos en hierbas, verduras y frutas.

La cantidad de celulosa en las distintas especies de plantas varía mucho. Nunca se encuentra sola, siempre está asociada a muchas otras sustancias vegetales. El pelo fibroso de la semilla de la planta del algodón es aproximadamente un 90% de celulosa. La madera es aproximadamente la mitad de celulosa, con una media del 40 al 50% según el tipo de madera.En el lino y el yute las fibras largas y utilizables, que tras la purificación son celulosa casi pura, no constituyen más del 30% del tallo. Las gramíneas, las pajas de cereales, el ramio, el bambú y la caña de azúcar (bagazo) son todos, como el lino y el yute, aproximadamente un tercio de celulosa.

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Cuando se omiten los productos botánicos altamente especializados, como la colofonia y la trementina, los alcaloides y los taninos, las sustancias más importantes asociadas a la celulosa en la naturaleza son la corteza, la lignina y las hemicelulosas. Estas dos últimas, denominadas acertadamente incrustantes de la celulosa, ya que se encuentran en los intersticios de la pared celular fibrilar, constituyen alrededor del 30-60% de la mayor parte del material vegetal.

La corteza y la lignina siguen estando imperfectamente caracterizadas, aunque se pueden aislar de ellas muchas sustancias químicas orgánicas útiles. Es de esperar que algún día la investigación desvele este tesoro de productos químicos orgánicos para permitir el surgimiento de una industria silvícola autorrenovable que compita con los productos petroquímicos no permanentes. Mientras tanto, la lignina, la corteza y las hemicelulosas constituyen los grandes productos de desecho y los problemas de eliminación de residuos de la industria de la celulosa de la madera.

Las hemicelulosas, parientes químicos de la celulosa, están formadas por azúcares hexosas y pentosas. Son la principal impureza de la celulosa de grado químico, de la que casi el 90% procede de la madera. El grado de pureza de estas pulpas “disolventes” se mide por su contenido de “a-celulosa”, que varía del 89 al 98%.

La sustitución del algodón químico, con un 98-99% de a-celulosa, por la pasta de madera es una de las interesantes sagas de materias primas de la industria moderna. 1Con el crecimiento de la industria del rayón en los años 20 y 30, la escasez de suministro y la inestabilidad de los precios de los linters de algodón obligaron a los productores de rayón a utilizar cantidades cada vez mayores de pulpa de madera.

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En la actualidad, sólo un 10-15% de las materias primas de la industria química de la celulosa procede de línteres. El crecimiento de la industria de la pulpa en el sur de Estados Unidos, donde la “cosecha” de un acre de pinos tras siete años de crecimiento produce cinco veces más celulosa que las cosechas de algodón equivalentes, promete mantener esta situación.

10 Características generales de la celulosa

Químicamente, la celulosa se define como un polisacárido lineal formado por unidades de fl-anhidroglucosa. Técnicamente, el término se utiliza de forma bastante general para incluir los diversos productos fibrosos que son predominantemente celulosa, pero que contienen cantidades variables de contaminantes (hemicelulosas, lignina, resinas, etc.). Si estos contaminantes, sobre todo las hemicelulosas y la lignina, están realmente unidos químicamente a la celulosa pura, sigue siendo una cuestión abierta. Hasta ahora, la celulosa de la semilla de algodón es la única que, mediante un tratamiento adecuado, se ha aislado como una poliglucosa casi pura.

Es difícil discutir las propiedades físicas y químicas de la celulosa por separado. En virtud de su estructura en forma de cadena, la celulosa tiende a cristalizar en largos haces o cordones paralelos, que a su vez construyen una superestructura por alineación paralela. Las cuerdas fibrilares proporcionan rigidez física a la pared celular, pero al mismo tiempo confieren a la celulosa una resistencia muy fuerte al ataque químico.

De hecho, se ha comprobado que, aunque la celulosa experimenta todas las reacciones características de la glucosa, el grado y la velocidad de reacción están determinados por la perfección y la regularidad de las cuerdas i cristalinas. En la fibra no tratada, las incrustaciones de celulosa se presentan como material amorfo que llena i los espacios de la “superred”.

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Están adsorbidos o unidos químicamente a las hebras de celulosa i y entrelazados entre sí, de modo que son mucho 1 más susceptibles al ataque químico que la celulosa.

Las hemicelulosas son básicamente polisacáridos formados por diferentes azúcares pentosa (xilosa, arabi-nosa y ramnosa) y hexosa (glucosa, manosa y galactosa) y ácidos urónicos. Con frecuencia están ramificados, lo que explica sus escasas propiedades de cristalización. Se han aislado muchos tipos de hemicelulosa y cada especie vegetal parece contener varios.

Estas sustancias se hidrolizan más fácilmente que la celulosa y son solubles en álcalis. Estas dos propiedades se utilizan comercialmente para separar la hemicelulosa de la celulosa.

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