Selulosa yakni polisakarida yang tersusun dari rantai linier unit β-1,4 terkait-d-glukosa dengan tingkat polimerisasi berkisar antara beberapa ratus sampai lebih dari sepuluh ribu, yang merupakan polimer organik paling melimpah di bumi. Selulosa tidak mempunyai rasa, tidak berbau, bersifat hidrofilik dengan sudut kontak 20-30 derajat, tidak larut dalam air dan sebagian besar pelarut organik, bersifat kiral dan sanggup terurai secara hayati. Itu terbukti mencair pada 467 ° C dalam tes pulsa yang dilakukan oleh Dauenhauer et al. (2016). Selulosa sanggup dipecah secara kimia menjadi unit glukosa dengan memperlakukannya dengan asam mineral pekat pada suhu tinggi.
Selulosa berasal dari unit D-glukosa, yang berkondensasi melalui ikatan β (1 → 4) -glikosidik. Motif keterkaitan ini kontras dengan ikatan α (1 → 4) -glikosidik hadir dalam pati dan glikogen. Selulosa yakni polimer rantai lurus. Tidak ibarat pati, tidak ada gulungan atau percabangan yang terjadi dan molekulnya mengadopsi konformasi batang yang diperpanjang dan agak kaku, dibantu oleh konformasi ekuatorial residu glukosa.
Beberapa gugus hidroksil pada glukosa dari satu rantai membentuk ikatan hidrogen dengan atom oksigen pada rantai yang sama atau pada rantai tetangga, menyatukan rantai dengan rapat bersama dan membentuk mikrofibril dengan kekuatan tarik tinggi. Ini memberi kekuatan tarik pada dinding sel di mana mikrofibril selulosa disatukan ke dalam matriks polisakarida.
Kekuatan tarik tinggi batang tumbuhan dan kayu pohon juga muncul dari susunan serat selulosa yang secara bersahabat didistribusikan ke dalam matriks lignin. Peran mekanis serat selulosa dalam matriks kayu yang bertanggung jawab atas ketahanan strukturalnya yang kuat, agak sanggup dibandingkan dengan batang penguat dalam beton, yang berperan di sini sebagai tugas pasta semen yang dikeraskan yang bertindak sebagai “perekat” di antara selulosa. serat.
Dibandingkan dengan pati, selulosa juga jauh lebih kristal. Sedangkan pati mengalami transisi kristal ke amorf saat dipanaskan melebihi 60-70 ° C dalam air (seperti pada memasak), selulosa membutuhkan suhu 320 ° C dan tekanan 25 MPa untuk menjadi amorf dalam air. [16]
Beberapa struktur kristal selulosa yang berbeda diketahui, sesuai dengan lokasi ikatan hidrogen antara dan di dalam untaian. Selulosa alami yakni selulosa I, dengan struktur Iα dan Iβ. Selulosa yang diproduksi oleh kuman dan ganggang diperkaya dalam Iα sedangkan selulosa tumbuhan tingkat tinggi sebagian besar terdiri dari Iβ. Selulosa dalam serat selulosa yang diregenerasi yakni selulosa II. Konversi selulosa I menjadi selulosa II bersifat ireversibel, mengatakan bahwa selulosa I bersifat metastabil dan selulosa II stabil. Dengan banyak sekali perawatan kimia, dimungkinkan untuk menghasilkan struktur selulosa III dan selulosa IV.
Banyak sifat selulosa tergantung pada panjang rantai atau tingkat polimerisasi, jumlah unit glukosa yang membentuk satu molekul polimer. Selulosa dari bubur kayu mempunyai panjang rantai khas antara 300 dan 1700 unit; kapas dan serat tumbuhan lainnya serta selulosa kuman mempunyai panjang rantai mulai dari 800 sampai 10.000 unit. Molekul dengan panjang rantai sangat kecil yang dihasilkan dari pemecahan selulosa dikenal sebagai cellodextrins; berbeda dengan selulosa rantai panjang, selodekstrin biasanya larut dalam air dan pelarut organik.
Selulosa mengandung 44,44% karbon, hidrogen 6,17%, dan oksigen 49,39%. Rumus kimia selulosa yakni (C6H10O5) n di mana n yakni derajat polimerisasi dan mewakili jumlah kelompok glukosa.
Selulosa turunan tumbuhan biasanya ditemukan dalam adonan dengan hemiselulosa, lignin, pektin dan zat lain, sedangkan selulosa kuman cukup murni, mempunyai kadar air yang jauh lebih tinggi dan kekuatan tarik yang lebih tinggi sebab panjang rantai yang lebih tinggi.
Selulosa larut dalam pereaksi Schweizer, cupriethylenediamine (CED), cadmiumethylenediamine (Cadoxen), N-methylmorpholine N-oxide, dan lithium chloride / dimethylacetamide. Ini dipakai dalam produksi selulosa yang diregenerasi (seperti viscose dan cellophane) dari bubur kertas. Selulosa juga larut dalam banyak jenis cairan ionik.
Selulosa terdiri dari kawasan kristal dan amorf. Dengan memperlakukannya dengan asam kuat, kawasan amorf sanggup dipecah, sehingga menghasilkan nanokristalin selulosa, materi gres dengan banyak sifat yang diinginkan. Baru-baru ini, selulosa nanokristalin dipakai sebagai fase pengisi dalam matriks polimer berbasis bio untuk menghasilkan nanokomposit dengan sifat termal dan mekanis yang unggul.
Sumber https://infoana.comm