2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему
 
 Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 11:54 


12/05/07
306
г. Уфа
Я математик, работаю в БашГУ. Но меня интересует химия в связи с желанием произвести некоторые опыты с растениями. Мне нужен реактив для растворения целлюлозы, желательно не очень токсичный для растительных клеток. Здесь на форуме и на других сайтах нашёл информацию о следующих веществах: реактив Швейцера, ЖВНК, кадоксен, хлорид цинка, гидроксид натрия. Требования такие: быстрота растворения, достижение максимально возможных концентраций целлюлозы в небольших количествах растворителя, нетоксичность или малая токсичность для растительных клеток. Ну и доступность в домашних условиях конечно.

Решил начать с реактива Швейцера $\mathrm{[Cu(NH_3)_4](OH)_3}$. Для его получения используют гидроксид меди, который осаждают из сульфата меди едким натром. Но едкий натр опасное вещество при попадании на кожу и в глаза. Поэтому решил попробовать по-другому. Через дигидроксокарбонат меди $\mathrm{(CuOH)_2CO_3}$. Его удалось достать, хотя сейчас у меня некоторые сомнения, то ли вещество мне дали. В интернете узнал, что это должен быть порошок светло зелёного цвета, а то что у меня есть - это скорее светло голубой порошок с едва заметным зеленовато-салатным оттенком. Подозреваю, что это карбонат меди $\mathrm{CuCO_3}$. В Википедии сказано, что при реакции с аммиаком эти вещества дают немного разные результаты

$\mathrm{(CuOH)_2CO_3 + 8\,NH_3\cdot H_2O\longrightarrow[Cu(NH_3)_4]CO_3 + [Cu(NH_3)_4](OH)_2 + 8\,H_2O}$

$\mathrm{CuCO_3 + 4\,NH_3\cdot H_2O\longrightarrow [Cu(NH_3)_4]CO_3 + 4\,H_2O}$

Оба получающихся вещества содержат комплекс $\mathrm{[Cu(NH_3)_4]}$. Но какое из них реально растворяет целлюлозу: $\mathrm{[Cu(NH_3)_4](OH)_2}$ или $\mathrm{[Cu(NH_3)_4]CO_3}$? Дигидроксотетрааммиакат меди или карбонат тетрааммиаката меди? В моём случае раствор темно синего цвета я получил. Но какой-либо заметной на глаз способности растворять целлюлозу не обнаружил.

Есть ещё сульфатная соль того же комплексного соединения. В Википедии она названа "сульфат тетраамминмеди", причём написана с двумя м (аммин). Это правильно или в Википедии опечатка? Способна ли такая сульфатная соль растворять целлюлозу?

Если только дигидроксид растворяет целлюлозу, а соли не могут, то у меня ещё один вопрос - нельзя ли изгнать $\mathrm{CO_3}$ ион из раствора, например, осадив его а виде нерастворимой соли или превратив в углекислый газ? Что для этого применить?

В целом, прошу, дайте подсказку, что лучше всего подходит для растворения целлюлозы в биологических опытах.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 12:12 


08/08/16
34
Может быть, для вас окажутся пригодными водорастворимые производные целлюлозы, ее эфиры - карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза? Эти вещества производятся промышленно, легко образуют вязкие растворы, нетоксичны (иногда применяются в пищевой промышленности). Карбоксиметилцеллюлоза в форме натриевой соли - обычный клей для обоев (Na-КМЦ). В Сети есть масса адресов производителей и поставщиков этих веществ. Там же, в Сети, описаны строение и свойства этих веществ. Удачи!

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 12:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13143
с Территории
Сделайте нормальный реактив Швейцера и не парьтесь. Подумаешь, едкий натр. Все вещества опасны, кроме азота, кислорода и воды (которые, впрочем, тоже опасны и убили кучу народа).
С другой стороны, означенный реактив наверняка убьёт ваши растительные клетки. И все остальные реактивы их убьют. И клей КМЦ, скорее всего, тоже.
Жизнь - хрупкая штука.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 13:12 


12/05/07
306
г. Уфа
Astepanov, а можно ли произвести эти водорастворимые эфиры целлюлозы непосредственно из целлюлозы прямо в растении? Какие реактивы для этого нужны?
ИСН в сообщении #1144452 писал(а):
Подумаешь, едкий натр. Все вещества опасны...
Дело даже не в опасности. Все фирмы, торгующие реактивами в нашем городе, очень неохотно работают с физическими лицами. Завышают цены, либо устанавливают высокую нижнюю границу стоимости заказа, либо просто отказываются продавать реактивы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 14:22 


08/08/16
34
Ruslan_Sharipov в сообщении #1144459 писал(а):
а можно ли произвести эти водорастворимые эфиры целлюлозы непосредственно из целлюлозы прямо в растении? Какие реактивы для этого нужны?
Руслан, я эту область химии знаю поверхностно, но думаю, что в растении ничего не получится, во всяком случае теми методами, которые используют в промышленности. Нужны очень агрессивные реагенты, которые убьют растение за секунды.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 14:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13143
с Территории
Вот и я так думаю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение16.08.2016, 15:52 


12/05/07
306
г. Уфа
Хорошо, оставим растения. В как на счёт растворимости целлюлозы в водных растворах $[\mathrm{Cu(NH_3)_4]CO_3}$ и $\mathrm{[Cu(NH_3)_4]SO_4}$? Чисто химический вопрос.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение18.08.2016, 20:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1939
Минск, Беларусь
Без щёлочи можно обойтись, если получать реактив Швейцера растворением в аммиачной воде порошка $\rm{CuO}$. Всё, что растворяет целлюлозу, будет растворять и клеточные стенки растительных клеток, приводя к их гибели.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение18.08.2016, 21:52 


12/05/07
306
г. Уфа
Droog_Andrey в сообщении #1145006 писал(а):
Без щёлочи можно обойтись, если получать реактив Швейцера растворением в аммиачной воде порошка $\rm{CuO}$
Об этом нигде не пишут. Пишут лишь, что при сплавлении $\rm{CuO}$ с твердыми щелочами образуются купраты, но это очень жёсткий процесс. Пишут также о восстановлении $\rm{CuO}$ до металлической меди аммиаком, но видимо имеется газообразный аммиак и какой-то нагрев для инициации такой реакции. То, что оксид меди среагирует с аммиаком в водной среде верится с трудом. Дайте, пожалуйста, ссылку на источник.
Droog_Andrey в сообщении #1145006 писал(а):
Всё, что растворяет целлюлозу, будет растворять и клеточные стенки растительных клеток, приводя к их гибели.
Стенки клеток - это всё-таки белки и липиды. Какие-то повреждения естественно наноситься будут. Но будет ли гибель - я не знаю. Это надо проверять, прежде чем делать утверждение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение18.08.2016, 22:40 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1939
Минск, Беларусь
Ruslan_Sharipov в сообщении #1145029 писал(а):
То, что оксид меди среагирует с аммиаком в водной среде верится с трудом. Дайте, пожалуйста, ссылку на источник.
:facepalm:
Как же осточертели эти требования ссылок. Скоро люди, того и гляди, практически полностью подменят физическую реальность виртуальной...

У меня вот в лабе стоит ведро мелкодисперсного $\rm{CuO}$ и несколько банок с аммиачной водой. Беру, смешиваю, растворяется. И до лампочки, кто какие ссылки приведёт.

Критерий истины - эксперимент (так и хочется выругаться матом), а не пруфлинки и нотариально заверенные скриншоты.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1145029 писал(а):
Стенки клеток - это всё-таки белки и липиды.
Это мембраны клеток - белки и липиды. А у стенок растительных клеток целлюлозная основа.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение19.08.2016, 04:33 


12/05/07
306
г. Уфа
Стенка, мембрана - признаюсь, не силён в терминологии. Так вот, целлюлозная стенка - это не есть живой орган. Это отмерший орган, выполняющий в основном каркасную функцию типа наших ногтей во внешней их части, типа волос и типа рогов и копыт у животных.

На счёт ссылок. Я испробую, то, что Вы говорите, но одновременно с некоторыми другими задумками, поскольку не хочется дышать аммиаком из-за каждого поста, который даже не подтверждён источниками.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение20.08.2016, 03:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1148
Ruslan_Sharipov в сообщении #1145029 писал(а):
То, что оксид меди среагирует с аммиаком в водной среде верится с трудом. Дайте, пожалуйста, ссылку на источник.

Тупо возьмите в руки любой учебник по неорганике для вузов. :lol:

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение21.08.2016, 17:40 


12/05/07
306
г. Уфа
Взял книгу Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева "Химия в реакциях: cправочник". В нём сказано, что $\mathrm{CuO}$ медленно реагирует с гидратом аммиака. Реакция записана в виде

$\mathrm{CuO+ 4 (NH_3\cdot H_2O)[\text{конц.}] \to [Cu(NH_3)_4](OH)_2 + 3 H_2O}$

Кроме того, над стрелкой стоит греческая буква тау: τ. В данном справочнике - это условное обозначение медленности протекания реакции. Если порошок из окиси меди будет месяцами лежать на дне колбы, медленно реагируя, то это вряд ли меня устроит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение21.08.2016, 23:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1939
Минск, Беларусь
Синее окрашивание аммиачной воды появляется сразу же при добавлении порошка оксида. Если оксид будет кусками и прокалённый, то да, будет долго растворяться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Растворитель целлюлозы для биологических опытов
Сообщение22.08.2016, 00:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1148
Ruslan_Sharipov в сообщении #1145741 писал(а):
Взял книгу Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева "Химия в реакциях: cправочник".

Хороший выбор. Всегда его просматривайте, когда что-то быстро хотите узнать по неорганике. Но всё же некое представление об общей химии при прочтении, конечно же, нужно иметь.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модераторы: photon, Toucan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group