Pamuğun Kimyasal Yapısı ve Özellikleri

Pamuğun Kimyasal Yapısı ve Özellikleri

Pamuğun Kimyasal Yapısı
Ham pamuk selüloza ek olarak bir bitkisel hücrenin içerdiği maddeleri içerir. Bunlar yağlar ve mumlar, pektoz ve pektinler, protein ve buna bağlı daha basit azot bileşikleri, organik asitler, mineral maddeler ve doğal renk maddeleridir. Pamuk ipliği veya kumaşı ise ek olarak kir, haşıl ve makine yağları içerebilir.
Polimerizasyon derecesi: 2000-3000
Molekül ağırlığı: 162 g/mol
Yoğunluğu: 1.35 g/cm3

Selüloz
Bütün kirlikler çıkarıldığı zaman geriye lifin ana maddesi olan selüloz kalır. Selüloz, “(C6H10O5)n“ kapalı formülü ile gösterilir. Saf selüloz beyaz bir maddedir. Kuru destilasyona uğratılırsa, içinde asetik asit de bulunan uçucu maddeler karışımı oluşur. Higroskopiktir ve üç hidrat meydana getirebildiği ileri sürülür. Suda ve organik çözücülerde çözünmez, fakat amonyaklı bakır hidroksitte ve ZnCl2 ve kalsiyum tiyosiyanat gibi belirli tuzların derişik çözeltilerinde çözünür. Alkali çözeltilerinde çözünmez, fakat soğuk derişik sülfürik asitte çözünür. Diğer karbonhidratlar gibi derişik sülfürik asitle ısıtıldığında, bir karbon kütlesi meydana getirerek şişer. HCl ve HNO3 ile de etkilenir. Selüloz çözeltileri kolloidal yapıdadır.

Yağlar ve Mumlar
Pamuktaki yağ ve mumlar şunlardan meydana gelir:
1. Gliserid’ler: Bunlar kolayca sabunlaşabilen yağlardır.
2. Mumlar: Zorlukla sabunlaşır.
3. Sabunlaşmayan yağlar.
4. Serbest yağ asitleri.
5. Çok az miktarda sabunlar.
Azot İçeren Maddeler
Canlı hücrenin protoplazmasından türerler. Bunlar proteinler ve proteinlerin bölünme ürünü olan polipeptitler ve amino asitlerdir.

Pektatlar
Doğal pamuk pektik asit türevlerini içerir. Bunlar başlıca kalsiyum ve magnezyum pektat halinde bulunurlar, fakat serbest pektik asit ve metil pektat da vardır.
Mineral Maddeler
Bunların cinsi ve miktarı bir dereceye kadar pamuğun yetiştiği toprağa bağlıdır. Mineral maddeler hücre özsuyunun artıklarıdır. Analizler bu maddelerin K2CO3, KCl, K2SO4, CaCO3, MgSO4, FeO ve Al2O3 olduğunu göstermiştir. Ca- ve K- karbonatları aslında karbonat halinde olmayıp bu metallerin organik asitlerinin yanma ürünleridir.
Pamuğun Kimyasal Özellikleri

Asitlerin Etkisi
Pamuk, sıcak seyreltik veya soğuk derişik asitlerden zarar görür, parçalanır. Soğuk, zayıf, seyreltik asitlerden zarar görmez.
Oksitleme özelliğinden ötürü nitrik asidin selüloza etkisi farklılık gösterir. Derişik nitrik asit içine kısa bir süre için batırılması, gerilme mukavemetinin ve boyarmaddelere karşı afinitesinin artmasıyla birlikte bir miktar büzülmesine sebep olur. Soğuk nitrik asidin uzun süreli etkisi selülozu oksiselüloza yükseltger ve sonunda oksalik aside parçalar. Reaksiyon yüksek sıcaklıklarda hızlanır. Nitrik asit, pamukta kuruduğu zaman diğer mineral asitler gibi depolama sırasında çürümeye neden olur.

Alkalilerin Etkisi
Pamuk, alkalilere karşı son derece dayanıklıdır. Sodyum hidroksitte şişer (merserizasyon) fakat zarar görmez; herhangi bir zarar görmeden, sabunlu çözeltilerde defalarca yıkanabilir. Sodyum karbonat gibi zayıf alkaliler ortamda hava yoksa, ne alçak ne de yüksek sıcaklıkta etki etmezler. Oysa oksijenin varlığıyla oksiselüloz meydana gelir ve pamuk yavaş yavaş çürümeye başlar. NaOH gibi kuvvetli alkalilerin seyreltik çözeltileri de aynı şekilde çok fazla etki eder. Havanın hiç olmadığı durumlarda pamuk % 2’lik NaOH ile hiç çürüme olmadan kaynatılabilir. Eğer oksijen mevcutsa oksiselüloz açığa çıkar.
Seyreltik NaOH çözeltileriyle etkileşme pamuğun kristal yapısını değiştirmez, fakat NaOH konsantrasyonu % 13’ün üzerine çıkarsa, yeni bir tip kristal yapısı görülmeye başlar. Bu değişme % 19’luk konsantrasyonda tamamlanır. Yani % 19-20’lik NaOH çözeltisiyle muamele edilerek kristal yapısı değişen selüloz, bünyesine aldığı alkali çıkarıldığı zaman tekrar eski haline dönemez. Bu şekilde kristal yapısı değişmiş olan selüloz elyafı şişerek bükümsüzleşmiş ve silindirik bir durum almıştır. % 20’lik sodyum hidroksitin selüloza bu şekilde etkisinin ticari uygulaması, merserizasyondur.

Organik Çözücülerin Etkisi
Pamuğu tamamıyla çözen pek az organik çözücü vardır. Normal çözücülere karşı yüksek dayanıklılık gösterir. Fakat bakır amonyum hidroksit, bakır etilen diamin ve % 70 derişik sülfürik asitte disperse olur.

Isının Etkisi
105 oC’de pamuk lifleri nemini kaybeder, 115-120 oC’de sararır, 180 oC’de rengi kahverengimsi olur, 185-200 oC’de kömürleşmeye başlar ve 300 oC’de tamamen karbonize olur. Yanarken için için yanar, hafif alev verir, kağıt kokusu duyulur, beyaz kül bırakır. Cam tüpte yakıldığında, buharları mavi turnusol kağıdını kırmızıya boyar.
Hava ve Gün Işığının Etkisi
Pamuk güneş ışığına maruz bırakılırsa mukavemeti az miktarda azalır. Yüksek sıcaklık ve rutubet etkisinde güneş ışığı son derece tehlikeli olur. Zararın çoğunu ultraviyole ve görünür ışınların daha kısa dalga boylu olanları meydana getirir.
Kaynak: Tekstilokulu.