纤维素的性质

目的：认识纤维素的水解反应、酯化反应及了解铜氨人造丝制造的化学原理。
     用品：研钵及杵、量筒、玻璃棒、试管、试管夹、烧杯、石棉网、三脚架、酒精灯、温度计、坩埚钳、小铁片、吸滤装置、注射器。脱脂棉（或无灰滤纸）、浓硫酸（98％）、氢氧化钠溶液（ 5％）、硫酸铜溶液（5％）、红色石蕊试纸、斐林试剂、碘溶液、稀盐酸（1∶5）、氨水（25％）、浓硝酸（69％）。
     原理：纤维素在稀酸和较长时间加热的条件下可发生水解，水解的最后产物是葡萄糖。纤维素跟浓硝酸、浓硫酸的混和物在一定条件反应可制得纤维素硝酸酯。
     准备和操作：1.纤维素的水解 取脱脂棉一小团或少量无灰滤纸的碎片，放在研钵里，加浓硫酸3毫升，用杵研磨，使棉花或滤纸变成无色粘稠的浆状物。把这浆状物的一半倒入盛有7—8毫升水的试管中，见有白色絮状沉淀物析出，这是初步水解的产物——粉纤维和水解纤维素。粉纤维是一种类似淀粉物质，跟碘作用时也能显蓝色。把另一半浆状物放进另一个试管里，放在水浴中加热，约 15分钟后，浆状物变成亮棕色。从水浴中取出试管，冷却，倒在盛有15毫升水的小烧杯里，这时没有絮状沉淀物析出。用过量的浓氢氧化钠溶液中和硫酸，使水解液略显碱性。用新制备的氢氧化铜溶液（或者斐林试剂）检验，即见有红色氧化亚铜析出。这表明纤维素在加酸以后再加热，就能进一步水解，生成葡萄糖。2.纤维素的酯化 在小烧杯里盛浓硝酸（69％）10毫升，慢慢地加入浓硫酸20毫升。混和均匀后，放置冷却到30℃，再加入脱脂棉花约1克。搅拌后，维持温度在30℃，静置20分钟，让纤维素逐步进行硝化作用。用玻棒小心地把硝化纤维夹取出来，立即放在大量的冷水里浸10分钟。取出，先用冷水洗涤，再用热水洗涤，直到洗液不显酸性为止。把硝酸纤维取出，除去水分，在空气中晾干或晒干（不能用火烘干，以免危险），这样制得的是低级硝酸纤维和三硝化纤维的混和物，其中含氮约11％。在一块小铁片上分别放置制得的硝化纤维和脱脂棉花各一小块，放在酒精灯火焰上加热。
     不久，硝酸纤维着火燃烧，而脱脂棉花还不会燃烧。在一个硬质小试管的中部放硝化纤维一小块，在试管口附近放一小团疏松的纸团，在试管下加热放有硝化纤维的部位。硝化纤维受热发生爆炸，把小纸团弹出。