Alpha, Beta, dan Gamma Cellulose

Cellulose/Selulosa merupakan polimer alam yang terdiri atas monomer glukosa. Cellulose tidak dapat dicerna oleh sistem pencernaan manusia. Cellulose terdapat pada dinding sel tanaman. Berdasarkan kelarutannya dalam alkali, cellulose tanaman dapat dibagi menjadi tiga. Alpha cellulose, beta cellulose dan gamma cellulose.

Alpha Cellulose adalah bentuk yang digunakan untuk mendefinisikan kandungan “true” cellulose dari material tumbuhan dalam bentuk kelarutan dalam alkali. Bersama dengan beta dan gamma cellulose, alpha cellulose diperkenalkan pertama kali oleh Cross dan Bevan sekitar tahun 1904.

Alpha cellulose bukan tipe struktur kimia namun lebih kepada porsi dari cellulose tanaman yang tidak dapat larut dalam 17.5% NaOH pada 20 °C. Beta cellulose adalah fraksi cellulose yang terlarut dalam 17.5% NaOH, namun terpresipitasi ketika diasamkan. Umumnya dipercaya bahwa beta cellulose secara nyata tidak terdapat dalam kayu, namun merupakan bentuk turunan dari produk alpha cellulose selama pulping. Gamma cellulose adalah fraksi yang larut dalam alkali dengan kepekatan seperti diatas dan tidak terpresipitasi melalui netralisasi. Gamma cellulose dipercaya tidak terdapat secara nyata di kayu. Sebagai nilai kasar, dalam kasus pulp dari kayu secara proses kimia, alpha cellulose mengindikasikan jumlah dari normal cellulose, beta cellulose menunjukkan ukuran alpha cellulose yang terdegradasi, dan gamma cellulose mengindikasikan hemicelluloses alamiah.

Alpha cellulose biasanya ditentukan melalui metode gravimetric dimana fraksi tidak terlarut dalam 17.5% NaOH disaring kemudian ditimbang. Beta dan gamma cellulose bisa juga ditentukan melalui metode gravimetric, namun lebih sulit karena bersifat gelatin. Uji empiris harus dilakukan dibawah kondisi terkontrol secara hati-hati. Sample harus didisintegrasi sebelum treatment, dan penimbangan residu kering harus dilakukan dengan sangat hati-hati, menggunakan botol yang tertutup rapat karena alpha cellulose kering sangat hidroskopis. Disisi lain, konsentrasi alkali, rasio alkali terhadap pulp, dan waktu treatment tidak signifikan pengaruhnya dan dapat divariasi dalam batas uang wajar tanpa mempengaruhi hasil.

Alpha cellulose bukan material homogeny, namun lebih pada fraksi empiris mengandung molekul cellulose pada berbagai berat molekul. Jika penentuan alpha cellulose dibuat melalui pulp wood yang belum dibleaching yang mana mengandung banyak lignin, lignin harus dikompensasi dengan menentukan kadar lignin dalam residu. Prosedur yang umum untuk menentukan alpha cellulose pertama menyiapkan holocellulose dengan mengekstrak kayu dengan chlorine atau chlorite dan selanjutnya mengekstrak holocellulose melalui larutan alkali untuk menghilangkan hemicelluloses. Sisa residu yang tidak larut setelah tidak ada material lain yang dapat terlarut adalah alpha cellulose. Alpha cellulose yang diperoleh dari kayu tidak sama dengan alpha cellulose dalam cotton.

Jika dibandingkan dengan fiber glass, berikut video perbandingan cellulose dan fiber glass

https://www.youtube.com/watch?v=Dn4lWy8CVlY

Reference:

Casey, J. P., 1960, “Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology”, Vol I 2^nd ed, Interscience Publisher Ltd, London