Struktur Kimia Selulosa Asetat, Hartanah dan Kegunaan

The selulosa asetat adalah sebatian organik dan sintetik yang boleh diperolehi dalam keadaan pepejal seperti serpih, serpih atau serbuk putih. Rumus molekulnya ialah C₇₆H₁₁₄O₄₉. Ia diperbuat daripada bahan mentah yang diperolehi dari tumbuhan: selulosa, yang merupakan homopolisakarida.

Selulosa asetat pertama kali dihasilkan di Paris, pada tahun 1865 oleh Paul Schützenberger dan Laurent Naudin, selepas selulosa asetilasi dengan anhidrida asetik (CH₃CO-O-COCH₃). Mereka memperoleh salah satu ester selulosa yang paling penting sepanjang masa.

Mengikut ciri-ciri ini polimer ditakdirkan untuk pembuatan plastik untuk bidang sinematografi, fotografi dan di kawasan tekstil, di mana ia mempunyai momentum yang besar.

Ia digunakan walaupun dalam industri automotif dan aeronautik, dan juga sangat berguna dalam bidang kimia dan makmal penyelidikan secara umum.

Indeks

• 1 Struktur kimia
• 2 Mendapatkan
• 3 Hartanah
• 4 Kegunaan
• 5 Rujukan

Struktur kimia

Struktur triasetat selulosa, salah satu bentuk acetylated polimer ini, ditunjukkan pada imej atas..

Bagaimanakah struktur ini diterangkan? Ia dijelaskan dari selulosa, yang terdiri daripada dua cincin pyranose glukos yang dikaitkan dengan ikatan glikosid (-R-O-R), antara karbon 1 (anomerik) dan 4.

Ini ikatan glikosidat adalah jenis β 1 -> 4; iaitu, mereka berada dalam pesawat yang sama dengan cincin berkenaan dengan kumpulan -CH₂OCOCH₃. Oleh itu, ester asetat anda mengekalkan kerangka organik yang sama.

Apakah yang akan berlaku sekiranya kumpulan OH di dalam 3 karbon karbonat triacetate selulosa di asetilasi? Ia akan meningkatkan ketegangan sterik (spatial) dalam strukturnya. Ini kerana kumpulan -OCOCH₃ "Berjanggut" dengan kumpulan jiran dan cincin glukosa.

Walau bagaimanapun, selepas reaksi ini butirat selulosa asetat diperolehi, produk yang diperolehi dengan tahap asetilasi tertinggi dan polimernya lebih fleksibel.

Penjelasan untuk kelonggaran ini adalah penghapusan kumpulan OH terakhir dan, oleh kerana itu, ikatan hidrogen antara rantai polimer.

Malah, selulosa yang asal mampu membentuk banyak ikatan hidrogen, dan penghapusan ini adalah sokongan yang menerangkan perubahan sifat fizikokimianya selepas aset.

Oleh itu, asetilasi berlaku terlebih dahulu dalam kumpulan OH berkurangan sterik. Oleh kerana kepekatan asid anhidrida meningkat, lebih banyak kumpulan H diganti.

Akibatnya, semasa kumpulan-kumpulan ini -OCOCH₃ mereka meningkatkan berat polimer, interaksi antara intermolecular mereka kurang kuat daripada ikatan hidrogen, "flexibilizing" dan pengerasan selulosa pada masa yang sama.

Mendapatkan

Pengilangannya dianggap sebagai proses yang mudah. Selulosa diekstrak daripada pulpa kayu atau kapas, yang tertakluk kepada reaksi hidrolisis di bawah keadaan dan suhu yang berbeza..

Selulosa bertindak balas dengan anhidrida asetik dalam medium asid sulfurik, yang memangkinkan reaksi.

Dengan cara ini, selulosa direndahkan dan polimer yang lebih kecil mengandungi 200 hingga 300 unit glukosa setiap rantaian polimer diperolehi, hidroksil selulosa digantikan oleh kumpulan asetat.

Hasil akhir tindak balas ini adalah produk pepejal putih, yang mungkin mempunyai serbuk, konsisten atau ketumpatan benjolan. Dari sini, serat-serat ini dapat dijelaskan, apabila menyebarkannya melalui liang atau lubang dalam medium dengan udara panas, menguap pelarut.

Melalui proses-proses yang kompleks ini beberapa jenis selulosa asetat diperolehi, bergantung kepada tahap asetilasi.

Kerana selulosa mempunyai glukosa unit struktur monomerik, yang mempunyai 3 kumpulan OH, yang dapat diperoleh asetilasi, di, tri atau bahkan butirat asetat. Kelompok-kelompok ini -OCOCH₃ bertanggungjawab terhadap beberapa sifat mereka.

Hartanah

Selulosa asetat mempunyai titik lebur 306 ° C, ketumpatan antara 1.27 hingga 1.34, dan mempunyai berat molekul kira-kira 1811.699 g / mol.

Ia tidak larut dalam beberapa komponen organik seperti aseton, sikloheksanol, etilasetat, nitropropane dan etilena diklorida.

Produk yang mengandungi fleksibiliti nilai selulosa asetat, kekerasan, kekuatan tegangan, tidak diserang oleh bakteria atau mikroorganisma dan impermeability mereka kepada air.

Bagaimanapun, gentian mempunyai perubahan dimensi mengikut variasi suhu dan kelembapan yang melampau, walaupun serat melawan suhu sehingga 80 ° C.

Kegunaan

Selulosa asetat mendapati banyak kegunaan, antaranya yang menonjol sebagai berikut:

- Membran untuk pembuatan objek plastik, kertas dan kadbod. Kesan tidak langsung bahan tambahan kimia selulosa asetat diterangkan apabila ia bersentuhan dengan makanan dalam pembungkusannya.

- Di kawasan kesihatan ia digunakan sebagai membran dengan lubang diameter kapilari darah, tertanam dalam alat silinder yang memenuhi fungsi buah pinggang buatan atau peralatan hemodialisis.

- Dalam industri seni dan filem, apabila digunakan sebagai filem nipis untuk filem, fotografi dan pita magnetik.

- Di masa lalu, ia digunakan dalam industri tekstil sebagai serat untuk menghasilkan fabrik yang berbeza seperti rayon, satin, asetat dan triasetat. Walaupun ia adalah bergaya ia menonjol untuk kos yang rendah, untuk kecerahan dan untuk kecantikan yang diberikan kepada pakaian.

- Dalam industri automotif, untuk pembuatan bahagian-bahagian enjin dan casis pelbagai jenis kenderaan.

- Dalam bidang aeronautik, untuk melapisi sayap pesawat semasa perang.

- Ia juga digunakan secara meluas dalam makmal sains dan penyelidikan. Secara umumnya ia digunakan dalam pembuatan penapis berliang, sebagai sokongan untuk membran selulosa asetat untuk menjalankan elektroforesis atau jangka pertukaran osmotik.

- Ia digunakan dalam pembuatan bekas penuras rokok, kabel elektrik, varnis dan lacquers, di kalangan kegunaan lain.

Rujukan

1. Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. dan Fischer, K. (2008), Properties and Applications of Cellulose Acetate. Macromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
2. Encyclopedia Britannica. Nitrat selulosa. Diambil pada 30 April 2018, dari: britannica.com
3. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. PubChem. (2018). Diperoleh pada 30 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. A.S. Perpustakaan Perubatan Negara. Selulosa asetat. Diambil pada 2 Mei 2018, dari: toxnet.nlm.nih.gov
5. IAC International. PROGEL Diambil pada 2 Mei 2018, dari: iacinternacional.com.ar
6. Alibaba (2018). Penapis membran. Diperoleh pada 2 Mei 2018, dari: spanish.alibaba.com
7. Ryan H. (23 Mac, 2016). 21 Bright Red / Red. [Rajah]. Diperoleh pada 2 Mei 2018, dari: flickr.com
8. Mnolf. (4 April 2006). Gel electrophoresis. [Rajah] Diambil pada 2 Mei 2018, dari: en.wikipedia.org