Plik octan celulozy Jest to związek organiczno-syntetyczny, który można otrzymać w stanie stałym w postaci płatków, płatków lub białego proszku. Jego wzór cząsteczkowy to C.76H.114LUB49. Produkowany jest z surowca pozyskiwanego z roślin: celulozy, która jest homopolisacharydem.
Octan celulozy został po raz pierwszy wyprodukowany w Paryżu w 1865 roku przez Paula Schützenbergera i Laurenta Naudina, po acetylowaniu celulozy bezwodnikiem octowym (CH3CO-O-COCH3). W ten sposób uzyskali jeden z najważniejszych estrów celulozy wszechczasów.
Zgodnie z tymi cechami polimer jest używany do produkcji tworzyw sztucznych dla dziedziny kinematografii, fotografii i przemysłu tekstylnego, gdzie przeżywał swój wielki rozkwit..
Jest nawet stosowany w przemyśle samochodowym i lotniczym, a także jest bardzo przydatny w chemii i ogólnie w laboratoriach badawczych..
Indeks artykułów
Górny obraz przedstawia strukturę trioctanu celulozy, jednej z acetylowanych form tego polimeru..
Jak wyjaśniono tę strukturę? Jest to wyjaśnione na podstawie celulozy, która składa się z dwóch piranowych pierścieni glukozy połączonych wiązaniami glukozydowymi (-R-O-R), między atomami węgla 1 (anomeryczny) i 4.
Te wiązania glikozydowe są typu β 1 -> 4; to znaczy znajdują się w tej samej płaszczyźnie pierścienia w odniesieniu do grupy -CHdwaOCOCH3. Dlatego jego ester octanowy zachowuje ten sam organiczny szkielet.
Co by się stało, gdyby grupy OH przy 3 atomach węgla trioctanu celulozy były acetylowane? Wzrosłoby napięcie steryczne (przestrzenne) w jego strukturze. Dzieje się tak, ponieważ grupa -OCOCH3 „Zderzyłby się” z sąsiednimi grupami glukozy i pierścieniami.
Jednak po tej reakcji otrzymuje się octanomaślan celulozy, produkt o najwyższym stopniu acetylowania, którego polimer jest jeszcze bardziej elastyczny..
Wyjaśnieniem tej elastyczności jest eliminacja ostatniej grupy OH, a zatem wiązań wodorowych między łańcuchami polimeru.
W rzeczywistości pierwotna celuloza jest zdolna do tworzenia wielu wiązań wodorowych, a ich eliminacja jest nośnikiem wyjaśniającym zmiany jej właściwości fizykochemicznych po acetylowaniu..
Zatem acetylacja zachodzi najpierw na grupach OH z mniejszą zawadą przestrzenną. Wraz ze wzrostem stężenia bezwodnika octowego zastępuje się więcej grup H..
W rezultacie, podczas gdy te grupy -OCOCH3 zwiększają wagę polimeru, ich interakcje międzycząsteczkowe są słabsze niż wiązania wodorowe, jednocześnie „wyginając” i utwardzając celulozę.
Jego wytwarzanie uważane jest za prosty proces. Celuloza jest ekstrahowana z miazgi drzewnej lub bawełnianej, która podlega reakcjom hydrolizy w różnych warunkach czasowych i temperaturowych..
Celuloza reaguje z bezwodnikiem octowym w środowisku kwasu siarkowego, który katalizuje reakcję.
W ten sposób celuloza ulega degradacji i otrzymuje się mniejszy polimer, który zawiera od 200 do 300 jednostek glukozy na każdy łańcuch polimeru, przy czym hydroksyl celulozy jest zastępowany grupami octanowymi..
Końcowym wynikiem tej reakcji jest biały stały produkt, który może mieć konsystencję proszku, płatków lub grudek. Z tego można wytwarzać włókna, przepuszczając je przez pory lub otwory w ośrodku z gorącym powietrzem, odparowując rozpuszczalniki.
Dzięki tym złożonym procesom otrzymuje się różne rodzaje octanu celulozy, w zależności od stopnia acetylowania..
Ponieważ celuloza ma glukozę jako monomeryczną jednostkę strukturalną, która ma 3 grupy OH, które mogą być acetylowane, otrzymuje się octany di, tri lub nawet maślanu.3 odpowiadają za niektóre jego właściwości.
Octan celulozy ma temperaturę topnienia 306 ° C, gęstość w zakresie od 1,27 do 1,34 i ma przybliżoną masę cząsteczkową 1811,699 g / mol..
Jest nierozpuszczalny w różnych składnikach organicznych, takich jak aceton, cykloheksanol, octan etylu, nitropropan i dichlorek etylenu.
Spośród produktów zawierających octan celulozy ceniona jest elastyczność, twardość, odporność na rozciąganie, brak ataków bakterii lub mikroorganizmów oraz ich nieprzepuszczalność dla wody.
Jednak włókna wykazują zmiany wymiarowe w zależności od ekstremalnych wahań temperatury i wilgotności, chociaż włókna są odporne na temperatury do 80 ° C.
Octan celulozy ma wiele zastosowań, w tym:
- Membrany do produkcji przedmiotów z tworzyw sztucznych, papieru i kartonu. Opisano pośredni efekt dodawania chemicznego octanu celulozy w kontakcie z żywnością w opakowaniu..
- W obszarze zdrowia stosowany jest jako membrany z otworami o średnicy naczyń włosowatych krwi, osadzone w cylindrycznych urządzeniach spełniających funkcję sztucznej nerki lub sprzętu do hemodializy..
- W branży artystycznej i filmowej jako cienki film do filmów, fotografii i taśm magnetycznych.
- W przeszłości był używany w przemyśle tekstylnym jako włókna do produkcji różnych tkanin, takich jak sztuczny jedwab, satyna, octan i trioctan. Chociaż był modny, wyróżniał się niską ceną, jasnością i pięknem, jakie nadawał szatom..
- W przemyśle motoryzacyjnym do produkcji części silnika i podwozia do różnych typów pojazdów.
- W dziedzinie lotnictwa do powlekania skrzydeł samolotów w czasie wojny.
- Znajduje również szerokie zastosowanie w laboratoriach naukowo-badawczych. Jest powszechnie stosowany do produkcji filtrów porowatych, jako podpora dla membran z octanu celulozy do przeprowadzania elektroforezy lub przebiegu wymiany osmotycznej..
- Znajduje zastosowanie m.in. w produkcji pojemników na filtry papierosowe, kabli elektrycznych, lakierów i lakierów..
Jeszcze bez komentarzy