Celuloza acetat

Pojasnjujemo, kaj je celuloza acetat, njegova kemična struktura, lastnosti in uporabe/aplikacije

Celulozna acetatna vlakna

Kaj je celuloza acetat?

On celuloza acetat Gre za organsko in sintetično spojino, ki jo lahko dobimo v trdnem stanju kot kosmiči, luske ali belega prahu. Njegova molekularna formula je c₇₆H₁₁₄Tudi₄₉. Izdelana je iz surovin, pridobljenih iz rastlin: celuloza, ki je homopolisaharid.

Celulozni acetat sta prvič izdelala v Parizu, leta 1865 Paul Schützenberger in Laurent Naudin, po acetilarni celulozi z ocetnim anhidridom (CH₃Co-O-Coch₃). Tako je dobil enega najpomembnejših celuloznih estrov vseh časov.

Njegove lastnosti, značilnosti, oblike in velikosti so omogočile širok spekter aplikacij za ta polimer naravnega izvora. Takšne aplikacije so odvisne od stopnje poroznosti ali acetilacije celuloze.

Glede na te značilnosti je polimer namenjen proizvodnji plastike za področje kinematografije, fotografije in na tekstilnem območju, kjer je imel svoj odličen trenutek razcveta.

Uporablja se celo v avtomobilski in letalski industriji, prav tako pa je zelo uporaben tudi v kemiji in raziskovalnih laboratorijih na splošno.

Kemična struktura celuloznega acetata

Na zgornji sliki je predstavljena struktura celuloznega triaceata, ena od acetiliranih oblik tega polimera.

Kako je razložena ta struktura? Pojasnjeno je iz celuloze, ki jo sestavljata dva glikozna pirozna obroča, ki jih združujejo glukozidne (-r-o-r) vezi, med ogljikovimi 1 (anomeric) in 4 in 4.

Te glukozidne povezave so tipa β 1 ​​-> 4; to pomeni, da so v isti ravnini obroča glede na skupino -CH₂OCOCH₃. Zato njen acetatni ester ohranja isto organsko okostje.

Vam lahko služi: peroksidi: lastnosti, nomenklatura, uporabe, primeri

Kaj bi se zgodilo, če bi bile skupine OH acetilirane v ogljikih 3 celuloznega triacetata? Sigalna (prostorska) napetost v njegovi strukturi bi se povečala. To je zato, ker skupina -ococh₃ "Bi trčil" s sosednjimi skupinami glukoze in obroče.

Vendar po tej reakciji dobimo butirat celulozni acetat, produkt, pridobljen z najvišjo stopnjo acetilacije in katerih polimer je še bolj prožen.

Pojasnilo te prilagodljivosti je izločanje zadnje skupine OH in torej vodikove mostove med polimernimi verigami.

Pravzaprav je originalna celuloza sposobna tvoriti številne vodikove mostove, odprava le -teh pa je podpora, ki pojasnjuje spremembe njegovih fizikalno -kemijskih lastnosti po acetilaciji.

Tako se acetilacija najprej pojavi v manj sterično preprečenih skupinah. Ko se koncentracija ocetnega anhidrida povečuje, in skupine H zamenjamo.

Kot rezultat, čeprav te skupine -ococh₃ Povečati težo polimera, njihove intermolekularne interakcije so manj močne kot vodikovi mostovi, "prožni" in utrjevanje celuloze.

Pridobivanje celuloznega acetata

Njegova izdelava velja za preprost postopek. Iz lesene ali bombažne celuloze izvlečemo celulozo, ki je podvržena reakcijam hidrolize v različnih časih in temperaturi.

Celuloza reagira z ocetnim anhidridom v sredstvu žveplove kisline, ki katalizira reakcijo.

Na ta način se celuloza razgradi in dobimo manjši polimer, ki vsebuje 200 do 300 glukoznih enot za vsako polimerno verigo.

Lahko vam služi: kemične funkcije: anorganski in organski, primeri

Končni rezultat te reakcije je beli trden izdelek, ki ima lahko konsistenco, luske ali grudice prahu. Iz tega lahko pripravite vlakna in jo skozi poreze z vročim zrakom prenesete skozi pore ali luknje in izhlapijo topila.

S temi zapletenimi procesi dobimo več vrst celuloznega acetata, odvisno od stopnje acetilacije.

Ker ima celuloza kot monomerna strukturna enota glukoza -ki ima 3 OH skupine, ki so tiste, ki so lahko acetične -, di, tri ali celo acetate butirata se dobijo.Mestosove skupine -ococh₃ So odgovorni za nekatere svoje lastnosti.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Celulozni acetat ima fuzijsko točko 306 ° C, gostoto, ki sega med 1,27 in 1,34 in ima približno molekulsko maso 1811.699 g/mol.

Netopna je v več organskih komponentah, kot so aceton, cikloheksanol, etilacetat, nitropropan in etilen diklorid.

Od izdelkov, ki vsebujejo celulozni acetat, prožnost, trdoto, natezno trdnost, ki jih ne napadajo bakterije ali mikroorganizmi, in njihovo hidroizolacijo v vodo se cenijo.

Vendar imajo vlakna dimenzijske spremembe glede na izjemne razlike temperature in vlažnosti, čeprav se vlakna upirajo temperaturam do 80 ° C.

Uporaba/uporaba celuloznega acetata

Celuloza acetat najde veliko uporabe, med katerimi izstopajo naslednje:

- Membrane za izdelavo predmetov iz plastike, papirja in kartona. Posredni kemični aditivni učinek celuloznega acetata je opisan s stikom s hrano v njihovi embalaži.

Vam lahko služi: načelo Le Châtelier

- Na področju zdravja se uporablja kot membrane z vrzeli iz premera krvnih kapilar, vgrajenih v cilindrične naprave, ki izpolnjujejo funkcijo umetne ledvične ali hemodializne opreme.

- Znotraj umetniške in kinematografske industrije, ki se uporabljajo kot tanki filmi za kino, fotografijo in magnetne trakove.

- V preteklih časih so ga v tekstilni industriji uporabljali kot vlakna za izpopolnjevanje različnih tkanin, kot so Rayon, Satén, Acetate in Triacetate. Medtem ko je bilo modno, je izstopal za nizke stroške, zaradi svetlosti in lepote, ki jo je dal oblačila.

- V avtomobilski industriji za izdelavo delov motorjev in podvozja različnih vrst vozil.

- Na področju letalske aeronavtike za pokrivanje kril letala v vojnih časih.

- Široko se uporablja tudi v znanstvenih laboratorijih in raziskavah. Na splošno se uporablja pri izdelavi poroznih filtrov, kot je celulozna acetatna membrana podpora za izvajanje elektroforeze ali osmotske izmenjave.

- Uporablja se pri izdelavi zabojnikov za cigaretne filtre, električnih kablov, lakov in lacas, med številnimi drugimi uporabi.