Selluloosa-asetaatti on orgaaninen ja synteettinen yhdiste, joka voidaan saada kiinteänä aineena muodossa hiutaleina, hiutaleina tai valkoinen jauhe. Sen molekyylikaava on C 76 H 114 O 49. Se valmistetaan kasveista saatavasta raaka-aineesta: selluloosasta, joka on homopolysakkaridi.
Selluloosa-asetaatti oli valmistettu ensimmäisen kerran Pariisissa 1865 Paul Schützenberger ja Laurent Naudin, kun asetyloiva selluloosa etikkahappoanhydridin kanssa (CH 3 CO - O - COCH 3). Siten he saavat yhden kaikkien aikojen tärkeimmistä selluloosaestereistä.
Näiden ominaisuuksien mukaan polymeeri on tarkoitettu muovien valmistukseen elokuva-, valokuvaus- ja tekstiilialalla, jolla sillä oli suuri puomi.
Sitä käytetään jopa auto- ja ilmailuteollisuudessa, ja se on erittäin hyödyllinen kemiassa ja tutkimuslaboratorioissa yleensä.
Kemiallinen rakenne
Yläkuva kuvaa selluloosatriasetaatin rakennetta, joka on yksi tämän polymeerin asetyloiduista muodoista.
Kuinka tämä rakenne selitetään? Se selitetään selluloosasta, joka koostuu kahdesta pyraanisesta glukoosirenkaasta, jotka on kytketty glukosidisidoksilla (R - O - R) hiilien 1 (anomeerinen) ja 4 välille.
Nämä glykosidisidokset ovat tyyppiä P -> 4; eli ne ovat samassa tasossa renkaan suhteen ryhmä -CH 2 OCOCH 3. Siksi sen asetaattiesteri säilyttää saman orgaanisen luurankon.
Mitä tapahtuisi, jos OH-ryhmät selluloosatriasetaatin 3-hiilissä asetyloituvat? Steerinen (alueellinen) jännitys rakenteessa kasvaa. Tämä johtuu siitä, että -OCOCH 3 -ryhmä " törmääisi " vierekkäisten glukoosiryhmien ja renkaiden kanssa.
Tämän reaktion jälkeen saadaan kuitenkin selluloosa-asetaattibutyraatti, tuote, joka saadaan korkeimmalla asetylointiasteella ja jonka polymeeri on vielä joustavampi.
Selitys tälle joustavuudelle on viimeisen OH-ryhmän ja siten polymeeriketjujen välisten vety sidosten poistuminen.
Itse asiassa alkuperäinen selluloosa pystyy muodostamaan monia vety sidoksia, ja näiden eliminointi on tuki, joka selittää muutokset sen fysikaalis-kemiallisissa ominaisuuksissa asetyloinnin jälkeen.
Siten asetylointi tapahtuu ensin vähemmän steerisesti estyneillä OH-ryhmillä. Kun etikkahappoanhydridin pitoisuus kasvaa, enemmän H-ryhmiä korvataan.
Tämän seurauksena, vaikka nämä -OCOCH 3 ryhmät lisäävät polymeerin paino, niiden molekyylien väliset vuorovaikutukset ovat vähemmän vahvoja kuin vetysidoksia, "taipumisen" ja kovettamalla selluloosa samanaikaisesti.
Saada
Sen valmistusta pidetään yksinkertaisena prosessina. Selluloosaa uutetaan puu- tai puuvillamassasta, jolle suoritetaan hydrolyysireaktioita erilaisissa aika- ja lämpöolosuhteissa.
Selluloosa reagoi etikkahappoanhydridin kanssa rikkihappoväliaineessa, joka katalysoi reaktiota.
Tällä tavalla selluloosa hajoaa ja saadaan pienempi polymeeri, joka sisältää 200 - 300 glukoosiyksikköä kutakin polymeeriketjua kohden, selluloosan hydroksyyli korvataan asetaattiryhmillä.
Tämän reaktion lopputulos on valkoinen kiinteä tuote, jolla voi olla jauheen, hiutaleiden tai kappaleiden konsistenssi. Tästä kuidut voidaan valmistaa johtamalla ne huokosien tai reikien läpi väliaineessa, jolla on kuuma ilma, haihduttamalla liuottimet.
Näiden monimutkaisten prosessien avulla saadaan erityyppisiä selluloosa-asetaatteja asetylointiasteesta riippuen.
Koska selluloosa on glukoosia kuin sen monomeerisen rakenteellinen yksikkö -joka on 3 OH-ryhmää, jotka ovat niitä, jotka voivat olla acetylated-, di-, tri- tai jopa butyraattia asetaatteja saadaan. Nämä -OCOCH 3 ryhmät ovat vastuussa joistakin sen ominaisuudet.
ominaisuudet
Selluloosa-asetaatin sulamispiste on 306 ° C, tiheys vaihtelee välillä 1,27 - 1,34 ja sen likimääräinen molekyylipaino on 1811,699 g / mol.
Se on liukenematon erilaisiin orgaanisiin komponentteihin, kuten asetoniin, sykloheksanoliin, etyyliasetaattiin, nitropropaaniin ja eteenidikloridiin.
Selluloosa-asetaattia sisältävistä tuotteista arvioidaan joustavuus, kovuus, vetokestävyys, koska ne eivät hyökkää bakteereissa tai mikro-organismeissa ja niiden vedenläpäisemättömyys.
Kuituissa esiintyy kuitenkin mittojen muutoksia lämpötilan ja kosteuden äärimmäisen vaihtelun mukaan, vaikka kuidut kestävät lämpötiloja jopa 80 ° C: seen.
Sovellukset
Selluloosa-asetaatilla on monia käyttötarkoituksia, mukaan lukien seuraavat:
- Kalvot muovi-, paperi- ja pahviesineiden valmistukseen. Selluloosa-asetaatin kemiallisen lisäaineen epäsuora vaikutus kuvataan, kun se on pakkauksessaan kosketuksessa ruoan kanssa.
- Terveysalueella sitä käytetään kalvoina, joissa on reikiä, joiden halkaisija on verikapillaareja, upotettuina lieriömäisiin laitteisiin, jotka täyttävät keinotekoisen munuaisen tai hemodialyysivälineen toiminnot.
- Taide- ja elokuvateollisuudessa, kun niitä käytetään ohuina elokuvina elokuva-, valokuvaus- ja magneettinauhoille.
- Aikaisemmin sitä käytettiin tekstiiliteollisuudessa kuituina erilaisten kankaiden, kuten raionin, satiinin, asetaatin ja triasetaatin, valmistukseen. Muodin aikana se erottui alhaisista kustannuksista, kirkkaudesta ja kauneudesta, jonka se antoi vaatteille.
- Autoteollisuudessa, erityyppisten ajoneuvojen moottorien ja alustojen valmistukseen.
- Ilmailualalla peittää lentokoneiden siipi sodan aikana.
- Sitä käytetään myös laajasti tieteellisissä ja tutkimuslaboratorioissa. Sitä käytetään yleensä huokoisten suodattimien valmistuksessa tukena selluloosa-asetaattikalvoille elektroforeesin tai osmoottisen vaihtoajon suorittamiseksi.
- Sitä käytetään savukkeensuodatinsäiliöiden, sähkökaapeleiden, lakkien ja lakkojen valmistukseen monien muiden käyttötapojen lisäksi.
Viitteet
- Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. ja Fischer, K. (2008), Selluloosa-asetaatin ominaisuudet ja sovellukset. Macromol. Symp., 262: 89 - 96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
- Encyclopedia Britannica. Selluloosanitraatti. Haettu 30. huhtikuuta 2018, osoitteesta: britannica.com
- Kansallinen bioteknologiatietokeskus. Pubchem. (2018). Haettu 30. huhtikuuta 2018, osoitteesta: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. Selluloosa-asetaatti. Haettu 2. toukokuuta 2018, osoitteesta: toxnet.nlm.nih.gov
- IAC International. PROGEL. Haettu 2. toukokuuta 2018, osoitteesta: iacinternacional.com.ar
- Alibaba. (2018). Kalvosuodattimet. Haettu 2. toukokuuta 2018, osoitteesta: spanish.alibaba.com
- Ryan H. (23. maaliskuuta 2016). 21 kirkkaan punaista / punaista.. Haettu 2. toukokuuta 2018, osoitteesta: flickr.com
- Mnolf. (4. huhtikuuta 2006). Elektroforeesigeeli.. Haettu 2. toukokuuta 2018, osoitteesta: es.wikipedia.org