و خلات السليلوز هو مركب عضوي والاصطناعية التي يمكن الحصول عليها في صلب النموذج كما رقائق، رقائق أو مسحوق أبيض. صيغته الجزيئية هي C 76 H 114 O 49. يتم تصنيعها من المواد الخام التي يتم الحصول عليها من النباتات: السليلوز ، وهو عديد السكاريد المتماثل.
تم تصنيع أسيتات السليلوز لأول مرة في باريس عام 1865 بواسطة Paul Schützenberger و Laurent Naudin ، بعد أسيتيل السليلوز مع أنهيدريد الخل (CH 3 CO - O - COCH 3). وهكذا حصلوا على واحدة من أهم إسترات السليلوز في كل العصور.
وفقًا لهذه الخصائص ، يتجه البوليمر إلى صناعة البلاستيك في مجال التصوير السينمائي والتصوير وفي مجال النسيج ، حيث حقق ازدهارًا كبيرًا.
حتى أنها تستخدم في صناعة السيارات والطيران ، فضلاً عن كونها مفيدة جدًا في مختبرات الكيمياء والبحث بشكل عام.
التركيب الكيميائي
تمثل الصورة العلوية هيكل ثلاثي أسيتات السليلوز ، أحد أشكال الأسيتيل لهذا البوليمر.
كيف يتم شرح هذا الهيكل؟ يتم تفسيره من السليلوز ، والذي يتكون من حلقتين هربيتين من الجلوكوز مرتبطين بروابط الجلوكوزيد (R - O - R) ، بين الكربون 1 (شاذة) و 4.
هذه الروابط الجليكوسيدية هي من النوع 1 -> 4 ؛ أي أنهم في نفس مستوى الحلقة بالنسبة للمجموعة -CH 2 OCOCH 3. لذلك ، إستر الأسيتات الخاص به يحتفظ بنفس الهيكل العضوي.
ماذا سيحدث إذا تم أسيتيل مجموعات OH في 3-كربون من ثلاثي أسيتات السليلوز؟ سيزداد التوتر الفراغي (المكاني) في هيكلها. وذلك لأن مجموعة –OCOCH 3 قد "تتصادم" مع مجموعات وحلقات الجلوكوز المجاورة.
ومع ذلك ، بعد هذا التفاعل ، يتم الحصول على زبدات أسيتات السليلوز ، وهو المنتج الذي يتم الحصول عليه بأعلى درجة من الأسيتيل ويكون البوليمر الخاص به أكثر مرونة.
تفسير هذه المرونة هو القضاء على مجموعة OH الأخيرة ، وبالتالي ، الروابط الهيدروجينية بين سلاسل البوليمر.
في الواقع ، السليلوز الأصلي قادر على تكوين العديد من الروابط الهيدروجينية ، والقضاء عليها هو الدعم الذي يفسر التغيرات في خواصه الفيزيائية والكيميائية بعد الأستلة.
وبالتالي ، يحدث الأستلة أولاً في مجموعات OH الأقل تعقيدًا. مع زيادة تركيز أنهيدريد الخل ، يتم استبدال المزيد من مجموعات H.
نتيجة لذلك ، على الرغم من أن مجموعات -OCOCH 3 هذه تزيد من وزن البوليمر ، فإن تفاعلاتها بين الجزيئات تكون أقل قوة من روابط الهيدروجين ، "الانثناء" وتصلب السليلوز في نفس الوقت.
الحصول
يعتبر تصنيعها عملية بسيطة. يتم استخراج السليلوز من لب الخشب أو القطن ، والذي يخضع لتفاعلات التحلل المائي في ظل ظروف مختلفة من الوقت ودرجة الحرارة.
يتفاعل السليلوز مع أنهيدريد الخل في وسط حامض الكبريتيك ، مما يحفز التفاعل.
بهذه الطريقة ، يتحلل السليلوز ويتم الحصول على بوليمر أصغر يحتوي على 200 إلى 300 وحدة جلوكوز لكل سلسلة بوليمر ، ويتم استبدال هيدروكسيل السليلوز بمجموعات الأسيتات.
النتيجة النهائية لهذا التفاعل هي مادة صلبة بيضاء ، يمكن أن يكون لها قوام مسحوق أو رقائق أو كتل. من هذا ، يمكن تصنيع الألياف ، عن طريق تمريرها عبر المسام أو الثقوب في وسط بهواء ساخن ، وتبخر المذيبات.
من خلال هذه العمليات المعقدة ، يتم الحصول على أنواع مختلفة من أسيتات السليلوز ، اعتمادًا على درجة الأستلة.
نظرًا لأن السليلوز يحتوي على الجلوكوز كوحدة هيكلية أحادية - التي تحتوي على 3 مجموعات OH ، وهي المجموعات التي يمكن أن تكون أسيتات - أو ثنائي أو ثلاثي أو حتى بوتيرات يتم الحصول عليها. هذه المجموعات -OCOCH 3 مسؤولة عن بعض خصائصه.
الخصائص
أسيتات السليلوز لها نقطة انصهار تبلغ 306 درجة مئوية ، وكثافة تتراوح من 1.27 إلى 1.34 ، ولها وزن جزيئي تقريبي 1811.699 جم / مول.
إنه غير قابل للذوبان في المكونات العضوية المختلفة مثل الأسيتون ، سيكلوهكسانول ، أسيتات الإيثيل ، نتروبروبان ، وثاني كلوريد الإيثيلين.
من بين المنتجات التي تحتوي على أسيتات السليلوز ، يتم تقييم المرونة والصلابة ومقاومة الجر ، ولا تتعرض للهجوم من قبل البكتيريا أو الكائنات الحية الدقيقة وعدم نفاذها للماء.
ومع ذلك ، فإن الألياف تظهر تغيرات في الأبعاد وفقًا للتغيرات الشديدة في درجة الحرارة والرطوبة ، على الرغم من أن الألياف تقاوم درجات حرارة تصل إلى 80 درجة مئوية.
التطبيقات
يجد أسيتات السليلوز استخدامات عديدة منها ما يلي:
- أغشية لصناعة المواد البلاستيكية والورقية والكرتون. يتم وصف التأثير غير المباشر لمادة مضافة كيميائية لخلات السليلوز عندما تتلامس مع الطعام في عبواتها.
- في المجال الصحي ، يتم استخدامه كأغشية بها ثقوب قطر الشعيرات الدموية ، مدمجة في أجهزة أسطوانية تؤدي وظيفة الكلى الاصطناعية أو معدات غسيل الكلى.
- ضمن صناعة الفن والسينما ، عند استخدامها كأفلام رقيقة للسينما والتصوير والأشرطة المغناطيسية.
- في الماضي كانت تستخدم في صناعة النسيج كألياف لصنع أقمشة مختلفة مثل الحرير الصناعي والساتان والأسيتات وثلاثي الأسيتات. بينما كانت في الموضة ، برزت بسبب تكلفتها المنخفضة والسطوع والجمال الذي أعطته للملابس.
- في صناعة السيارات ، لتصنيع أجزاء المحرك والشاسيه لأنواع مختلفة من المركبات.
- في مجال الطيران لتغطية أجنحة الطائرات في زمن الحرب.
- كما يستخدم على نطاق واسع في المعامل العلمية والبحثية يتم استخدامه بشكل عام في تصنيع المرشحات المسامية ، كدعم لأغشية أسيتات السليلوز لأداء التشغيل الكهربائي أو التبادل التناضحي.
- يستخدم في صناعة حاويات فلاتر السجائر والكابلات الكهربائية والورنيش واللك وغيرها من الاستخدامات.
المراجع
- فيشر ، S. ، Thümmler ، K. ، Volkert ، B. ، Hettrich ، K. ، Schmidt ، I. and Fischer ، K. (2008) ، Properties and Applications of Cellulose Acetate. ماكرومول. سيمب ، 262: 89-96. دوى: 10.1002 / ماسي.200850210.
- موسوعة بريتانيكا. نترات السليلوز. تم الاسترجاع في 30 أبريل 2018 ، من: britannica.com
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. بوبكيم. (2018). تم الاسترجاع في 30 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. خلات السليلوز. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 من:oxnet.nlm.nih.gov
- IAC الدولية. PROGEL. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 من: iacinternacional.com.ar
- علي بابا. (2018). مرشحات الغشاء. تم الاسترجاع في 02 مايو 2018 من: spanish.alibaba.com
- ريان هـ (23 مارس 2016). 21 أحمر ساطع / أحمر.. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 ، من: flickr.com
- منولف. (4 أبريل 2006). هلام الكهربائي.. تم الاسترجاع في 02 مايو 2018 من: es.wikipedia.org