Celulozni acetat organska in sintetične spojine, ki jih lahko dobimo v trdni obliki, kot kosmičev, kosmičev ali belega prahu. Njegova molekulska formula je C 76 H 114 O 49 . Izdelana je iz surovine, pridobljene iz rastlin: celuloze, ki je homopolisaharid.
Celulozni acetat sta prvič izdelala v Parizu leta 1865 Paul Schützenberger in Laurent Naudin, po acetiliranju celuloze z anhidridom ocetne kisline (CH 3 CO - O - COCH 3 ). Tako so dobili enega najpomembnejših estrov celuloze vseh časov.
V skladu s temi lastnostmi je polimer namenjen izdelavi plastike za področje kinematografije, fotografije in za tekstilno območje, kjer je doživel velik razcvet.
Uporablja se celo v avtomobilski in letalski industriji, poleg tega pa je zelo koristen v kemiji in raziskovalnih laboratorijih na splošno.
Kemična zgradba
Zgornja slika predstavlja strukturo celuloznega triacetata, ene od acetiliranih oblik tega polimera.
Kako je ta struktura pojasnjena? Razloženo je iz celuloze, ki je sestavljena iz dveh piranskih obročkov glukoze, povezanih z glukozidnimi vezmi (R - O - R), med ogljiki 1 (anomerični) in 4.
Te glikozidne vezi so tipa β 1 -> 4; to pomeni, da so v isti ravnini obroča glede na skupino -CH 2 OCOCH 3 . Zato njegov acetatni ester ohranja enako organsko okostje.
Kaj bi se zgodilo, če bi OH-skupine na 3-ogljikovih celuloznem triacetatu acetilirali? Sterična (prostorska) napetost v njeni strukturi bi se povečala. To je zato, ker bi skupina –OCOCH 3 "trčila" v sosednje skupine glukoze in obroče.
Toda po tej reakciji dobimo celulozni acetat butirat, proizvod, pridobljen z najvišjo stopnjo acetilacije in katerega polimer je še bolj prožen.
Razlaga te prožnosti je izločanje zadnje OH skupine in s tem vodikovih vezi med polimernimi verigami.
Pravzaprav je prvotna celuloza sposobna tvoriti številne vodikove vezi in izločanje le-teh je podpora, ki pojasnjuje spremembe njenih fizikalno-kemijskih lastnosti po acetilaciji.
Tako se acetiliranje najprej pojavi na manj sternično oviranih OH skupinah. Ko koncentracija anhidrida ocetne kisline narašča, se več H skupin zamenja.
Kot rezultat, čeprav ti -OCOCH 3 skupinami poveča maso polimera, njihove interakcije med molekulami so manj močni kot vodikovih vezi, "upogibanju" in utrjevanje celulozo hkrati.
Pridobitev
Njegova izdelava velja za preprost postopek. Celuloza se pridobiva iz celuloze iz lesa ali bombaža, ki je pod različnimi časovnimi in temperaturnimi pogoji podvržena reakcijam hidrolize.
Celuloza reagira z anhidridom ocetne kisline v mediju z žveplovo kislino, ki katalizira reakcijo.
Na ta način se celuloza razgradi in dobimo manjši polimer, ki vsebuje od 200 do 300 enot glukoze za vsako polimerno verigo, pri čemer hidroksil celuloze nadomešča acetat.
Končni rezultat te reakcije je beli trden izdelek, ki ima lahko konsistenco prahu, kosmičev ali grudic. Iz tega se vlakna lahko naredijo tako, da se skozi skozi pore ali luknje v mediju z vročim zrakom izhlapijo topila.
S temi zapletenimi postopki se pridobivajo različne vrste celuloznega acetata, odvisno od stopnje acetilacije.
Ker ima celuloza glukozo kot monomerno strukturno enoto - ki ima 3 OH skupine, ki jih je mogoče acetilirati, dobimo di, tri ali celo butirat acetate . Te skupine -OCOCH 3 so odgovorne za nekatere njegove lastnosti.
Lastnosti
Celulozni acetat ima tališče 306 ° C, gostoto od 1,27 do 1,34 in ima približno molekulsko maso 1811,699 g / mol.
Netopen je v različnih organskih sestavinah, kot so aceton, cikloheksanol, etil acetat, nitropropan in etilen diklorid.
Od izdelkov, ki vsebujejo celulozni acetat, so cenjeni prožnost, trdota, odpornost na vleko, saj jih bakterije ali mikroorganizmi ne napadajo in njihova neprepustnost za vodo.
Vendar pa vlakna predstavljajo dimenzijske spremembe glede na ekstremna nihanja temperature in vlažnosti, čeprav se vlakna upirajo temperaturam do 80 ° C.
Prijave
Celulozni acetat najde veliko uporab, vključno z naslednjim:
- Membrane za izdelavo predmetov iz plastike, papirja in kartona. Opisan je posredni učinek kemičnega dodatka celuloznega acetata, ko je v embalaži v stiku s hrano.
- Na področju zdravja se uporablja kot membrane z luknjami premera krvnih kapilar, vgrajene v valjaste naprave, ki izpolnjujejo funkcijo umetne ledvične ali hemodializne opreme.
- znotraj umetniške in filmske industrije, ko se uporablja kot tanki filmi za kino, fotografijo in magnetne trakove.
- V preteklih časih so jo v tekstilni industriji uporabljali kot vlakna za izdelavo različnih tkanin, kot so rajoni, saten, acetat in triacetat. Medtem ko je bila v modi, je izstopala po nizkih stroških, svetlosti in lepoti, ki jo je dala oblačilom.
- V avtomobilski industriji za izdelavo delov motorjev in podvozja za različne tipe vozil.
- na področju letalstva, da bi pokrivali krila letal v času vojne.
- Prav tako se pogosto uporablja v znanstvenih in raziskovalnih laboratorijih. Običajno se uporablja pri izdelavi poroznih filtrov kot podpora celuloznim acetatnim membranam za izvajanje elektroforeze ali osmotske izmenjave.
- Uporablja se pri izdelavi posod za filtre cigaret, električnih kablov, lakov in lakov, med številnimi drugimi nameni.
Reference
- Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. in Fischer, K. (2008), Lastnosti in aplikacije celuloznega acetata. Makromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
- Enciklopedija Britannica. Celulozni nitrat. Pridobljeno 30. aprila 2018 z: britannica.com
- Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. PubChem. (2018). Pridobljeno 30. aprila 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. Celulozni acetat. Pridobljeno 2. maja 2018, iz: toxnet.nlm.nih.gov
- IAC International. PROGEL. Pridobljeno 2. maja 2018 z: iacinternacional.com.ar
- Alibaba. (2018). Membranski filtri. Pridobljeno 02. maja 2018 z: spanish.alibaba.com
- Ryan H. (23. marec 2016). 21 svetlo rdeča / rdeča .. Pridobljeno 2. maja 2018 z: flickr.com
- Mnolf. (4. april 2006). Gel za elektroforezo. . Pridobljeno 02. maja 2018 z: es.wikipedia.org