السليلوز خلات التركيب الكيميائي ، والخصائص والاستخدامات

ال خلات السليلوز هو مركب عضوي وصناعي يمكن الحصول عليه في الحالة الصلبة مثل رقائق أو رقائق أو مسحوق أبيض. الصيغة الجزيئية لها هي C₇₆H₁₁₄O₄₉. وهي مصنوعة من المواد الخام التي تم 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 أستيل السليلوز مع أنهيدريد الخل (CH₃CO-O-كوتش₃). لقد حصلوا على واحدة من أهم استرات السليلوز في كل العصور.

وفقًا لهذه الخصائص ، يتجه البوليمر إلى تصنيع المواد البلاستيكية في مجال التصوير السينمائي والتصوير الفوتوغرافي وفي مجال النسيج ، حيث كانت تتمتع بلحظة ازدهار كبيرة.

يتم استخدامه حتى في صناعة السيارات والطيران ، كما أنه مفيد للغاية في مختبرات الكيمياء والأبحاث بشكل عام.

مؤشر

• 1 التركيب الكيميائي
• 2 الحصول عليها
• 3 خصائص
• 4 الاستخدامات
• 5 المراجع

التركيب الكيميائي

يظهر هيكل السليلوز ثلاثي الأسيتات ، أحد الأشكال الخلوية لهذا البوليمر ، في الصورة العليا..

كيف يتم تفسير هذا الهيكل؟ يتم تفسيره من السليلوز ، الذي يتكون من حلقتين من البرانوز للجلوكوز مرتبطان بروابط جليكوسيدية (-R-O-R) ، بين كربونات 1 (شاذة) و 4.

هذه الروابط glycosidic هي من النوع β 1 -> 4؛ أي أنهم في نفس الطائرة مثل الحلقة فيما يتعلق بالمجموعة -CH₂OCOCH₃. لذلك ، يحتفظ إستر خلاتك بنفس الهيكل العظمي العضوي.

ماذا سيحدث إذا كانت أسيتيلات مجموعات OH في 3 كربون من السليلوز ثلاثي الأسيتيل؟ سيزيد من التوتر (المكاني) الجامد في تركيبته. وذلك لأن المجموعة -OOCCH₃ "تصطدم" مع الجماعات المجاورة وحلقات الجلوكوز.

ومع ذلك ، بعد الحصول على تفاعل خلات السليلوز خلات ، يتم الحصول على المنتج بأعلى درجة من الأسيتيل والذي يكون بوليمره أكثر مرونة.

التفسير لهذه المرونة هو إزالة آخر مجموعة OH ، وبالتالي ، من روابط الهيدروجين بين سلاسل البوليمر.

في الواقع ، فإن السليلوز الأصلي قادر على تكوين العديد من روابط الهيدروجين ، والقضاء على ذلك هو الدعم الذي يفسر التغيرات في خصائصه الفيزيائية والكيميائية بعد أستلة.

وهكذا ، يحدث الأسيتيل أولاً في مجموعات OH الأقل عائقًا. كما يزيد تركيز أنهيدريد الخل ، يتم استبدال المزيد من مجموعات H.

نتيجة لذلك ، في حين أن هذه المجموعات -OCOCH₃ أنها تزيد من وزن البوليمر ، وتفاعلاتها بين الجزيئات أقل قوة من روابط الهيدروجين ، "المرنة" وتصلب السليلوز في نفس الوقت.

الحصول على

ويعتبر تصنيعها عملية بسيطة. يتم استخراج السليلوز من عجينة الخشب أو القطن ، والتي تتعرض لتفاعلات التحلل المائي في ظل ظروف مختلفة من الوقت ودرجة الحرارة..

يتفاعل السليلوز مع أنهيدريد الخل في وسط حامض الكبريتيك ، مما يحفز التفاعل.

وبهذه الطريقة يتحلل السليلوز ويتم الحصول على بوليمر أصغر يحتوي على 200 إلى 300 وحدة من الجلوكوز لكل سلسلة بوليمر ، ويتم استبدال هيدروكسيل السليلوز بمجموعات أسيتات..

والنتيجة النهائية لهذا التفاعل هي منتج صلب أبيض ، والذي قد يكون له اتساق أو مساحيق أو كتلة. من هذا المنطلق ، يمكن تطوير الألياف عند تمريرها عبر المسام أو الثقوب في وسط بهواء ساخن ، مما يؤدي إلى تبخير المذيبات..

من خلال هذه العمليات المعقدة ، يتم الحصول على عدة أنواع من خلات السليلوز ، اعتمادًا على درجة الأستلة.

لأن السليلوز يحتوي على الجلوكوز وحدة هيكلية أحادية ، والتي تحتوي على 3 مجموعات OH ، وهي تلك التي يمكن الحصول عليها من الأسيتيل ، أو ثلاثي ، أو حتى خلات الزبد. يتم الحصول على هذه المجموعات.₃ هي المسؤولة عن بعض ممتلكاتهم.

خصائص

أسيتات السليلوز لها درجة انصهار تبلغ 306 درجة مئوية ، وكثافة تتراوح من 1.27 إلى 1.34 ، ويبلغ وزنها الجزيئي التقريبي 1811.699 جم / مول.

إنه غير قابل للذوبان في العديد من المكونات العضوية مثل الأسيتون ، سيكلوهكسانول ، إيثيل الأسيتات ، النيتروبروبان وثاني كلوريد الإيثيلين.

المنتجات التي تحتوي على مرونة قيمة خلات السليلوز ، صلابة ، قوة الشد ، لا تتعرض للهجوم من قبل البكتيريا أو الكائنات الحية الدقيقة ونفاذية المياه.

ومع ذلك ، فإن الألياف لها تغيرات في الأبعاد وفقًا للتغيرات الشديدة في درجة الحرارة والرطوبة ، على الرغم من أن الألياف تقاوم درجات الحرارة حتى 80 درجة مئوية..

تطبيقات

يجد خلات السليلوز العديد من الاستخدامات ، من بينها ما يلي:

- أغشية لصناعة الأشياء البلاستيكية والورقية والكرتونية. يوصف التأثير غير المباشر للمضافات الكيميائية لخلات السليلوز عندما يكون على اتصال مع الغذاء في عبوته.

- في المجال الصحي ، يتم استخدامه كأغشية ذات ثقوب قطر الشعيرات الدموية ، ومضمنة في أجهزة أسطوانية تؤدي وظيفة الكلية أو معدات غسيل الكلى الاصطناعية.

- في صناعة الفن والسينما ، عند استخدامها كأفلام رقيقة للأفلام والتصوير والأشرطة المغناطيسية.

- في الماضي ، كان يستخدم في صناعة الغزل والنسيج والألياف لصنع الأقمشة المختلفة مثل الحرير الصناعي ، والحرير ، وخلات ثلاثي الأسيتات. في حين أنه كان من المألوف أنها تميزت بتكلفة منخفضة ، لسطوع والجمال الذي أعطاه للملابس.

- في صناعة السيارات ، لتصنيع أجزاء المحرك والشاسيه من أنواع مختلفة من المركبات.

- في مجال الملاحة الجوية ، لطلاء أجنحة الطائرات في أوقات الحرب.

- كما أنها تستخدم على نطاق واسع في المختبرات العلمية والبحثية. بشكل عام ، يتم استخدامه في صناعة المرشحات التي يسهل اختراقها ، كدعم لأغشية خلات السليلوز لتنفيذ عملية التبادل الكهربائي أو التناضح الأسموزي..

- يتم استخدامه في صناعة حاويات فلتر السجائر والكابلات الكهربائية والورنيش واللك ، من بين العديد من الاستخدامات الأخرى.

مراجع

1. Fischer، S.، Thümmler، K.، Volkert، B.، Hettrich، K.، Schmidt، I. and Fischer، K. (2008)، Properties and Applications of Cellulose Acetate. Macromol. Symp. ، 262: 89-96. دوى: 10.1002 / masy.200850210.
2. موسوعة بريتانيكا. نترات السليلوز. تم الاسترجاع في 30 أبريل 2018 ، من: britannica.com
3. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. بوب كيم. (2018). تم الاسترجاع في 30 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. الولايات المتحدة المكتبة الوطنية للطب. خلات السليلوز. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 ، من: toxnet.nlm.nih.gov
5. IAC الدولية. PROGEL. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 ، من: iacinternacional.com.ar
6. علي بابا. (2018). غشاء المرشحات. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 ، من: spanish.alibaba.com
7. ريان H. (23 مارس 2016). 21 مشرق أحمر / أحمر. [الشكل]. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 ، من: flickr.com
8. Mnolf. (4 أبريل 2006). هلام الكهربائي. [الشكل]. تم الاسترجاع في 2 مايو 2018 ، من: en.wikipedia.org