В целулозен ацетат е органична и синтетично съединение, които могат да бъдат получени в твърда форма като люспи, люспи или бял прах. Неговата молекулна формула е C 76 H 114 O 49. Произвежда се от суровината, получена от растенията: целулозата, която е хомополизахарид.
Целулоза ацетат е произведен за първи път в Париж през 1865 г. от Пол Шутценбергер и Laurent Naudin, след ацетилиране целулоза с оцетен анхидрид (СН 3 СО - О - COCH 3). Така те са получили един от най-важните целулозни естери на всички времена.
Според тези характеристики полимерът е предназначен за производството на пластмаси за областта на кинематографията, фотографията и в областта на текстила, където има своя голям бум.
Той дори се използва в автомобилната и авиационната промишленост, както и е много полезен в химията и научноизследователските лаборатории като цяло.
Химическа структура
Горното изображение представлява структурата на целулозния триацетат, една от ацетилираните форми на този полимер.
Как се обяснява тази структура? Обяснено е от целулозата, която се състои от два пиранови пръстена от глюкози, съединени от глюкозидни връзки (R - O - R), между въглерод 1 (аномерна) и 4.
Тези гликозидни връзки са от тип 1 -> 4; което означава, че са в една и съща равнина на пръстена по отношение на групата -СН 2 OCOCH 3. Следователно ацетатният му естер запазва същия органичен скелет.
Какво би се случило, ако ОН групите на 3-въглеродните ацетилиращи целулозен триацетат? Стерилното (пространствено) напрежение в структурата му би се увеличило. Това е така, защото -OCOCH 3 групата ще "сблъскват" със съседните глюкозни групи и пръстени.
След тази реакция обаче се получава целулозен ацетат бутират, продуктът, получен с най-висока степен на ацетилиране и чийто полимер е още по-гъвкав.
Обяснението за тази гъвкавост е елиминирането на последната OH група и следователно на водородните връзки между полимерните вериги.
Всъщност оригиналната целулоза е в състояние да образува много водородни връзки и елиминирането им е опората, която обяснява промените в нейните физико-химични свойства след ацетилиране.
По този начин ацетилирането се случва първо на по-малко стерилно затруднените ОН групи. Тъй като концентрацията на оцетен анхидрид се увеличава, повече Н групи се заместват.
В резултат на това, въпреки че тези -OCOCH 3 групи увеличават теглото на полимера, техните междумолекулни взаимодействия са по-силни от водородни връзки, "огъване" и втвърдяване на целулозата в същото време.
Получаване
Производството му се счита за прост процес. Целулозата се извлича от пулпата от дърво или памук, която се подлага на реакции на хидролиза при различни условия на време и температура.
Целулозата реагира с оцетен анхидрид в среда на сярна киселина, което катализира реакцията.
По този начин целулозата се разгражда и се получава по-малък полимер, който съдържа 200 до 300 глюкозни единици за всяка полимерна верига, като хидроксилът на целулозата се заменя с ацетатни групи.
Крайният резултат от тази реакция е бял твърд продукт, който може да има консистенцията на прах, люспи или бучки. От това влакната могат да бъдат направени, като ги прокарат през пори или дупки в среда с горещ въздух, като се изпарят разтворителите.
Чрез тези сложни процеси се получават различни видове целулозен ацетат, в зависимост от степента на ацетилиране.
Поради факта, че целулозата има глюкоза като своя мономерна структурна единица - която има 3 ОН групи, които са тези, които могат да бъдат ацетилирани -, ди, три или дори бутират ацетати. Тези -OCOCH 3 групи са отговорни за някои от неговите свойства.
Имоти
Целулозният ацетат има точка на топене 306 ° С, плътност от 1,27 до 1,34 и има приблизително молекулно тегло от 1811,699 g / mol.
Той е неразтворим в различни органични компоненти като ацетон, циклохексанол, етилацетат, нитропропан и етилен дихлорид.
От продуктите, които съдържат целулозен ацетат, се оценяват гъвкавост, твърдост, устойчивост на сцепление, без да бъдат атакувани от бактерии или микроорганизми и тяхната непропускливост за вода.
Въпреки това, влакната представят промени в размерите според екстремните промени в температурата и влажността, въпреки че влакната издържат на температури до 80 ° C.
Приложения
Целулозният ацетат намира много приложения, включително следното:
- Мембрани за производство на пластмасови, хартиени и картонени предмети. Описан е индиректен ефект на химическа добавка на целулозен ацетат, когато той е в контакт с храна в опаковката си.
- В областта на здравето се използва като мембрани с отвори с диаметър на кръвните капиляри, вградени в цилиндрични устройства, които изпълняват функцията на изкуствено бъбречно или хемодиализно оборудване.
- В рамките на индустрията на изкуството и филма, когато се използва като тънки филми за киното, фотографията и магнитните ленти.
- В миналото се използваше в текстилната промишленост като влакна за изработка на различни тъкани, като раони, сатен, ацетат и триацетат. Докато беше модерен, той се открояваше с ниската си цена, яркостта и красотата, която придаваше на дрехите.
- В автомобилната индустрия, за производството на части за двигатели и шаси за различни видове превозни средства.
- В областта на въздухоплаването, за покриване на крилата на самолети по време на война.
- Освен това се използва широко в научни и изследователски лаборатории. Обикновено се използва при производството на порести филтри като опора за целулозни ацетатни мембрани за извършване на електрофореза или осмотичен обмен.
- Използва се при производството на контейнери за филтри за цигари, електрически кабели, лакове и лакове, наред с много други приложения.
Препратки
- Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. and Fischer, K. (2008), Свойства и приложения на целулозния ацетат. Macromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
- Енциклопедия Британика. Целулозен нитрат. Произведено на 30 април 2018 г. от: britannica.com
- Национален център за информация за биотехнологиите. PubChem. (2018). Произведено на 30 април 2018 г. от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Национална медицинска библиотека на САЩ. Целулозен ацетат. Произведено на 2 май 2018 г. от: toxnet.nlm.nih.gov
- IAC International. PROGEL. Произведено на 2 май 2018 г. от: iacinternacional.com.ar
- Али Баба. (2018). Мембранни филтри. Произведено на 02 май 2018 г. от: spanish.alibaba.com
- Райън Х. (23 март 2016 г.). 21 ярко червено / червено.. Произведено на 2 май 2018 г. от: flickr.com
- Mnolf. (4 април 2006 г.). Електрофореза гел., Произведено на 02 май 2018 г. от: es.wikipedia.org