Det celluloseacetat Det er en organisk og syntetisk forbindelse, der kan opnås i fast tilstand som flager, flager eller hvidt pulver. Dens molekylformel er C76H114ELLER49. Det er fremstillet af råmaterialet opnået fra planter: cellulose, som er et homopolysaccharid.
Celluloseacetat blev fremstillet for første gang i Paris i 1865 af Paul Schützenberger og Laurent Naudin efter acetylering af cellulose med eddikesyreanhydrid (CH3CO-O-COCH3). De opnåede således en af de vigtigste celluloseestere nogensinde.
Ifølge disse egenskaber bruges polymeren til at fremstille plast til film, fotografi og i tekstilområdet, hvor det havde sin store boom.
Det bruges endda i bil- og luftfartsindustrien, såvel som det er meget nyttigt i kemi og forskningslaboratorier generelt..
Artikelindeks
Det øverste billede repræsenterer strukturen af cellulosetriacetat, en af de acetylerede former af denne polymer..
Hvordan forklares denne struktur? Det forklares ud fra cellulose, som består af to pyranøse ringe af glukoser bundet af glukosidbindinger (-R-O-R), mellem carbonatomer 1 (anomer) og 4.
Disse glykosidbindinger er af β1 -> 4 typen; det vil sige, at de befinder sig i det samme plan af ringen i forhold til gruppen -CHtoOCOCH3. Derfor bevarer dens acetatester det samme organiske skelet.
Hvad ville der ske, hvis OH-grupperne ved 3-carbonatomer af cellulosetriacetat blev acetyleret? Den steriske (rumlige) spænding i dens struktur ville øges. Dette skyldes, at -OCOCH-gruppen3 Ville "kollidere" med nærliggende glukosegrupper og ringe.
Efter denne reaktion opnås imidlertid celluloseacetatbutyrat, det produkt, der opnås med den højeste grad af acetylering, og hvis polymer er endnu mere fleksibel..
Forklaringen på denne fleksibilitet er eliminering af den sidste OH-gruppe og derfor af hydrogenbindingerne mellem polymerkæderne.
Faktisk er den oprindelige cellulose i stand til at danne mange hydrogenbindinger, og eliminering af disse er støtten, der forklarer ændringerne i dens fysisk-kemiske egenskaber efter acetylering..
Acetylering finder således først sted på de mindre sterisk hindrede OH-grupper. Da koncentrationen af eddikesyreanhydrid stiger, udskiftes flere H-grupper.
Som et resultat, mens disse -OCOCH grupper3 øge vægten af polymeren, deres intermolekylære interaktioner er mindre stærke end hydrogenbindinger, "bøjning" og hærdning af cellulosen på samme tid.
Dens fremstilling betragtes som en simpel proces. Cellulose ekstraheres fra papirmasse af træ eller bomuld, der gennemgår hydrolysereaktioner under forskellige tids- og temperaturforhold..
Cellulose reagerer med eddikesyreanhydrid i et svovlsyre-medium, som katalyserer reaktionen.
På denne måde nedbrydes cellulose, og der opnås en mindre polymer, der indeholder 200 til 300 glucoseenheder for hver polymerkæde, hvor hydroxylen af cellulose erstattes af acetatgrupper..
Slutresultatet af denne reaktion er et hvidt fast produkt, der kan have konsistensen af pulver, flager eller klumper. Ud fra dette kan fibrene fremstilles ved at føre det gennem porer eller huller i et medium med varm luft og fordampe opløsningsmidlerne.
Gennem disse komplekse processer opnås forskellige typer celluloseacetat afhængigt af graden af acetylering..
Da cellulose har glukose som sin monomere strukturelle enhed, som har 3 OH-grupper, som er dem, der kan acetyleres, opnås di, tri eller endog butyratacetater.3 er ansvarlige for nogle af dets egenskaber.
Celluloseacetat har et smeltepunkt på 306 ° C, en densitet, der ligger i området fra 1,27 til 1,34, og har en tilnærmet molekylvægt på 1811,699 g / mol..
Den er uopløselig i forskellige organiske komponenter, såsom acetone, cyclohexanol, ethylacetat, nitropropan og ethylendichlorid.
Af de produkter, der indeholder celluloseacetat, er fleksibilitet, hårdhed, modstandsdygtighed over for trækkraft værdsat, ikke angrebet af bakterier eller mikroorganismer og deres uigennemtrængelighed for vand.
Fibrene har imidlertid dimensionelle ændringer i henhold til ekstreme variationer i temperatur og fugtighed, skønt fibrene modstår temperaturer op til 80 ° C.
Celluloseacetat finder mange anvendelser, herunder følgende:
- Membraner til fremstilling af genstande af plast, papir og pap. En indirekte kemisk additiv virkning af celluloseacetat er beskrevet, når den er i kontakt med mad i emballagen..
- I sundhedsområdet bruges det som membraner med huller i diameter på blodkapillærer, indlejret i cylindriske enheder, der opfylder funktionen af en kunstig nyre eller et hæmodialyseudstyr..
- Inden for kunst- og filmindustrien, brugt som tynd film til film, fotografering og magnetbånd.
- Tidligere blev det brugt i tekstilindustrien som fibre til fremstilling af forskellige stoffer som rayon, satin, acetat og triacetat. Mens det var moderigtigt, stod det ud for sine lave omkostninger, for lysstyrken og for den skønhed, det gav tøjet..
- I bilindustrien til fremstilling af motor- og chassisdele til forskellige typer køretøjer.
- Inden for luftfart, at belægge flyvingerne i krigstid.
- Det er også meget brugt i videnskabelige laboratorier og forskningslaboratorier. Det anvendes generelt til fremstilling af porøse filtre som en understøtning for celluloseacetatmembraner til at udføre elektroforese eller osmotisk udvekslingskørsel.
- Det bruges til fremstilling af cigaretfilterbeholdere, elektriske kabler, lakker og lakker, blandt mange andre anvendelser.
Endnu ingen kommentarer