Ang cellulose acetate ay isang organikong at gawa ng tao compound na maaaring makuha sa solidong form bilang mga flakes, flakes o puting pulbos. Ang molekular na pormula nito ay C 76 H 114 O 49 . Ginagawa ito mula sa hilaw na materyal na nakuha mula sa mga halaman: cellulose, na isang homopolysaccharide.
Ang cellulose acetate ay ginawa sa kauna-unahang pagkakataon sa Paris noong 1865 nina Paul Schützenberger at Laurent Naudin, matapos ang acetylating cellulose na may acetic anhydride (CH 3 CO - O - COCH 3 ). Sa gayon nakuha nila ang isa sa pinakamahalagang mga estero ng selulosa sa lahat ng oras.
Ayon sa mga katangiang ito, ang polimer ay nakalaan sa paggawa ng plastik para sa larangan ng cinematography, litrato at sa lugar ng tela, kung saan nagkaroon ito ng mahusay na boom.
Ginagamit din ito sa industriya ng automotiko at aeronautical, pati na rin ang pagiging kapaki-pakinabang sa kimika at mga laboratoryo ng pananaliksik sa pangkalahatan.
Istraktura ng kemikal
Ang itaas na imahe ay kumakatawan sa istraktura ng cellulose triacetate, isa sa mga acetylated form ng polimer.
Paano ipinaliwanag ang istraktura na ito? Ipinaliwanag ito mula sa selulusa, na binubuo ng dalawang pyranous singsing ng glucoses na nauugnay sa mga bono ng glucosidic (R - O - R), sa pagitan ng mga carbons 1 (anomeric) at 4.
Ang mga glycosidic bond na ito ay kabilang sa β 1 -> 4 na uri; iyon ay, nasa parehong eroplano ng singsing na may paggalang sa grupo -CH 2 OCOCH 3 . Samakatuwid, ang acetate ester na ito ay nagpapanatili ng parehong organikong balangkas.
Ano ang mangyayari kung ang mga pangkat ng OH sa 3-carbons ng cellulose triacetate ay acetylated? Ang steric (spatial) na pag-igting sa istraktura nito ay tataas. Ito ay dahil ang pangkat ng -OCOCH 3 ay "mabangga" sa mga kalapit na grupo ng glucose at singsing.
Gayunpaman, pagkatapos ng reaksyon na ito, nakuha ang cellulose acetate butyrate, ang produktong nakuha na may pinakamataas na antas ng acetylation at kung saan ang polimer ay mas nababaluktot.
Ang paliwanag para sa kakayahang umangkop na ito ay ang pag-aalis ng huling pangkat ng OH at, samakatuwid, ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga chain ng polimer.
Sa katunayan, ang orihinal na selulusa ay may kakayahang bumubuo ng maraming mga bono ng hydrogen, at ang pag-alis ng mga ito ay ang suporta na nagpapaliwanag sa mga pagbabago sa mga katangian ng physicochemical pagkatapos ng acetylation.
Sa gayon, ang acetylation ay nangyayari muna sa hindi gaanong pag-iwas sa mga pangkat na OH. Habang nagdaragdag ang konsentrasyon ng acetic anhydride, mas maraming mga grupo ng H ang napalitan.
Bilang isang resulta, kahit na ang mga ito -OCOCH 3 na mga pangkat ay nagdaragdag ng bigat ng polimer, ang kanilang mga intermolecular na pakikipag-ugnay ay hindi gaanong malakas kaysa sa mga bono ng hydrogen, "nabaluktot" at pinapagod ang selulusa sa parehong oras.
Pagkuha
Ang paggawa nito ay itinuturing na isang simpleng proseso. Ang cellulose ay nakuha mula sa sapal ng kahoy o koton, na sumailalim sa mga reaksyon ng hydrolysis sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng oras at temperatura.
Ang cellulose ay tumugon sa acetic anhydride sa isang sulfuric acid medium, na catalyzes ang reaksyon.
Sa ganitong paraan, ang selulusa ay pinanghihina at ang isang mas maliit na polimer ay nakuha na naglalaman ng 200 hanggang 300 na yunit ng glucose para sa bawat kadena ng polimer, ang hydroxyl ng selulusa ay pinalitan ng mga pangkat ng acetate.
Ang huling resulta ng reaksyon na ito ay isang puting solidong produkto, na maaaring magkaroon ng pagkakapare-pareho ng pulbos, mga natuklap, o mga bugal. Mula dito, ang mga hibla ay maaaring gawin, sa pamamagitan ng pagdaan nito sa mga pores o mga butas sa isang daluyan na may mainit na hangin, sumisilaw sa mga solvent.
Sa pamamagitan ng mga kumplikadong proseso na ito, ang iba't ibang uri ng cellulose acetate ay nakuha, depende sa antas ng acetylation.
Dahil selulusa ay may asukal tulad nito monomeric istruktura unit -which ay mayroong 3 groups OH, na kung saan ay ang mga na maaaring maging acetylated-, di, tri o kahit butyrate acetates ay nakukuha. Ang mga -OCOCH 3 grupo ay responsable para sa ilan sa mga katangian nito.
Ari-arian
Ang cellulose acetate ay may natutunaw na 306 ° C, isang density na saklaw mula 1.27 hanggang 1.34, at may tinatayang timbang ng molekula ng 1811.699 g / mol.
Ito ay hindi matutunaw sa iba't ibang mga organikong sangkap tulad ng acetone, cyclohexanol, ethyl acetate, nitropropane, at ethylene dichloride.
Sa mga produktong naglalaman ng cellulose acetate, kakayahang umangkop, katigasan, ang paglaban sa traksyon ay pinahahalagahan, hindi inaatake ng mga bakterya o microorganism at ang kanilang pagkadumi sa tubig.
Gayunpaman, ang mga hibla ay nagpapakita ng mga dimensional na pagbabago ayon sa matinding pagkakaiba-iba sa temperatura at halumigmig, bagaman ang mga hibla ay lumalaban sa temperatura hanggang sa 80 ° C.
Aplikasyon
Ang cellulose acetate ay nakakahanap ng maraming mga gamit, kabilang ang mga sumusunod:
- Mga lamad para sa paggawa ng mga plastik, papel at karton na bagay. Ang isang hindi tuwirang epekto ng isang kemikal na pagdadagdag ng cellulose acetate ay inilarawan kapag nakikipag-ugnay sa pagkain sa packaging nito.
- Sa lugar na pangkalusugan ito ay ginagamit bilang mga lamad na may mga butas ang diameter ng mga capillary ng dugo, na naka-embed sa cylindrical na aparato na natutupad ang pagpapaandar ng isang artipisyal na kagamitan sa bato o hemodialysis.
- Sa loob ng industriya ng sining at pelikula, kapag ginamit bilang manipis na mga pelikula para sa sinehan, litrato at magnetic tapes.
- Sa mga nakaraang panahon ginamit ito sa industriya ng hinabi, bilang mga hibla upang makagawa ng iba't ibang mga tela tulad ng rayon, satin, acetate at triacetate. Habang nasa moda ito, tumayo ito para sa murang halaga, para sa ningning at para sa kagandahang ibinigay sa kasuotan.
- Sa industriya ng sasakyan, para sa paggawa ng mga bahagi ng engine at tsasis para sa iba't ibang uri ng mga sasakyan.
- Sa larangan ng aeronautics, upang takpan ang mga pakpak ng mga eroplano sa mga oras ng digmaan.
- Malawakang ginagamit ito sa mga laboratoryo sa agham at pananaliksik. Karaniwang ginagamit ito sa paggawa ng mga maliliit na filter, bilang isang suporta para sa mga selula ng aculate acetate upang maisagawa ang electrophoresis o osmotic exchange run.
- Ginagamit ito sa paggawa ng mga lalagyan ng filter ng sigarilyo, mga de-koryenteng cable, barnis at lacquer, bukod sa maraming iba pang mga gamit.
Mga Sanggunian
- Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. at Fischer, K. (2008), Mga Katangian at Aplikasyon ng Cellulose Acetate. Macromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
- Encyclopedia Britannica. Cellulose Nitrate. Nakuha noong Abril 30, 2018, mula sa: britannica.com
- National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. PubChem. (2018). Nakuha noong Abril 30, 2018, mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- US National Library of Medicine. Cellulose acetate. Nakuha noong Mayo 2, 2018, mula sa: toxnet.nlm.nih.gov
- IAC International. PROGEL. Nakuha noong Mayo 2, 2018, mula sa: iacinternacional.com.ar
- Alibaba. (2018). Mga Filter ng lamad. Nakuha noong Mayo 02, 2018, mula sa: spanish.alibaba.com
- Ryan H. (Marso 23, 2016). 21 Maliwanag na Pula / Pula .. Nakuha noong Mayo 2, 2018, mula sa: flickr.com
- Mnolf. (Abril 4, 2006). Electrophoresis gel. . Nakuha noong Mayo 02, 2018, mula sa: es.wikipedia.org