The acetát celulózy Jedná se o organickou a syntetickou sloučeninu, kterou lze získat v pevném stavu jako vločky, vločky nebo bílý prášek. Jeho molekulární vzorec je C76H114NEBO49. Vyrábí se ze suroviny získané z rostlin: celulózy, což je homopolysacharid.
Acetát celulózy poprvé vyrobili v Paříži v roce 1865 Paul Schützenberger a Laurent Naudin po acetylaci celulózy s anhydridem kyseliny octové (CH3CO-O-COCH3). Získali tak jeden z nejdůležitějších esterů celulózy všech dob.
Podle těchto charakteristik se polymer používá k výrobě plastů pro oblast kinematografie, fotografie a v oblasti textilu, kde měl svůj velký rozmach.
Používá se dokonce v automobilovém a leteckém průmyslu a je také velmi užitečný v chemických a výzkumných laboratořích obecně..
Rejstřík článků
Horní obrázek představuje strukturu triacetátu celulózy, jedné z acetylovaných forem tohoto polymeru..
Jak je tato struktura vysvětlena? Vysvětluje se to z celulózy, která se skládá ze dvou pyranových kruhů glukóz spojených glukosidickými vazbami (-R-O-R) mezi uhlíky 1 (anomerní) a 4.
Tyto glykosidové vazby jsou typu β 1 -> 4; to znamená, že jsou ve stejné rovině kruhu vzhledem ke skupině -CHdvaOCOCH3. Proto jeho acetátový ester zachovává stejnou organickou kostru.
Co by se stalo, kdyby byly OH skupiny na 3-uhlících triacetátu celulózy acetylovány? Stérické (prostorové) napětí v jeho struktuře by se zvýšilo. Je to proto, že skupina -OCOCH3 „Srazí se“ se sousedními skupinami a kruhy glukózy.
Po této reakci se však získá acetátbutyrát celulózy, produkt získaný s nejvyšším stupněm acetylace a jehož polymer je ještě pružnější..
Vysvětlení této flexibility spočívá v eliminaci poslední skupiny OH, a tedy vodíkových vazeb mezi polymerními řetězci.
Původní celulóza je ve skutečnosti schopna vytvářet mnoho vodíkových vazeb a jejich eliminací je podpora, která vysvětluje změny jejích fyzikálně-chemických vlastností po acetylaci..
K acetylaci tedy dochází nejprve na méně stericky bráněných OH skupinách. Jak se zvyšuje koncentrace acetanhydridu, nahrazuje se více skupin H.
Výsledkem je, že zatímco tyto -OCOCH skupiny3 zvyšují hmotnost polymeru, jejich intermolekulární interakce jsou méně silné než vodíkové vazby, zároveň „ohýbají“ a vytvrzují celulózu.
Jeho výroba je považována za jednoduchý proces. Celulóza se extrahuje z buničiny ze dřeva nebo bavlny, která podléhá hydrolýzním reakcím za různých časových a teplotních podmínek..
Celulóza reaguje s anhydridem kyseliny octové v prostředí kyseliny sírové, které katalyzuje reakci.
Tímto způsobem se odbourává celulóza a získá se menší polymer, který obsahuje 200 až 300 jednotek glukózy pro každý polymerní řetězec, přičemž hydroxylová skupina celulózy je nahrazena acetátovými skupinami..
Konečným výsledkem této reakce je bílý pevný produkt, který může mít konzistenci prášku, vloček nebo hrudek. Z toho mohou být vlákna vyrobena průchodem póry nebo otvory v médiu horkým vzduchem a odpařováním rozpouštědel.
Prostřednictvím těchto složitých procesů se získávají různé typy octanu celulózy, v závislosti na stupni acetylace..
Protože celulóza má jako monomerní strukturní jednotku glukózu, která má 3 OH skupiny, což jsou ty, které lze acetylovat, získají se octany di, tri nebo dokonce butyrátu.3 jsou zodpovědní za některé z jeho vlastností.
Acetát celulózy má teplotu tání 306 ° C, hustotu v rozmezí od 1,27 do 1,34 a má přibližnou molekulovou hmotnost 1811,699 g / mol..
Je nerozpustný v různých organických složkách, jako je aceton, cyklohexanol, ethylacetát, nitropropan a ethylen dichlorid.
Z produktů, které obsahují acetát celulózy, se cení pružnost, tvrdost, odolnost proti tahu, které nejsou napadeny bakteriemi nebo mikroorganismy a jejich nepropustnost pro vodu.
Vlákna však představují rozměrové změny podle extrémních změn teploty a vlhkosti, ačkoli vlákna odolávají teplotám až do 80 ° C.
Acetát celulózy má mnoho využití, včetně následujících:
- Membrány pro výrobu plastových, papírových a lepenkových předmětů. Je popsán nepřímý chemický aditivní účinek octanu celulózy, když je ve styku s potravinami v obalu..
- V oblasti zdraví se používá jako membrány s otvory o průměru krevních kapilár, zalité do válcových zařízení, která plní funkci umělé ledviny nebo hemodialyzačního zařízení..
- V uměleckém a filmovém průmyslu se používá jako tenký film pro filmy, fotografie a magnetické pásky.
- V minulosti se používal v textilním průmyslu jako vlákna k výrobě různých tkanin, jako je hedvábí, satén, acetát a triacetát. I když to bylo v módě, vyniklo svou nízkou cenou, jasem a krásou, kterou dávalo oděvům..
- V automobilovém průmyslu pro výrobu dílů motoru a podvozku pro různé typy vozidel.
- V oblasti letectví pokrýt křídla letadel v dobách války.
- Je také široce používán ve vědeckých a výzkumných laboratořích. Obvykle se používá při výrobě porézních filtrů jako podpora pro membrány z acetátu celulózy k provádění elektroforézy nebo osmotické výměny.
- Používá se mimo jiné k výrobě nádob na cigaretové filtry, elektrických kabelů, laků a laků.
Zatím žádné komentáře