Octan celulozy

Wyjaśniamy, co to jest octan celulozy, jego struktura chemiczna, właściwości i zastosowania/zastosowania

Włókna octanu celulozy

Co to jest octan celulozy?

On octan celulozy Jest to związek organiczny i syntetyczny, który można uzyskać w stanie stałym jako płatki, łuski lub biały kurz. Jego wzór molekularny to C₇₆H₁₁₄ALBO₄₉. Jest wytwarzany z surowca uzyskanego z roślin: celuloza, która jest homopolisacharydem.

Octan celulozy po raz pierwszy wyprodukowano w Paryżu, w 1865 r. Przez Paula Schützenbergera i Laurent Naudina, po acetylarycznym celulozie z bezwodnikiem octowym (CH CH₃Co-Och₃). W ten sposób uzyskał jeden z najważniejszych estrów celulozowych wszechczasów.

Jego właściwości, cechy, kształty i rozmiary umożliwiły szerokie spektrum zastosowań tego polimeru naturalnego pochodzenia. Takie zastosowania zależą od stopnia porowatości lub acetylacji celulozy.

Zgodnie z tymi cechami polimer jest przeznaczony do produkcji tworzyw sztucznych dla dziedziny zdjęć, fotografii i w obszarze tekstylnym, gdzie miał swój wspaniały moment boomu.

Jest nawet stosowany w branży samochodowej i aeronautycznej, a także jest również bardzo przydatny w laboratoriach chemii i badawczej.

Struktura chemiczna octanu celulozy

Na górnym obrazie reprezentowana jest struktura triaceinianu celulozy, jeden z acetylowanych kształtów tego polimeru.

Jak wyjaśniono tę strukturę? Wyjaśnia się go z celulozy, która składa się z dwóch glikowych pierścieni pirozy zjednoczonych wiązaniami glukozydowymi (-R-O-R), między węgliami 1 (anomerycznymi) i 4 i 4.

Te łącza glukozydyczne są typu β 1 -> 4; to znaczy znajdują się w tej samej płaszczyźnie pierścienia w odniesieniu do grupy -ch₂OCOCH₃. Dlatego jego ester octanu zachowuje ten sam szkielet organiczny.

Może ci służyć: nadtlenki: właściwości, nomenklatura, zastosowania, przykłady

Co by się stało, gdyby grupy OH były octelowane w węgle 3 triacetanu celulozy? Sigal (przestrzenna) napięcie w swojej strukturze zostanie zwiększone. Jest tak, ponieważ grupa -Coch₃ „Zderzyłby się” z sąsiednimi grupami glukozy i pierścieniami.

Jednak po tej reakcji uzyskuje się octan celulozy maślanowej, produkt uzyskany z najwyższym stopniem acetylacji i którego polimer jest jeszcze bardziej elastyczny.

Wyjaśnienie tej elastyczności jest eliminacja ostatniej grupy OH, a zatem mostów wodoru między łańcuchami polimerowymi.

W rzeczywistości oryginalna celuloza jest w stanie utworzyć wiele mostów wodoru, a ich eliminacja jest wsparciem, które wyjaśnia zmiany właściwości fizykochemicznych po acetylacji.

Zatem acetylacja występuje najpierw w mniej sterycznie zapobieganych grupom. Wraz ze wzrostem stężenia bezwodnika ocowego, a także zastępowane grupy H.

W rezultacie, chociaż te grupy -Coch₃ Zwiększ ciężar polimeru, ich interakcje międzycząsteczkowe są mniej silne niż mosty wodoru, „elastyczne” i stwardnienie celulozy.

Uzyskanie octanu celulozy

Jego produkcja jest uważana za prosty proces. Z miąższu drewna lub bawełny wyekstralizuje się celuloza, która jest poddawana reakcjom hydrolizy w różnych warunkach czasu i temperatury.

Celuloza reaguje z bezwodnikiem octowym w środku kwasu siarkowego, co katalizuje reakcję.

W ten sposób uzyskiwana jest celuloza i uzyskuje się mniejszy polimer zawierający 200 do 300 jednostek glukozy dla każdego łańcucha polimeru, a hydroksylie celulozy zastępuje.

Może ci służyć: funkcje chemiczne: nieorganiczne i organiczne, przykłady

Ostatecznym rezultatem tej reakcji jest biały stały produkt, który może mieć spójność pyłu, skale lub grudki. Z tego możesz przygotować włókna, przechodząc przez pory lub otwory w medium z gorącym powietrzem, odparowując rozpuszczalniki.

Poprzez te złożone procesy uzyskuje się kilka rodzajów octanu celulozowego, w zależności od stopnia acetylacji.

Ponieważ celuloza ma jako monomeryczną jednostkę strukturalną, glukoza -która ma 3 grupy OH, które mogą być alicowe -, di, tri lub nawet octany maślanowe są uzyskiwane.Grupy mestos -Coch₃ Są odpowiedzialni za niektóre ze swoich nieruchomości.

Fizyczne i chemiczne właściwości

Octan celulozy ma punkt fuzji 306 ° C, gęstość, która wynosi od 1,27 do 1,34, i ma przybliżoną masę cząsteczkową 1811 699 g/mol.

Jest nierozpuszczalny w kilku składnikach organicznych, takich jak aceton, cykloheksanol, etylooctan, nitrostropan i dichlorek etylenowy.

Od produktów zawierających octan celulozy, elastyczność, twardość, wytrzymałość na rozciąganie, nie do atakowania bakterii lub mikroorganizmów i ich wodoodporność do wody.

Jednak włókna mają zmiany wymiarowe zgodnie z ekstremalnymi zmianami temperatury i wilgotności, chociaż włókna odpowiadają temperaturom do 80 ° C.

Używa/zastosowania octanu celulozowego

Octan celulozy znajduje wiele zastosowań, wśród których wyróżniają się następujące:

- Membrany do produkcji obiektów z tworzywa sztucznego, papieru i tektury. Pośrednie chemiczne addytywne działanie octanu celulozowego jest opisywane przez kontakt z żywnością w opakowaniu.

Może ci służyć: zasada Le Châtelier

- W obszarze zdrowia jest stosowany jako błony z lukami od średnicy naczyń włosowatych krwi, osadzonych w cylindrycznych urządzeniach, które wypełniają funkcję sztucznego sprzętu nerki lub hemodializy.

- W branży sztuki i kinematyograficznej, używane jako cienkie filmy do kina, fotografii i taśm magnetycznych.

- W przeszłości był używany w przemyśle tekstylnym, jako włókna do opracowywania różnych tkanin, takich jak Rayon, Satén, octan i triacetat. Choć było to modne, wyróżniał się jego niski koszt, za jasność i piękno, które dał odzieżowi.

- W branży samochodowej, do produkcji części silników i podwozi różnych rodzajów pojazdów.

- W dziedzinie lotniczej, aby zakryć skrzydła samolotów w czasach wojny.

- Jest również szeroko stosowany w laboratoriach naukowych i badaniach. Zasadniczo jest stosowany w produkcji porowatych filtrów, takich jak wsparcie membran octanu celulozowego do wykonania elektroforezy lub wymiany osmotycznej.

- Jest stosowany w produkcji pojemników do filtru papierosów, kabli elektrycznych, lakierów i lacas, między innymi.