Acetát celulózy je organická a syntetické zlúčeniny, ktoré môžu byť získané v pevnej forme ako sú vločky, vločky alebo bieleho prášku. Jeho molekulárnej vzorec je C 76 H 114 O 49 . Vyrába sa zo surovín získaných z rastlín: celulóza, ktorá je homopolysacharid.
Acetát celulózy bol vyrobený prvýkrát v Paríži v roku 1865 Paul Schützenberger a Laurent Naudin, po acetylácii celulózu s anhydridom kyseliny octovej (CH 3 CO - O - COCH 3 ). Získali tak jeden z najdôležitejších esterov celulózy všetkých čias.
Podľa týchto charakteristík je polymér určený na výrobu plastov pre oblasť kinematografie, fotografie a textilnej oblasti, kde mal veľký rozmach.
Používa sa dokonca aj v automobilovom a leteckom priemysle a je tiež veľmi užitočný v chémii a vo výskumných laboratóriách všeobecne.
Chemická štruktúra
Horný obrázok predstavuje štruktúru triacetátu celulózy, jednej z acetylovaných foriem tohto polyméru.
Ako je táto štruktúra vysvetlená? Vysvetľuje sa to z celulózy, ktorá pozostáva z dvoch pyranóznych kruhov glukózy spojených glukozidickými väzbami (R - O - R), medzi uhlíkmi 1 (anomérne) a 4.
Tieto glykozidické väzby sú typu p1-> 4; to znamená, že sú v rovnakej rovine kruhu vzhľadom k skupine -CH 2 OCOCH 3 . Jeho acetátester si preto zachováva rovnaký organický skelet.
Čo by sa stalo, keby boli OH skupiny na 3-uhlíkoch triacetátu celulózy acetylované? Stérické (priestorové) napätie v jeho štruktúre by sa zvýšilo. Je to preto, lebo skupina –OCOCH 3 by sa „zrážala“ so susednými glukózovými skupinami a kruhmi.
Po tejto reakcii sa však získa acetát butyrát celulózy, produkt získaný s najvyšším stupňom acetylácie, ktorého polymér je ešte flexibilnejší.
Vysvetlenie tejto flexibility je odstránenie poslednej skupiny OH, a teda vodíkových väzieb medzi polymérnymi reťazcami.
V skutočnosti je pôvodná celulóza schopná tvoriť veľa vodíkových väzieb a ich eliminácia je podpora, ktorá vysvetľuje zmeny vo svojich fyzikálno-chemických vlastnostiach po acetylácii.
Acetylácia sa teda vyskytuje najskôr na menej stéricky bránených OH skupinách. Keď sa koncentrácia anhydridu kyseliny octovej zvyšuje, nahradí sa viac skupín H.
V dôsledku toho, aj keď tieto -OCOCH 3 skupiny zvýšiť hmotnosť polyméru, ich medzimolekulárne interakcie sú slabšie ako vodíkových väzieb, "ohýbanie" a vytvrdnutí celulózu zároveň.
získanie
Jeho výroba sa považuje za jednoduchý proces. Celulóza sa extrahuje z buničiny z dreva alebo bavlny, ktorá sa podrobuje hydrolytickým reakciám za rôznych podmienok času a teploty.
Celulóza reaguje s anhydridom kyseliny octovej v prostredí kyseliny sírovej, čo katalyzuje reakciu.
Týmto spôsobom sa celulóza degraduje a získa sa menší polymér, ktorý obsahuje 200 až 300 glukózových jednotiek pre každý polymérny reťazec, pričom hydroxyl celulózy je nahradený acetátovými skupinami.
Konečným výsledkom tejto reakcie je biely tuhý produkt, ktorý môže mať konzistenciu prášku, vločiek alebo hrudiek. Z tohto môžu byť vlákna vyrobené priechodom cez póry alebo diery v médiu s horúcim vzduchom a odparením rozpúšťadiel.
Prostredníctvom týchto komplexných procesov sa získajú rôzne typy acetátu celulózy v závislosti od stupňa acetylácie.
Vzhľadom k tomu, že celulóza má glukózu ako svoje monomérne štruktúrne jednotky -ktorý má 3 OH skupiny, ktoré sú tie, ktoré môžu byť acetylated-, di, tri alebo dokonca butyrátu acetáty látky. Tieto -OCOCH 3 skupiny sú zodpovedné za niektoré jeho vlastnosti.
vlastnosti
Acetát celulózy má teplotu topenia 306 ° C, hustotu v rozmedzí od 1,27 do 1,34 a má približnú molekulovú hmotnosť 1811,699 g / mol.
Je nerozpustný v rôznych organických zložkách, ako je acetón, cyklohexanol, etylacetát, nitropropán a etyléndichlorid.
Z výrobkov, ktoré obsahujú acetát celulózy, sa cení flexibilita, tvrdosť, odolnosť proti trakcii, nie sú napadnuté baktériami alebo mikroorganizmami a ich nepriepustnosť pre vodu.
Vlákna však vykazujú rozmerové zmeny podľa extrémnych zmien teploty a vlhkosti, aj keď vlákna odolávajú teplotám až do 80 ° C.
aplikácia
Acetát celulózy nachádza mnoho použití vrátane nasledujúcich:
- Membrány na výrobu plastových, papierových a kartónových predmetov. Nepriamy účinok chemickej prísady acetátu celulózy je opísaný, keď je v kontakte s potravinami v balení.
- V oblasti zdravia sa používa ako membrány s dierami s priemerom krvných kapilár, ktoré sú zabudované do valcovitých pomôcok, ktoré plnia funkciu umelého obličkového alebo hemodialyzačného zariadenia.
- V umeleckom a filmovom priemysle, ak sa používajú ako tenké filmy pre kino, fotografiu a magnetické pásky.
- V minulosti sa používal v textilnom priemysle ako vlákno na výrobu rôznych tkanín, ako napríklad hodváb, satén, acetát a triacetát. Aj keď to bolo v móde, vyznačovalo sa nízkymi nákladmi, jasom a krásou, ktorú odevom dáva.
- V automobilovom priemysle na výrobu častí motorov a podvozkov pre rôzne typy vozidiel.
- V oblasti letectva pokryť krídla lietadiel v čase vojny.
- Používa sa tiež vo vedeckých a výskumných laboratóriách. Všeobecne sa používa pri výrobe poréznych filtrov ako podpora membrán z acetátu celulózy na uskutočnenie elektroforézy alebo osmotickej výmeny.
- Používa sa okrem iného na výrobu cigaretových filtrov, elektrických káblov, lakov a lakov.
Referencie
- Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. a Fischer, K. (2008), Vlastnosti a aplikácie acetátu celulózy. Macromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
- Encyklopédia Britannica. Dusičnan celulózy. Zdroj: 30. apríla 2018, z: britannica.com
- Národné centrum pre biotechnologické informácie. PubChem. (2018). Zdroj: 30. apríla 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Americká národná lekárska knižnica. Acetát celulózy. Získané 2. mája 2018 z: toxnet.nlm.nih.gov
- IAC International. ProGel. Zdroj: 2. mája 2018, z: iacinternacional.com.ar
- Alibaba. (2018). Membránové filtre. Našiel sa 2. mája 2018, z: spanish.alibaba.com
- Ryan H. (23. marca 2016). 21 žiarivo červená / červená .. Načítané 2. mája 2018, z: flickr.com
- Mnolf. (4. apríla 2006). Elektroforézny gél. , Citované dňa 2. mája 2018, z: es.wikipedia.org