Celluloseacetaat

We leggen uit wat celluloseacetaat is, de chemische structuur, eigenschappen en gebruik/toepassingen

Cellulose -acetaatvezels

Wat is celluloseacetaat?

Hij celluloseacetaat Het is een organische en synthetische verbinding die kan worden verkregen in vaste toestand als vlokken, schubben of wit stof. De moleculaire formule is c₇₆H₁₁₄OF₄₉. Het wordt vervaardigd uit de grondstof verkregen uit planten: cellulose, wat een homopolysaccharide is.

Het celluloseacetaat werd voor het eerst vervaardigd in Parijs, in 1865 door Paul Schützenberger en Laurent Naudin, na acetillary cellulose met azijnzuuranhydride (CH₃Co-o-coch₃)). Aldus verkregen een van de belangrijkste cellulose -esters aller tijden.

De eigenschappen, kenmerken, vormen en maten hebben een breed spectrum van toepassingen toegestaan ​​voor dit polymeer van natuurlijke oorsprong. Dergelijke toepassingen zijn afhankelijk van de mate van porositeit of acetylering van cellulose.

Volgens deze kenmerken is het polymeer bedoeld voor de productie van kunststoffen voor het gebied van cinematografie, fotografie en in het textielgebied, waar het zijn geweldige moment van boom had.

Het wordt zelfs gebruikt in de auto- en luchtvaartindustrie, en het is ook erg nuttig in chemie- en onderzoekslaboratoria in het algemeen.

Chemische structuur van celluloseacetaat

In het bovenste beeld wordt de structuur van cellulose -triaceaat weergegeven, een van de geacetyleerde vormen van dit polymeer.

Hoe wordt deze structuur uitgelegd?? Het wordt uitgelegd uit cellulose, dat bestaat uit twee glycous pyrosy-ringen verenigd door glucosidische (-r-o-r) bindingen, tussen koolstofatomen 1 (anomeer) en 4 en 4.

Deze glucosidische links zijn van type β 1 -> 4; dat wil zeggen, ze bevinden zich in hetzelfde vlak van de ring ten opzichte van de groep -ch₂Ococh₃. Daarom behoudt zijn acetaatester hetzelfde organische skelet.

Kan u van dienst zijn: peroxiden: eigenschappen, nomenclatuur, gebruik, voorbeelden

Wat zou er gebeuren als de OH -groepen werden geacetileerd in koolstofatomen 3 van cellulose -triacetaat? Sigal (ruimtelijke) spanning in zijn structuur zou worden verhoogd. Dit komt omdat de -ococh -groep₃ "Zou botsen" met de aangrenzende glucosegroepen en ringen.

Na deze reactie wordt het butyraatcelluloseacetaat echter verkregen, het product verkregen met de hoogste mate van acetylering en waarvan het polymeer nog flexibeler is.

De verklaring voor deze flexibiliteit is de eliminatie van de laatste OH -groep en daarom van de waterstofbruggen tussen de polymere ketens.

In feite is de oorspronkelijke cellulose in staat om veel waterstofbruggen te vormen, en de eliminatie hiervan is de ondersteuning die de veranderingen van de fysicochemische eigenschappen na acetylering verklaart.

Aldus komt acetylering eerst voor in de minder sterisch voorkomen groepen. Naarmate de concentratie van azijnzuuranhydride toeneemt, worden plus H -groepen vervangen.

Dientengevolge, hoewel deze groepen -ococh₃ Verhoog het gewicht van het polymeer, hun intermoleculaire interacties zijn minder sterk dan waterstofbruggen, "flexibel" en verhardende cellulose.

Het verkrijgen van celluloseacetaat

De productie wordt als een eenvoudig proces beschouwd. Uit het hout of de katoenen pulp wordt cellulose geëxtraheerd, die wordt onderworpen aan hydrolysereacties onder verschillende omstandigheden van tijd en temperatuur.

Cellulose reageert met azijnzuuranhydride in een middel van zwavelzuur, dat de reactie katalyseert.

Op deze manier wordt de cellulose afgebroken en een kleiner polymeer dat 200 tot 300 glucose -eenheden bevat voor elke polymeerketen wordt verkregen, de hydroxillen van cellulose worden vervangen door acetaatacetaatgroepen.

Het kan u van dienst zijn: chemische functies: anorganische en organische voorbeelden

Het uiteindelijke resultaat van deze reactie is een wit vast product, dat stofconsistentie, schalen of klontjes kan hebben. Hieruit kunt u de vezels voorbereiden, deze door poriën of gaten in een medium met hete lucht geven, die de oplosmiddelen verdampt.

Door deze complexe processen worden verschillende soorten celluloseacetaat verkregen, afhankelijk van de mate van acetylering.

Omdat de cellulose als een monomere structurele eenheid de glucose heeft -die 3 OH -groepen heeft, die degenen zijn die acetilar kunnen zijn -, DI, TRI of zelfs butyraatacetaten worden verkregen.Mestos groepen -ococh₃ Ze zijn verantwoordelijk voor sommige van hun eigenschappen.

Fysische en chemische eigenschappen

Het celluloseacetaat heeft een fusiepunt van 306 ° C, een dichtheid die varieert tussen 1,27 en 1,34 en een geschat molecuulgewicht heeft van 1811.699 g/mol.

Het is onoplosbaar in verschillende organische componenten zoals aceton, cyclohexanol, ethylacetaat, nitropropaan en ethyleendichloride.

Uit de producten die celluloseacetaat, flexibiliteit, hardheid, treksterkte bevatten, niet worden aangevallen door bacteriën of micro -organismen en hun waterdichting naar water worden gewaardeerd.

De vezels hebben echter dimensionale veranderingen op basis van extreme variaties van temperatuur en vochtigheid, hoewel de vezels de temperatuur weerstaan ​​tot 80 ° C.

Gebruik/toepassingen van celluloseacetaat

Cellulose -acetaat vindt veel toepassingen, waaronder het volgende opvalt:

- Membranen voor de productie van plastic, papier- en kartonnen objecten. Een indirect chemisch additief effect van celluloseacetaat wordt beschreven door in contact te zijn met voedsel in hun verpakking.

Kan u van dienst zijn: le châtelier principe

- Op het gebied van gezondheid wordt het gebruikt als membranen met openingen uit de diameter van bloedcapillairen, ingebed in cilindrische apparaten die de functie van een kunstmatige nier- of hemodialyseapparatuur vervullen.

- Binnen de kunst- en cinematografische industrie, worden gebruikt als dunne films voor bioscoop, fotografie en magnetische banden.

- In het verleden werd het gebruikt in de textielindustrie, als vezels om verschillende stoffen zoals Rayon, Satén, Acetate en Triacetate uit te werken. Hoewel het modieus was, viel hij op voor zijn lage kosten, voor de helderheid en voor de schoonheid die hij aan kleding gaf.

- In de auto -industrie, voor de productie van delen van motoren en chassis van verschillende soorten voertuigen.

- Op het gebied van luchtvaart, om de vleugels van vliegtuigen in oorlogstijden te bedekken.

- Het wordt ook veel gebruikt in wetenschappelijke laboratoria en onderzoek. Over het algemeen wordt het gebruikt bij de productie van poreuze filters, zoals celluloseacetaatmembranen om de elektroforese of osmotische uitwisselingsrun uit te voeren.

- Het wordt gebruikt bij de productie van sigarettenfiltercontainers, elektrische kabels, vernissen en lacas, naast vele andere toepassingen.