Οξική κυτταρίνη Χημική δομή, ιδιότητες και χρήσεις

Το οξική κυτταρίνη είναι μια οργανική και συνθετική ένωση που μπορεί να ληφθεί σε στερεή κατάσταση όπως νιφάδες, νιφάδες ή λευκή σκόνη. Ο μοριακός του τύπος είναι ο C₇₆H₁₁₄Ο₄₉. Είναι κατασκευασμένο από την πρώτη ύλη που λαμβάνεται από φυτά: κυτταρίνη, η οποία είναι ένας ομοπολυσακχαρίτης.

Η οξική κυτταρίνη κατασκευάστηκε για πρώτη φορά στο Παρίσι, το 1865 από τους Paul Schützenberger και Laurent Naudin, μετά από ακετυλίωση της κυτταρίνης με οξικό ανυδρίτη (CH₃CO-O-COCH₃). Έλαβαν έναν από τους σημαντικότερους εστέρες κυτταρίνης όλων των εποχών.

Σύμφωνα με αυτά τα χαρακτηριστικά το πολυμερές προορίζεται για την κατασκευή πλαστικών υλικών για τον τομέα της κινηματογραφίας, της φωτογραφίας και της κλωστοϋφαντουργίας, όπου είχε τη μεγάλη ώθηση του.

Χρησιμοποιείται ακόμη και στην αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροναυπηγική βιομηχανία, καθώς και είναι πολύ χρήσιμη σε χημεία και ερευνητικά εργαστήρια γενικά.

Ευρετήριο

• 1 Χημική δομή
• 2 Απόκτηση
• 3 Ιδιότητες
• 4 Χρήσεις
• 5 Αναφορές

Χημική δομή

Η δομή της τριοξικής κυτταρίνης, μία από τις ακετυλιωμένες μορφές αυτού του πολυμερούς, παρουσιάζεται στην άνω εικόνα..

Πώς εξηγείται αυτή η δομή; Αυτό εξηγείται από την κυτταρίνη, η οποία αποτελείται από δύο δακτυλίους πυρανόζης των γλυκοζών που συνδέονται με γλυκοσιδικούς δεσμούς (-R-O-R), μεταξύ των ανθράκων 1 (ανωμερών) και 4.

Αυτοί οι γλυκοζιδικοί δεσμοί είναι τύπου β 1 -> 4. δηλαδή, βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με το δακτύλιο σε σχέση με την ομάδα -CH₂OCOCH₃. Ως εκ τούτου, εστέρας εστέρας σας διατηρεί τον ίδιο οργανικό σκελετό.

Τι θα συνέβαινε εάν οι ΟΗ ομάδες στους 3 άνθρακες της τριοξικής κυτταρίνης ακετυλιώθηκαν; Θα αυξήσει την στερική (χωρική) τάση στη δομή της. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ομάδα -OCOCH₃ "Συρρίκνωση" με γειτονικές ομάδες και δακτυλίους γλυκόζης.

Ωστόσο, μετά από αυτή την αντίδραση λαμβάνεται οξική βουτυρική κυτταρίνη, το προϊόν που λαμβάνεται με τον υψηλότερο βαθμό ακετυλίωσης και του οποίου το πολυμερές είναι ακόμη πιο εύκαμπτο.

Η εξήγηση αυτής της ευκαμψίας είναι η απομάκρυνση της τελευταίας ΟΗ ομάδας και συνεπώς των δεσμών υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων πολυμερούς.

Στην πραγματικότητα, η αρχική κυτταρίνη είναι ικανή να σχηματίζει πολλούς δεσμούς υδρογόνου και η εξάλειψή τους είναι η υποστήριξη που εξηγεί τις μεταβολές των φυσικοχημικών ιδιοτήτων της μετά την ακετυλίωση.

Έτσι, η ακετυλίωση λαμβάνει χώρα πρώτα στις λιγότερο στερικά παρεμποδιζόμενες ΟΗ ομάδες. Καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση οξικού ανυδρίτη, αντικαθίστανται περισσότερες ομάδες Η.

Ως αποτέλεσμα, ενώ αυτές οι ομάδες -OCOCH₃ αυξάνουν το βάρος του πολυμερούς, οι διαμοριακές αλληλεπιδράσεις τους είναι λιγότερο ισχυρές από τους δεσμούς υδρογόνου, "ελαστικοποιούν" και σκλήρουν την κυτταρίνη ταυτόχρονα.

Λήψη

Η κατασκευή του θεωρείται απλή διαδικασία. Η κυτταρίνη εκχυλίζεται από τον πολτό του ξύλου ή του βαμβακιού, ο οποίος υποβάλλεται σε αντιδράσεις υδρόλυσης υπό διαφορετικές συνθήκες χρόνου και θερμοκρασίας..

Η κυτταρίνη αντιδρά με οξεικό ανυδρίτη σε θειικό οξύ, το οποίο καταλύει την αντίδραση.

Με τον τρόπο αυτό αποικοδομείται η κυτταρίνη και λαμβάνεται μικρότερο πολυμερές που περιέχει 200 ​​έως 300 μονάδες γλυκόζης ανά πολυμερή αλυσίδα, όπου το υδροξύλιο της κυτταρίνης αντικαθίσταται από οξεικές ομάδες.

Το τελικό αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης είναι ένα λευκό στερεό προϊόν, το οποίο μπορεί να έχει σκόνη, κλίμακα ή χονδροειδής σύσταση. Από αυτό, οι ίνες μπορούν να επεξεργαστούν, όταν περνάνε μέσω πόρων ή οπών σε ένα μέσο με ζεστό αέρα, εξάτμιση των διαλυτών.

Μέσω αυτών των σύνθετων διεργασιών λαμβάνονται διάφοροι τύποι οξεικής κυτταρίνης, ανάλογα με τον βαθμό ακετυλίωσης.

Επειδή η κυτταρίνη έχει μονομερή δομική μονάδα γλυκόζης, η οποία έχει 3 ΟΗ ομάδες, οι οποίες είναι εκείνες που μπορούν να ακετυλιωθούν, λαμβάνονται οξικό δι, τρι ή ακόμη βουτυρικό άλας. Αυτές οι ομάδες -OCOCH₃ είναι υπεύθυνοι για μερικές από τις ιδιότητές τους.

Ιδιότητες

Η οξική κυτταρίνη έχει σημείο τήξεως 306 ° C, πυκνότητα που κυμαίνεται από 1,27 έως 1,34 και έχει κατά προσέγγιση μοριακό βάρος 1811,699 g / mol.

Είναι αδιάλυτο σε διάφορα οργανικά συστατικά όπως ακετόνη, κυκλοεξανόλη, οξικό αιθυλεστέρα, νιτροπροπάνιο και διχλωριούχο αιθυλένιο.

Προϊόντα που περιέχουν οξικότητα κυτταρίνης ευκαμψία, σκληρότητα, αντοχή σε εφελκυσμό, που δεν πρέπει να προσβάλλεται από βακτήρια ή μικροοργανισμούς και η αδιαπερατότητα τους στο νερό.

Ωστόσο, οι ίνες έχουν αλλαγές διαστάσεων σύμφωνα με τις ακραίες μεταβολές της θερμοκρασίας και της υγρασίας, αν και οι ίνες αντιστέκονται σε θερμοκρασίες έως 80 ° C.

Χρησιμοποιεί

Η οξική κυτταρίνη βρίσκει πολλές χρήσεις, μεταξύ των οποίων ξεχωρίζουν τα εξής:

- Μεμβράνες για την κατασκευή αντικειμένων από πλαστικό, χαρτί και χαρτόνι. Ένας έμμεσος αντίκτυπος του χημικού προσθέτου της οξικής κυτταρίνης περιγράφεται όταν έρχεται σε επαφή με τρόφιμα στη συσκευασία του.

- Στην περιοχή της υγείας χρησιμοποιείται ως μεμβράνες με οπές διαμέτρου των τριχοειδών αίματος, ενσωματωμένες σε κυλινδρικές συσκευές που πληρούν τη λειτουργία ενός τεχνητού εξοπλισμού νεφρών ή αιμοκάθαρσης.

- Εντός της βιομηχανίας της τέχνης και του κινηματογράφου, όταν χρησιμοποιείται ως λεπτή ταινία για ταινίες, φωτογραφία και μαγνητικές ταινίες.

- Στο παρελθόν, χρησιμοποιήθηκε στην κλωστοϋφαντουργία ως ίνες για να κατασκευάσει διαφορετικά υφάσματα, όπως ρεγιόν, σατέν, οξικό και τριοξικό. Ενώ ήταν μοντέρνο, ξεχώριζε για το χαμηλό κόστος της, για τη φωτεινότητα και την ομορφιά που έδινε στα ρούχα.

- Στην αυτοκινητοβιομηχανία, για την κατασκευή εξαρτημάτων κινητήρων και πλαισίου διαφόρων τύπων οχημάτων.

- Στον τομέα της αεροναυτικής, για να καλύψει τα φτερά των αεροσκαφών σε περιόδους πολέμου.

- Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε επιστημονικά εργαστήρια και έρευνα. Γενικά χρησιμοποιείται στην κατασκευή πορωδών φίλτρων, ως υποστήριγμα για τις μεμβράνες οξικής κυτταρίνης για την πραγματοποίηση της ηλεκτροφόρησης ή της οσμωτικής ανταλλαγής.

- Χρησιμοποιείται στην κατασκευή δοχείων φίλτρων τσιγάρων, ηλεκτρικών καλωδίων, βερνικιών και βερνικιών, μεταξύ πολλών άλλων χρήσεων.

Αναφορές

1. Fischer, S., Thümmler, Κ., Volkert, Β., Hettrich, Κ., Schmidt, Ι. And Fischer, Κ. (2008), Ιδιότητες και Εφαρμογές Οξεικής Κυτταρίνης. Macromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
2. Εγκυκλοπαίδεια Britannica. Νιτρική κυτταρίνη. Ανακτήθηκε στις 30 Απριλίου 2018, από: britannica.com
3. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem. (2018). Ανακτήθηκε στις 30 Απριλίου 2018, από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. U.S. Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Οξική κυτταρίνη. Ανακτήθηκε στις 2 Μαΐου 2018, από: toxnet.nlm.nih.gov
5. IAC International. PROGEL Ανακτήθηκε στις 2 Μαΐου 2018, από: iacinternacional.com.ar
6. Alibaba (2018). Φίλτρα μεμβράνης. Ανακτήθηκε στις 2 Μαΐου 2018, από: spanish.alibaba.com
7. Ryan H. (23 Μαρτίου 2016). 21 Φωτεινό Κόκκινο / Κόκκινο [Εικόνα]. Ανακτήθηκε στις 2 Μαΐου 2018, από: flickr.com
8. Mnolf. (4 Απριλίου 2006). Τζελ ηλεκτροφόρησης. [Εικόνα] Ανακτήθηκε στις 2 Μαΐου 2018, από: en.wikipedia.org