सेलूलोज एसीटेट एक कार्बनिक और कृत्रिम यौगिक है कि ठोस में प्राप्त किया जा सकता है प्रपत्र गुच्छे, गुच्छे या सफेद पाउडर के रूप में। इसका आणविक सूत्र C 76 H 114 O 49 है । यह पौधों से प्राप्त कच्चे माल से निर्मित होता है: सेल्युलोज, जो एक होमोपॉलेसेकेराइड है।
सेलूलोज़ एसीटेट का पहली बार पेरिस में 1865 में पॉल श्टजेनबर्गर और लॉरेंट नौडिन द्वारा निर्मित किया गया था, एसिटिक एनहाइड्राइड (सीएच 3 सीओ - ओ - कोच 3) के साथ सेल्युलोज को एसिटाइल करने के बाद । इस प्रकार उन्होंने सभी समय के सबसे महत्वपूर्ण सेलूलोज़ एस्टर में से एक प्राप्त किया।
इन विशेषताओं के अनुसार, बहुलक को सिनेमैटोग्राफी, फोटोग्राफी और कपड़ा क्षेत्र के क्षेत्र के लिए प्लास्टिक के निर्माण के लिए नियत किया जाता है, जहां इसकी बड़ी तेजी थी।
इसका उपयोग मोटर वाहन और वैमानिकी उद्योग में भी किया जाता है, साथ ही साथ रसायन विज्ञान और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में भी बहुत उपयोगी है।
रासायनिक संरचना
ऊपरी छवि सेलूलोज़ ट्राइसेटेट की संरचना का प्रतिनिधित्व करती है, जो इस बहुलक के एसिटिलेटेड रूपों में से एक है।
इस संरचना को कैसे समझाया गया है? यह सेल्यूलोज से समझाया गया है, जिसमें ग्लूकोसिडिक बॉन्ड (आर - ओ - आर) से जुड़े ग्लूकोस के दो पाइरोज रिंग होते हैं, कार्बन 1 (एनोमेरिक) और 4 के बीच।
ये ग्लाइकोसिडिक बांड cos 1 -> 4 प्रकार के होते हैं; यही है, वे ग्रुप -CH 2 OCOCH 3 के संबंध में रिंग के एक ही विमान में हैं । इसलिए, इसका एसीटेट एस्टर उसी कार्बनिक कंकाल को बरकरार रखता है।
यदि सेल्यूलोज ट्राईसेट के 3-कार्बोन पर OH समूह एसिटिलेटेड होते तो क्या होता? इसकी संरचना में स्थैतिक (स्थानिक) तनाव बढ़ जाएगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि -OCOCH 3 समूह पड़ोसी ग्लूकोज समूहों और रिंगों से "टकराएगा"।
हालांकि, इस प्रतिक्रिया के बाद, सेल्युलोज एसीटेट ब्यूटायरेट प्राप्त होता है, उत्पाद को उच्चतम डिग्री के एसिटाइल से प्राप्त किया जाता है और जिसका बहुलक और भी अधिक लचीला होता है।
इस लचीलेपन के लिए स्पष्टीकरण अंतिम ओएच समूह का उन्मूलन है और इसलिए, बहुलक श्रृंखलाओं के बीच हाइड्रोजन बांड का।
वास्तव में, मूल सेलूलोज़ कई हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम है, और इनका उन्मूलन वह समर्थन है जो एसिटिलेशन के बाद इसके भौतिक रासायनिक गुणों में परिवर्तन की व्याख्या करता है।
इस प्रकार, एसिटिलीकरण पहले कम बाँझ बाधा वाले ओएच समूहों पर होता है। जैसे ही एसिटिक एनहाइड्राइड की सांद्रता बढ़ती है, अधिक एच समूहों को प्रतिस्थापित किया जाता है।
नतीजतन, हालांकि ये -OCOCH 3 समूह बहुलक का वजन बढ़ाते हैं, उनकी अंतर-आणविक बातचीत हाइड्रोजन बांड, "फ्लेक्सिंग" और सेल्यूलोज को एक ही समय में सख्त करने से कम मजबूत होती है।
प्राप्त
इसके निर्माण को एक सरल प्रक्रिया माना जाता है। सेलूलोज़ को लकड़ी या कपास के गूदे से निकाला जाता है, जिसे समय और तापमान की विभिन्न परिस्थितियों में हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं के अधीन किया जाता है।
सेलूलोज़ एक सल्फ्यूरिक एसिड माध्यम में एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।
इस तरह, सेलूलोज़ को नीचा दिखाया जाता है और एक छोटा बहुलक प्राप्त किया जाता है जिसमें प्रत्येक बहुलक श्रृंखला के लिए 200 से 300 ग्लूकोज इकाइयां होती हैं, सेल्यूटोज के हाइड्रॉक्सिल को एसीटेट समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
इस प्रतिक्रिया का अंतिम परिणाम एक सफेद ठोस उत्पाद है, जिसमें पाउडर, फ्लेक्स या गांठ की स्थिरता हो सकती है। इससे तंतुओं को गर्म हवा के साथ छिद्रों या छिद्रों के माध्यम से पारित करके, सॉल्वैंट्स को वाष्पित करके बनाया जा सकता है।
इन जटिल प्रक्रियाओं के माध्यम से, विभिन्न प्रकार के सेलूलोज़ एसीटेट प्राप्त होते हैं, जो एसिटिलीकरण की डिग्री पर निर्भर करता है।
इस तथ्य के कारण कि सेल्युलोज में ग्लूकोज होता है क्योंकि इसकी मोनोमेरिक संरचनात्मक इकाई में 3 ओएच समूह होते हैं, जो कि एसीटेटलेटेड हो सकते हैं-, डीआई, ट्राई या यहां तक कि ब्यूटाइरेट एसीटेट प्राप्त होते हैं। ये -OCOCO 3 समूह कुछ में से कुछ के लिए जिम्मेदार हैं। इसके गुण।
गुण
सेलूलोज़ एसीटेट में 306 ° C का एक गलनांक होता है, एक घनत्व जो 1.27 से 1.34 तक होता है, और 1811.699 g / mol का अनुमानित आणविक भार होता है।
यह एसीटोन, साइक्लोहेक्सानोल, एथिल एसीटेट, नाइट्रोप्रोपेन और एथिलीन डाइक्लोराइड जैसे विभिन्न कार्बनिक घटकों में अघुलनशील है।
सेलूलोज़ एसीटेट, लचीलेपन, कठोरता वाले उत्पादों में से, कर्षण के प्रतिरोध को मूल्यवान माना जाता है, बैक्टीरिया या सूक्ष्मजीवों और पानी के लिए उनकी अभेद्यता पर हमला नहीं किया जाता है।
हालांकि, तंतुओं में तापमान और आर्द्रता में अत्यधिक भिन्नता के अनुसार आयामी परिवर्तन होता है, हालाँकि तंतु 80 ° C तक तापमान का प्रतिरोध करते हैं।
अनुप्रयोग
सेलूलोज़ एसीटेट निम्नलिखित सहित कई उपयोग पाता है:
- प्लास्टिक, कागज और कार्डबोर्ड वस्तुओं के निर्माण के लिए झिल्ली। सेलूलोज़ एसीटेट के एक रासायनिक योजक का अप्रत्यक्ष प्रभाव तब वर्णित किया जाता है जब वह अपनी पैकेजिंग में भोजन के संपर्क में होता है।
- स्वास्थ्य क्षेत्र में इसका उपयोग रक्त केशिकाओं के व्यास के साथ झिल्ली के रूप में किया जाता है, बेलनाकार उपकरणों में एम्बेडेड होता है जो एक कृत्रिम गुर्दे या हेमोडायलिसिस उपकरण के कार्य को पूरा करता है।
- कला और फिल्म उद्योग के भीतर, जब सिनेमा, फोटोग्राफी और चुंबकीय टेप के लिए पतली फिल्मों के रूप में उपयोग किया जाता है।
- पिछले समय में इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में किया जाता था, रेशे, साटन, एसीटेट और ट्राइसेटेट जैसे विभिन्न कपड़े बनाने के लिए फाइबर के रूप में। जबकि यह फैशन में था, यह अपनी कम लागत के लिए, चमक के लिए और सुंदरता के लिए खड़ा था।
- ऑटोमोबाइल उद्योग में, विभिन्न प्रकार के वाहनों के लिए इंजन और चेसिस भागों के निर्माण के लिए।
- युद्ध के समय में हवाई जहाज के पंखों को ढंकने के लिए वैमानिकी के क्षेत्र में।
- यह वैज्ञानिक और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह आमतौर पर झरझरा फिल्टर के निर्माण में उपयोग किया जाता है, इलेक्ट्रोफोरेसिस या ऑस्मोटिक एक्सचेंज चलाने के लिए सेलुलोज एसीटेट झिल्ली के समर्थन के रूप में।
- इसका उपयोग कई अन्य उपयोगों के बीच सिगरेट फिल्टर कंटेनर, इलेक्ट्रिकल केबल, वार्निश और लाख के निर्माण में किया जाता है।
संदर्भ
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