Cellulosacetat

Vi förklarar vad som är cellulosacetat, dess kemiska struktur, egenskaper och användningar/applikationer

Cellulosacetatfibrer

Vad är cellulosacetat?

han cellulosacetat Det är en organisk och syntetisk förening som kan erhållas i fast tillstånd som flingor, skalor eller vitt damm. Dess molekylformel är c₇₆H₁₁₄ANTINGEN₄₉. Det är tillverkat av råmaterialet erhållet från växter: cellulosa, som är en homopolysackarid.

Cellulosaacetatet tillverkades först i Paris, 1865 av Paul Schützenberger och Laurent Naudin, efter acetillär cellulosa med ättiksyraanhydrid (CH₃Co-o-coch₃). Således erhöll en av de viktigaste cellulosaestrarna genom tiderna.

Dess egenskaper, egenskaper, former och storlekar har tillåtit ett brett spektrum av tillämpningar för denna polymer av naturligt ursprung. Sådana tillämpningar beror på graden av porositet eller acetylering av cellulosa.

Enligt dessa egenskaper är polymeren avsedd för tillverkning av plast för området film, fotografering och i textilområdet, där den hade sitt stora ögonblick av boom.

Det används till och med inom bil- och flygindustrin, liksom det är också mycket användbart inom kemi och forskningslaboratorier i allmänhet.

Kemisk struktur för cellulosacetat

I den övre bilden representeras strukturen för cellulosa triaceat, en av de acetylerade formerna på denna polymer.

Hur förklaras denna struktur? Det förklaras från cellulosa, som består av två glycous pyrosyringar förenade med glukosidiska (-r-o-r) bindningar, mellan kolhydrater 1 (anomer) och 4 och 4.

Dessa glukosidiska länkar är av typ ß 1 -> 4; det vill säga de är i samma plan för ringen med avseende på gruppen -ch₂Ococh₃. Därför behåller dess acetatester samma organiska skelett.

Kan tjäna dig: Peroxider: Egenskaper, nomenklatur, användning, exempel

Vad skulle hända om OH -grupperna var acetilerade i kol 3 av cellulosa triacetat? Sigal (rumslig) spänning i sin struktur skulle ökas. Detta beror på att -okoch -gruppen₃ "Skulle kollidera" med de angränsande glukosgrupperna och ringarna.

Efter denna reaktion erhålls emellertid butyratcellulosacetatet, produkten erhållen med den högsta graden av acetylering och vars polymer är ännu mer flexibel.

Förklaringen till denna flexibilitet är eliminering av den sista OH -gruppen och därför av vätebroarna mellan polymerkedjorna.

I själva verket kan den ursprungliga cellulosen bilda många vätebroar, och eliminering av dessa är det stöd som förklarar förändringarna i dess fysikalisk -kemiska egenskaper efter acetylering.

Således inträffar acetylering först i de mindre steriskt förhindrade grupperna. När koncentrationen av ättiksyraanhydrid ökar, plus H -grupper ersätts.

Som ett resultat, även om dessa grupper -okoch₃ Öka vikten på polymeren, deras intermolekylära interaktioner är mindre starka än vätebroar, "flexibel" och härdande cellulosa.

Erhålla cellulosacetat

Tillverkningen anses vara en enkel process. Från trä- eller bomullsmassan extraheras cellulosa, vilket utsätts för hydrolysreaktioner under olika förhållanden med tid och temperatur.

Cellulosa reagerar med ättiksyraanhydrid i ett medel av svavelsyra, som katalyserar reaktionen.

På detta sätt nedbryts cellulosen och en mindre polymer som innehåller 200 till 300 glukosenheter för varje polymerkedja erhålls, cellulosahydroxils ersätts av acetatgrupper.

Det kan tjäna dig: kemiska funktioner: oorganiska och organiska exempel

Det slutliga resultatet av denna reaktion är en vit solid produkt som kan ha dammkonsistens, skalor eller klumpar. Från detta kan du förbereda fibrerna, passera den genom porer eller hål i ett medium med varm luft, förångning av lösningsmedlen.

Genom dessa komplexa processer erhålls flera typer av cellulosaacetat, beroende på graden av acetylering.

Eftersom cellulosan har som en monomer konstruktionsenhet glukosen -som har 3 OH -grupper, vilket är de som kan vara acetilar -, di, tri eller till och med butyratacetater erhålls.Mestos -grupper -okoch₃ De är ansvariga för några av sina egenskaper.

Fysiska och kemiska egenskaper

Cellulosaacetatet har en fusionspunkt på 306 ° C, en densitet som sträcker sig mellan 1,27 och 1,34, och har en ungefärlig molekylvikt på 1811,699 g/mol.

Det är olösligt i flera organiska komponenter såsom aceton, cyklohexanol, etylacetat, nitropropan och etendiklorid.

Från de produkter som innehåller cellulosaacetat, flexibilitet, hårdhet, draghållfasthet, inte att attackeras av bakterier eller mikroorganismer och deras vattentätning till vatten värderas.

Fibrerna har emellertid dimensionella förändringar beroende på extrema variationer av temperatur och luftfuktighet, även om fibrerna motstår temperaturer upp till 80 ° C.

Användning/tillämpningar av cellulosacetat

Cellulosaacetat finner många användningsområden, bland vilka följande sticker ut:

- Membran för tillverkning av plast-, pappers- och kartongobjekt. En indirekt kemisk tillsatseffekt av cellulosaacetat beskrivs genom att vara i kontakt med mat i deras förpackning.

Kan tjäna dig: Le Châtelier -principen

- Inom hälsomealet används det som membran med luckor från diametern på blodkapillärer, inbäddade i cylindriska apparater som uppfyller funktionen av en konstgjord njur eller hemodialysutrustning.

- Inom konst- och kinematografisk industri, som används som tunna filmer för film, fotografering och magnetband.

- Under tidigare tider användes det i textilindustrin, som fibrer för att utarbeta olika tyger som rayon, satén, acetat och triacetat. Medan det var fashionabelt, stod han ut för sin låga kostnad, för ljusstyrkan och för den skönhet han gav till kläder.

- I bilindustrin, för tillverkning av delar av motorer och chassi av olika typer av fordon.

- Inom flygplatsen, för att täcka vingarna på flygplan i krigstider.

- Det används också allmänt i vetenskapliga laboratorier och forskning. I allmänhet används det vid tillverkning av porösa filter, såsom cellulosaacetatmembran Stöd för att utföra elektrofores eller osmotisk utbyte.

- Det används vid tillverkning av cigarettfilterbehållare, elektriska kablar, lack och lacas, bland många andra användningsområden.