Den cellulosaacetat är en organisk och syntetisk förening som kan erhållas i fast formen som flingor, flingor eller vitt pulver. Dess molekylformel är C 76 H 114 O 49 . Det tillverkas av råmaterialet från växter: cellulosa, som är en homopolysackarid.
Cellulosaacetat tillverkades för första gången i Paris år 1865 av Paul Schützenberger och Laurent Naudin, efter acetylering cellulosa med ättiksyraanhydrid (CH 3 CO - O - COCH 3 ). Således erhöll de en av de viktigaste cellulosaestrarna genom tiderna.
Enligt dessa egenskaper används polymeren för att tillverka plast för filmbild, fotografering och inom textilområdet, där den hade sin stora boom.
Det används till och med inom bilindustrin och flygindustrin, och är också mycket användbar i kemi och forskningslaboratorier i allmänhet.
Kemisk struktur
Den övre bilden representerar strukturen av cellulosatriacetat, en av de acetylerade formerna av denna polymer.
Hur förklaras denna struktur? Det förklaras från cellulosa, som består av två pyranösa ringar av glukoser förenade med glukosidiska bindningar (R - O - R), mellan kol 1 (anomer) och 4.
Dessa glykosidbindningar är av typen 1 -> 4; det vill säga, de är i samma plan av ringen i förhållande till gruppen -CH 2 OCOCH 3 . Därför behåller dess acetatester samma organiska skelett.
Vad skulle hända om OH-grupperna vid 3-kolatomer cellulosatriacetat acetylerades? Den steriska (rumsliga) spänningen i dess struktur skulle öka. Detta beror på att –OCOCH 3- gruppen skulle "kollidera" med angränsande glukosgrupper och ringar.
Efter denna reaktion erhålles emellertid cellulosaacetatbutyrat, produkten erhålles 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 vätebindningarna mellan polymerkedjorna.
Faktum är att den ursprungliga cellulosan kan bilda många vätebindningar, och eliminering av dessa är stödet som förklarar förändringarna i dess fysikalisk-kemiska egenskaper efter acetylering.
Således sker acetylering först på de mindre steriskt hindrade OH-grupperna. När koncentrationen av ättiksyraanhydrid ökar, ersätts fler H-grupper.
Som ett resultat, även om dessa -OCOCH 3- grupper ökar vikten av polymeren, är deras intermolekylära interaktioner mindre starka än vätebindningar, "böjer" och härdar cellulosan samtidigt.
Erhållande
Tillverkningen betraktas som en enkel process. Cellulosa extraheras från massan av trä eller bomull, som utsätts för hydrolysreaktioner under olika tid och temperaturbetingelser.
Cellulosa reagerar med ättiksyraanhydrid i ett svavelsyremedium, vilket katalyserar reaktionen.
På detta sätt degraderas cellulosa och en mindre polymer erhålles som innehåller 200 till 300 glukosenheter för varje polymerkedja, varvid hydroxylen i cellulosa ersätts av acetatgrupper.
Slutresultatet av denna reaktion är en vit fast produkt som kan ha konsistensen av pulver, flingor eller klumpar. Från detta kan fibrerna tillverkas genom att leda den genom porer eller hål i ett medium med varm luft och förångning av lösningsmedlen.
Genom dessa komplexa processer erhålls olika typer av cellulosaacetat, beroende på acetyleringsgraden.
På grund av det faktum att cellulosa har glukos som sin monomera strukturella enhet - som har 3 OH-grupper, vilka är de som kan vara acetylerade-, di-, tri- eller till och med butyratacetater erhålls. Dessa -OCOCH 3- grupper är ansvariga för några av dess egenskaper.
Egenskaper
Cellulosaacetat har en smältpunkt av 306 ° C, en densitet som sträcker sig från 1,27 till 1,34 och har en ungefärlig molekylvikt av 1811,699 g / mol.
Det är olösligt i olika organiska komponenter såsom aceton, cyklohexanol, etylacetat, nitropropan och etylendiklorid.
Av produkterna som innehåller cellulosaacetat värdesätter flexibilitet, hårdhet, motståndskraft mot dragkraft, inte attackeras av bakterier eller mikroorganismer och deras ogenomtränglighet för vatten.
Emellertid presenterar fibrerna dimensionella förändringar beroende på extrema variationer i temperatur och fuktighet, även om fibrerna motstår temperaturer upp till 80 ° C.
tillämpningar
Cellulosaacetat finner många användningsområden, inklusive följande:
- Membran för tillverkning av föremål av plast, papper och kartong. En indirekt effekt av en kemisk tillsats av cellulosaacetat beskrivs när den är i kontakt med livsmedel i sin förpackning.
- Inom hälsoområdet används det som membran med hål i diameter på blodkapillärer, inbäddade i cylindriska anordningar som uppfyller funktionen för en konstgjord njur- eller hemodialysutrustning.
- Inom konst- och filmindustrin, när de används som tunna filmer för film, fotografering och magnetband.
- Tidigare användes det inom textilindustrin, som fibrer för att tillverka olika tyger som rayon, satin, acetat och triacetat. Medan det var på mode stod det ut för dess låga kostnader, för ljusstyrkan och för den skönhet som det gav kläderna.
- I bilindustrin för tillverkning av motor- och chassidelar för olika typer av fordon.
- Inom luftfartsområdet för att täcka flygplanets vingar i krigstider.
- Det används också ofta i vetenskapliga och forskningslaboratorier. Det används vanligtvis vid tillverkning av porösa filter, som ett stöd för cellulosaacetatmembran för att utföra elektrofores eller osmotisk utbyteskörning.
- Det används för tillverkning av cigarettfilterbehållare, elektriska kablar, lack och lacker, bland många andra användningsområden.
referenser
- Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. och Fischer, K. (2008), Properties and Applications of Cellulose Acetate. Macromol. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
- Encyclopedia Britannica. Cellulosanitrat. Hämtad den 30 april 2018 från: britannica.com
- National Center for Biotechnology Information. PubChem. (2018). Hämtad 30 april 2018 från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- US National Library of Medicine. Cellulosaacetat. Hämtad den 2 maj 2018 från: toxnet.nlm.nih.gov
- IAC International. PROGEL. Hämtad den 2 maj 2018 från: iacinternacional.com.ar
- Alibaba. (2018). Membranfilter. Hämtad den 2 maj 2018, från: spanish.alibaba.com
- Ryan H. (23 mars 2016). 21 ljusröd / röd .. Hämtad den 2 maj 2018 från: flickr.com
- Mnolf. (4 april 2006). Elektroforesgel. . Hämtad den 2 maj 2018, från: es.wikipedia.org