सेलूलोज़ एसीटेट एक ऐसा पदार्थ है, जो मानव उद्योग में उपयोग की जाने वाली कई अन्य सामग्रियों की तरह, सेल्युलोज के लिए अस्तित्व में है, जो पौधों में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला पॉलीसेकेराइड है। (एक पॉलीसेकेराइड एक कार्बोहाइड्रेट अणु है जो बहुत अधिक दोहराई जाने वाली चीनी इकाइयों से बना होता है; ग्लाइकोजन, मनुष्यों और अन्य जानवरों में ग्लूकोज का एक भंडारण रूप है, एक और पॉलीसेकेराइड है।) पहली बार 1860 के दशक में विकसित, सेलूलोज़ एसीटेट ने अंततः मोशन-पिक्चर उद्योग को बदल दिया एक ऐसे पदार्थ पर छवियों को संग्रहीत करना संभव बनाता है जिसमें आग की लपटों में फटने की प्रवृत्ति नहीं थी, जैसा कि फिल्म में सेल्युलोज एसीटेट से पहले की सामग्री के सेल्युलाइड-आधारित चचेरे भाई थे विश्व।
जबकि सेल्यूलोज एसीटेट को अंततः फिल्म बनाने में पॉलिएस्टर द्वारा बदल दिया गया था, यह एक अत्यधिक बहुमुखी पदार्थ निकला। यह कपास के संशोधन के साथ दृढ़ता से जुड़ा हुआ है और ठीक है, लेकिन इसे कई अन्य अनुप्रयोगों में भी एक घर मिल गया है।
सेलूलोज़ क्या है?
सेल्युलोज ग्लूकोज अणुओं का बहुलक है। बदले में, ग्लूकोज - जो जीवित कोशिकाओं के लिए ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत है, चाहे वह अंतर्ग्रहण हो (जानवरों के रूप में) या संश्लेषित (पौधों में) - एक छह-कार्बन अणु है जिसमें एक हेक्सागोनल शामिल है अंगूठी। छह कार्बन में से एक रिंग के ऊपर होता है और एक -OH, या हाइड्रॉक्सिल, समूह से जुड़ा होता है; रिंग के भीतर दो कार्बन भी एक हाइड्रॉक्सिल समूह से जुड़े होते हैं। ये तीन -OH समूह हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए अन्य अणुओं के साथ आसानी से प्रतिक्रिया कर सकते हैं।
ग्लूकोज के अन्य बहुलक मौजूद हैं, लेकिन सेल्युलोज में, जो विभिन्न प्रकार के पौधों द्वारा बनाया जाता है, व्यक्तिगत ग्लूकोज मोनोमर्स सबसे अधिक विस्तारित, या फैले हुए होते हैं। इसके अलावा, अलग-अलग सेल्यूलोज श्रृंखलाएं समानांतर में एक दूसरे के बगल में होती हैं, जो आसन्न श्रृंखलाओं के बीच हाइड्रोजन बांड को प्रोत्साहित करती हैं और संपूर्ण सेलूलोज़ संरचना को मजबूत करती हैं। कपास के प्रकार के सेल्युलोज में, जंजीरें इतनी कसकर बंधी और संरेखित होती हैं कि पारंपरिक गैर-आक्रामक तरीकों का उपयोग करके उन्हें भंग करना मुश्किल है, जैसे कि केवल उन्हें गीला करना।
सेल्युलोज डेरिवेटिव का इतिहास
चलचित्रों के शुरुआती दिनों में, २०वीं शताब्दी की शुरुआत में, प्रोजेक्टर के माध्यम से चलने वाली फिल्म में नाइट्रोसेल्यूलोज होता था, जिसे व्यापार नाम सेल्युलाइड से जाना जाता था। बहुत सारे नाइट्रोजन युक्त यौगिकों की तरह, नाइट्रोसेल्यूलोज अत्यधिक दहनशील होता है, और वास्तव में सही परिस्थितियों में अनायास ही आग पकड़ सकता है। प्रोजेक्टर द्वारा उत्पन्न गर्मी और फिल्म को सूखा रखने की स्पष्ट आवश्यकता के कारण, इसने मंच तैयार किया, इसलिए बोलने के लिए, कम से कम उपयुक्त समय पर आग लगने वाली दुर्घटनाओं के लिए।
1865 में वापस, एक फ्रांसीसी रसायनज्ञ, पॉल शुटजेनबर्गर ने पाया कि अगर वह लकड़ी के गूदे को मिलाते हैं, जो सेल्यूलोज से भरपूर होता है, तो एसिटिक एनहाइड्राइड, बाद वाला पदार्थ हाइड्रोजन-बंधुआ सेल्यूलोज श्रृंखलाओं के बीच अपना रास्ता खराब करने में सक्षम था और खुद को उपलब्ध कई हाइड्रॉक्सिल समूहों से जोड़ लेता था क्या आप वहां मौजूद हैं। प्रारंभ में, यह नया पदार्थ, सेल्यूलोज एसीटेट, किसी भी उपयोग में नहीं लाया गया था। लेकिन 15 साल बाद स्विस भाइयों केमिली और हेनरी ड्रेफस ने सेल्यूलोज एसीटेट की खोज की मजबूत विलायक एसीटोन में भंग किया जा सकता है और फिर विभिन्न प्रकार में फिर से बनाया जा सकता है यौगिक। उदाहरण के लिए, जब इसे पतली ठोस चादरों में इकट्ठा किया जाता है, तो इसे फिल्म के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
सेलूलोज़ एसीटेट संरचना
याद रखें कि ग्लूकोज अणुओं में तीन हाइड्रॉक्सिल समूह शामिल होते हैं, उनमें से एक कार्बन बाहरी से हेक्सागोनल रिंगों से जुड़ा होता है और दो अन्य रिंग से ही प्रक्षेपित होते हैं। हाइड्रॉक्सिल समूह का हाइड्रोजन परमाणु, जो ऑक्सीजन से जुड़ा होता है जो दूसरे पर कार्बन से भी जुड़ा होता है पक्ष, कुछ अणुओं द्वारा आसानी से विस्थापित किया जा सकता है जो उस हाइड्रोजन के स्थान को मूल ग्लूकोज में ले जाते हैं निर्माण। इन अणुओं में से एक एसीटेट है।
एसीटेट, एसिटिक एसिड का रूप जिसने अपना अम्लीय हाइड्रोजन खो दिया है, एक दो-कार्बन यौगिक है जिसे अक्सर सीएच लिखा जाता है3कूजना-. इसका तात्पर्य है कि एसीटेट में मिथाइल (CH .) होता है3-) एक छोर पर समूह और दूसरे छोर पर एक कार्बोक्सिल समूह। एक कार्बोक्सिल समूह में एक ऑक्सीजन के साथ दोहरा बंधन होता है और दूसरे के साथ एक एकल बंधन होता है। चूँकि ऑक्सीजन दो बंध बना सकता है और केवल एक बंधन होने पर ऋणात्मक आवेश वहन करता है, यह इस पर है ऑक्सीजन है कि एसीटेट ग्लूकोज अणु के लिए बाध्य हो जाता है जहां एक हाइड्रॉक्सिल समूह पहले बैठे थे बरकरार।
सेल्युलोज एसीटेट जैसा कि आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द वास्तव में सेल्यूलोज डायसेटेट को संदर्भित करता है, जिसमें प्रत्येक ग्लूकोज मोनोमर में तीन उपलब्ध हाइड्रॉक्सिल समूहों में से दो को एसीटेट द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। यदि पर्याप्त एसीटेट उपलब्ध कराया जाता है, तो शेष हाइड्रॉक्सिल समूहों को भी एसीटेट समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना शुरू हो जाता है, जिससे सेल्युलोज ट्राइसेटेट बनता है।
वैसे, सिरका में एसिटिक एसिड सक्रिय तत्व है। इसके अलावा, एक एसिटिक एसिड व्युत्पन्न जिसे एसिटाइल कोएंजाइम ए, या एसिटाइल सीओए कहा जाता है, एरोबिक सेलुलर श्वसन में ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड (टीसीए) चक्र में एक महत्वपूर्ण अणु है।
सेल्युलोज एसीटेट के उपयोग
जैसा कि उल्लेख किया गया है, फिल्म बनाने में सेल्यूलोज एसीटेट को बड़े पैमाने पर पॉलिएस्टर के रूप में बदल दिया गया है, लेकिन दोनों अब काफी हद तक बीत चुके हैं कि डिजिटल फोटोग्राफी और फिल्मोग्राफी तेजी से समय के मानक बन गए हैं। सेल्युलोज एसीटेट भी सिगरेट फिल्टर का एक प्रमुख घटक है।
जब 1900 के दशक की शुरुआत में विमान घटनास्थल पर आया, तो रसायनज्ञों ने जल्द ही पाया कि सेलूलोज़ एसीटेट को परत में स्तरित किया जा सकता है। हवाई जहाज के शरीर और पंखों को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री और इस तरह उन्हें अतिरिक्त अतिरिक्त जोड़ने के बिना मजबूत बनाती है वजन।
एसीटेट कपड़े, जैसा कि उन्हें कहा जाता है, कपड़ों की दुनिया में हर जगह हैं। कॉटन शर्ट एक लोकप्रिय उत्पाद है जिसमें एसीटेट सामग्री शामिल है। (जब आप कपड़े के लेबल पर "एसीटेट" देखते हैं, तो वास्तव में जो सूचीबद्ध किया जा रहा है वह सेल्यूलोज एसीटेट है।) लेकिन सेल्युलोज एसीटेट के शुरुआती उपयोगों में परिधान उद्योग, यह वास्तव में रेशम के साथ संयोजन के रूप में उपयोग किया जाता था, बड़े पैमाने पर उत्पादित, सस्ती के आधार के रूप में एक अधिक महंगा इलाज पोशाक यहां, इसका उपयोग रेशम सामग्री में अक्सर देखे जाने वाले जटिल पैटर्न को बनाए रखने में मदद के लिए किया जाता था।
1940 के दशक में, जब सामग्री के पारदर्शी रूप बनाना संभव हुआ, तो सेल्युलोज एसीटेट को एक घर मिला अमेरिकी रक्षा विभाग, जिसने इसका इस्तेमाल विमान की खिड़कियां और गैस के आंखों को ढकने वाले हिस्से बनाने के लिए किया था मुखौटे। आज यह विभिन्न प्लास्टिकों में उपयोग किया जाता है और कांच की खिड़कियों के लिए एक सामान्य विकल्प बना हुआ है, हालांकि इस संबंध में इसे ऐक्रेलिक द्वारा काफी हद तक प्रतिस्थापित किया गया है।
सेलूलोज़ एसीटेट और पर्यावरण
सेलूलोज़ एसीटेट उत्पाद सभी प्रकार के क्षरण और विशेष रूप से रासायनिक गिरावट का विरोध करने के लिए बनाई गई परिभाषा के अनुसार हैं। इसका मतलब यह है कि जब आप "बायोडिग्रेडेबल" उत्पादों की सूची के बारे में सोचते हैं, तो सेल्युलोज एसीटेट से बनी किसी भी चीज पर बैठना चाहिए आपकी मानसिक सूची में सबसे नीचे, क्योंकि ये उत्पाद पर्यावरण में लंबे समय तक बने रहते हैं जिसमें वे बन जाते हैं कूड़े (सिगरेट के बटों की संख्या पर विचार करें जो आपने शायद पिछली बार एक ठेठ सड़क मार्ग पर टहलते हुए देखा था। दुर्भाग्य से, ये काफी बड़े नहीं हैं, एक ला बोतलें और डिब्बे, जिन्हें कूड़े के कर्मचारियों द्वारा देखा और उठाया जा सकता है, लेकिन वे सामूहिक आंखों के रूप में पेश करने के लिए सर्वव्यापी हैं।)
जब सेल्यूलोज एसीटेट उत्पाद लंबे समय तक धूप में बैठते हैं, तो प्रकाश ऊर्जा जो उन पर हमला करती है, सेल्यूलोज एसीटेट को भंग करना शुरू कर सकती है। यह पर्यावरण में अणुओं को, ज्यादातर एस्टरेज़ को, सेल्यूलोज एसीटेट में बांड पर बयाना में हमला करने की अनुमति देता है। इस संयोजन "हमले" को फोटोकेमोडेग्रेडेशन के रूप में जाना जाता है।