כיצד להכין אצטט תאית

אצטט תאית הוא חומר שכמו מספר חומרים אחרים המשמשים בתעשייה האנושית, חייב את קיומו לתאית, רב-סוכר טבעי המצוי בצמחים. (רב סוכר הוא מולקולת פחמימות המורכבת מהרבה מאוד יחידות סוכר שחוזרות על עצמן; הגליקוגן, צורת אחסון של גלוקוז בבני אדם ובעלי חיים אחרים, הוא רב סוכר נוסף.) שפותח לראשונה בשנות ה -60 של המאה ה -20, אצטט תאית שינה בסופו של דבר את תעשיית הסרטים על ידי מה שמאפשר לאחסן תמונות על חומר שלא היה לו נטייה לפרוץ בלהבות, וכך גם בני הדודים מבוססי התאית של החומר שקדם לסרט התאית בסרט. עוֹלָם.

בעוד שבסופו של דבר אצטט תאית הוחלף על ידי פוליאסטר בייצור הסרט, התברר שהוא חומר רב תכליתי במיוחד. זה קשור מאוד לשינוי הכותנה ובצדק, אך הוא מצא בית גם במספר יישומים אחרים.

תאית היא פולימר של מולקולות גלוקוז. בתורו, גלוקוז - שהוא מקור האנרגיה העיקרי של תאים חיים בין אם הוא נבלע (כמו בבעלי חיים) או מסונתז (כמו בצמחים) - היא מולקולה בעלת שש פחמן הכוללת משושה טַבַּעַת. אחד מששת הפחמנים מונח מעל הטבעת ומחובר לקבוצה -OH, או הידרוקסיל; שניים מהפחמנים בתוך הטבעת עצמה מחוברים גם הם לקבוצת הידרוקסיל. שלוש קבוצות -OH אלה יכולות להגיב בקלות עם מולקולות אחרות כדי ליצור קשרי מימן.

פולימרים אחרים של גלוקוז קיימים, אך בתאית, המיוצרת על ידי מגוון צמחים, מונומרים הגלוקוזים האישיים הם המורחבים ביותר, או נמתחים. כמו כן, שרשראות תאית בודדות מסתדרות זו לצד זו במקביל, מה שמעודד קשרי מימן בין שרשראות סמוכות ומחזק את כל מבנה התאית. בסוג הכותנה של תאית, השרשראות קשורות כל כך בחוזקה, עד שקשה להמיס אותן באמצעות שיטות קונבנציונליות שאינן אגרסיביות, כמו פשוט להרטיב אותן.

בימים הראשונים של סרטי הקולנוע, בראשית המאה העשרים, הסרט המופעל באמצעות מקרנים היה מורכב מניטרוצלולוזה, שעברה בשם המסחרי Celluloid. כמו הרבה תרכובות עשירות בחנקן, ניטרוצלולוזה דליק ביותר, ולמעשה יכול לעלות באש באופן ספונטני בתנאים הנכונים. בגלל החום שנוצר על ידי מקרנים והצורך הברור בשמירה על יובש הסרט, זה היווה את הבמה, כביכול, לתקלות לוהטות בדיוק בתקופות הכי פחות מתאימות.

בשנת 1865 גילה כימאי צרפתי, פול שוצנברגר, שאם הוא מערבב עיסת עץ עשירה בתאית עם תרכובת הנקראת אצטית האנהידריד, החומר האחרון היה מסוגל להתפתל בין שרשראות התאית הקשורות למימן ולהתחבר לקבוצות ההידרוקסיל הרבות הקיימות שם. בתחילה, חומר חדש זה, תאית אצטט, לא הושם לשימוש. אבל כעבור 15 שנה גילו האחים השוויצרים קמיל והנרי דרייפוס כי אצטט תאית יכול להיות מומס באצטון הממס החזק ואז נוצר מחדש למגוון שונים תרכובות. לדוגמא, כאשר הוא מורכב ליריעות מוצקות דקות, הוא יכול לשמש כסרט.

כזכור, מולקולות הגלוקוז כוללות שלוש קבוצות הידרוקסיל, אחת מהן מחוברת לפחמן החיצוני לטבעות המשושים ושתי אחרות מבצבצות מהטבעת עצמה. אטום המימן מקבוצת ההידרוקסיל, המחובר לחמצן שמוצמד גם הוא לפחמן מצד שני בצד זה, ניתן לעקור אותם בקלות על ידי מולקולות מסוימות שלוקחות את המקום של מימן זה בגלוקוז האב לִבנוֹת. אחת המולקולות הללו היא אצטט.

אצטט, הצורה של חומצה אצטית שאיבדה את המימן החומצי שלה, היא תרכובת דו-פחמנית הכתובה לרוב CH₃COO^-. זה מרמז כי לאצטט יש מתיל (CH₃-) קבוצה בקצה אחד וקבוצת קרבוקסיל בקצה השני. לקבוצת קרבוקסיל יש קשר כפול עם חמצן אחד וקשר יחיד עם השני. מכיוון שחמצן יכול ליצור שני קשרים ונושא מטען שלילי כאשר יש לו רק קשר אחד, הוא נמצא בזה חמצן שהאצטט נקשר למולקולת הגלוקוז בה ישבה בעבר קבוצת הידרוקסיל שָׁלֵם.

אצטט תאית כפי שמקובל להשתמש במונח מתייחס למעשה לדיאצטט תאית, שבו שתיים משלוש קבוצות ההידרוקסיל הזמינות בכל מונומר גלוקוז הוחלפו באצטט. אם מספיק אצטט זמין, קבוצות ההידרוקסיל הנותרות מתחילות להיות מוחלפות גם בקבוצות אצטט, ויוצרות טריאצטט תאית.

חומצה אצטית, אגב, היא החומר הפעיל בחומץ. בנוסף, נגזרת של חומצה אצטית הנקראת אצטיל קואנזים A, או אצטיל CoA, היא מולקולת מפתח במחזור החומצה הטריקרבוקסילית (TCA) בנשימה תאית אירובית.

כאמור, אצטט תאית הוחלף במידה רבה בצורת פוליאסטר בייצור הסרט, אך שניהם ברובם עוברים כעת לאחר שהצילום והסרטים הדיגיטליים הפכו במהירות לסטנדרט הזמנים. אצטט תאית הוא גם מרכיב עיקרי במסנני סיגריות.

כאשר מטוסים עלו למקום בתחילת המאה העשרים, כימאים גילו עד מהרה שאפשר לרובד אצטט תאית חומר המשמש ליצירת גופות וכנפי מטוסים ובכך להפוך אותם לחסונים יותר מבלי להוסיף תוספת רבה מִשׁקָל.

בדי אצטט, כשמם כן הם, נמצאים בכל מקום בעולם הבגדים. חולצות כותנה הן מוצר פופולרי אחד הכולל חומר אצטט. (כשאתה רואה "אצטט" על תווית בגדים, מה שרשום בפועל הוא תאית אצטט.) אבל בשימושים המוקדמים ביותר של אצטט תאית ב בתעשיית הבגדים, זה שימש למעשה בשילוב עם משי, פינוק יקר יותר מאשר בסיס לייצור המוני וזול לבוש. כאן הוא שימש בכדי לסייע בשמירה על הדפוסים המורכבים הנראים לעיתים בחומרי משי.

בשנות הארבעים, כאשר ניתן היה ליצור צורות שקופות של החומר, תאית אצטט מצאה בית משרד ההגנה האמריקני, שהשתמש בו לייצור חלונות מטוסים וחלקי הגז המכסים את העין מסכות. כיום הוא משמש בפלסטיקים שונים ונותר חלופה נפוצה לחלונות זכוכית, אם כי הוא הוחלף במידה רבה על ידי אקריליק בהקשר זה.

מוצרי תאית אצטט מיוצרים בהגדרתם כדי להתנגד להשפלות מכל הסוגים, ובמיוחד להתפוררות כימית. משמעות הדבר היא שכשאתה חושב על רשימה של מוצרים "מתכלים", כל דבר שמיוצר עם תאית אצטט צריך לשבת בתחתית הרשימה הנפשית שלך, מכיוון שמוצרים אלה נמשכים בסביבה לתקופות ארוכות בהן הם הופכים אַשׁפָּה. (שקול את מספר בדלי הסיגריות שכנראה ראית בפעם האחרונה שטיילת בכביש אופייני. למרבה הצער, אלה אינם גדולים מספיק, בקבוקי א-לה ופחיות, שיוכלו להבחין ולקטוף אותם על ידי צוותי המלטה, אך הם נמצאים בכל מקום מספיק בכדי להציג אותם כאב קולקטיבי).

כשמוצרי תאית אצטט יושבים בשמש מספיק זמן, אנרגיית האור הפוגעת בהם יכולה להתחיל להמיס את האצטט התאית. זה מאפשר למולקולות בסביבה, בעיקר אסטרזות, לתקוף את הקשרים בתאית אצטט ברצינות. שילוב זה של "התקפה" מכונה פוטוכימוגרפיה.