Selüloz Asetat Nasıl Yapılır

Selüloz asetat, insan endüstrisinde kullanılan bir dizi diğer malzeme gibi, varlığını bitkilerde bulunan doğal olarak oluşan bir polisakkarit olan selüloza borçlu olan bir maddedir. (Bir polisakarit, çok sayıda tekrar eden şeker biriminden oluşan bir karbonhidrat molekülüdür; İnsanlarda ve diğer hayvanlarda glikozun bir depolama şekli olan glikojen, başka bir polisakkarittir.) İlk olarak 1860'larda geliştirilen selüloz asetat, sonunda sinema endüstrisini şu şekilde değiştirdi: Filmde selüloz asetattan önce gelen malzemenin selüloit bazlı kuzenlerinin yaptığı gibi, alev alma eğilimi olmayan bir madde üzerinde görüntüleri depolamayı mümkün kılmak dünya.

Film yapımında sonunda selüloz asetatın yerini polyester alırken, son derece çok yönlü bir madde olduğu ortaya çıktı. Pamuğun modifikasyonu ile güçlü bir şekilde ilişkilidir ve haklı olarak öyledir, ancak bir dizi başka uygulamada da bir yuva bulmuştur.

Selüloz, glikoz moleküllerinin bir polimeridir. Buna karşılık, ister yutulsun, ister canlı hücreler için birincil enerji kaynağı olan glikoz (hayvanlarda olduğu gibi) veya sentezlenmiş (bitkilerde olduğu gibi) - altıgen içeren altı karbonlu bir moleküldür. yüzük. Altı karbondan biri halkanın üzerinde yer alır ve bir -OH veya hidroksil grubuna bağlıdır; halkanın içindeki karbonlardan ikisi de bir hidroksil grubuna bağlıdır. Bu üç -OH grubu, hidrojen bağları oluşturmak için diğer moleküllerle kolayca reaksiyona girebilir.

Glikozun başka polimerleri de mevcuttur, ancak çeşitli bitkiler tarafından yapılan selülozda, tek tek glikoz monomerleri en fazla uzatılmış veya uzatılmış olanlardır. Ayrıca, bireysel selüloz zincirleri paralel olarak yan yana sıralanır, bu da bitişik zincirler arasındaki hidrojen bağlarını teşvik eder ve tüm selüloz yapısını güçlendirir. Pamuk tipi selülozda, zincirler o kadar sıkı bir şekilde bağlanır ve hizalanır ki, onları sadece ıslatmak gibi geleneksel agresif olmayan yöntemlerle çözmek zordur.

Sinema filmlerinin ilk günlerinde, 20. yüzyılın başlarında, projektörlerden geçen film, Celluloid ticari adıyla kullanılan nitroselülozdan oluşuyordu. Birçok nitrojen bakımından zengin bileşik gibi, nitroselüloz da oldukça yanıcıdır ve aslında doğru koşullar altında kendiliğinden alev alabilir. Projektörlerin ürettiği ısı ve filmi kuru tutmak için bariz ihtiyaç nedeniyle, bu, tabiri caizse, en az uygun zamanlarda ateşli aksilikler için sahne hazırladı.

1865'te Fransız kimyager Paul Schützenberger, selüloz açısından zengin odun hamurunu asetik adı verilen bir bileşikle karıştırırsa keşfetti. anhidrit, ikinci madde hidrojen bağlı selüloz zincirleri arasında yolunu bulabildi ve kendisini mevcut birçok hidroksil grubuna bağladı. Orada. Başlangıçta, bu yeni bulunan madde, selüloz asetat hiçbir şekilde kullanılmadı. Ancak 15 yıl sonra, İsviçreli kardeşler Camille ve Henri Dreyfus, selüloz asetatın güçlü çözücü asetonda çözülebilir ve daha sonra çeşitli farklı şekillerde yeniden oluşturulabilir Bileşikler. Örneğin ince katı levhalar halinde birleştirildiğinde film olarak kullanılabilir.

Glikoz moleküllerinin, biri altıgen halkaların dışındaki karbona bağlı ve diğer ikisi halkanın kendisinden çıkıntı yapan üç hidroksil grubu içerdiğini hatırlayın. Oksijene bağlı olan hidroksil grubunun hidrojen atomu, diğer yandan karbona da bağlı yan, daha sonra bu hidrojenin ana glikozdaki yerini alan belirli moleküller tarafından kolayca yer değiştirebilir. inşa etmek. Bu moleküllerden biri asetattır.

Asidik hidrojenini kaybetmiş asetik asit formu olan asetat, genellikle CH ile yazılan iki karbonlu bir bileşiktir.₃COO^-. Bu, asetatın bir metil (CH₃-) bir uçta grup ve diğer uçta bir karboksil grubu. Bir karboksil grubu, bir oksijenle çift bağa ve diğeriyle tek bir bağa sahiptir. Oksijen iki bağ oluşturabildiğinden ve yalnızca bir bağı olduğunda negatif yük taşıdığından, bu durumda asetatın daha önce bir hidroksil grubunun oturduğu glikoz molekülüne bağlandığı oksijen bozulmamış.

Terimin yaygın olarak kullanıldığı şekliyle selüloz asetat, her bir glikoz monomerindeki mevcut üç hidroksil grubundan ikisinin asetat ile değiştirildiği selüloz diasetatı ifade eder. Yeterli asetat sağlanırsa, kalan hidroksil grupları da selüloz triasetat oluşturan asetat gruplarıyla yer değiştirmeye başlar.

Bu arada asetik asit, sirkenin aktif maddesidir. Ek olarak, asetil koenzim A veya asetil CoA olarak adlandırılan bir asetik asit türevi, aerobik hücresel solunumdaki trikarboksilik asit (TCA) döngüsünde anahtar bir moleküldür.

Belirtildiği gibi, selüloz asetat, film yapımında büyük ölçüde bir polyester formu ile değiştirilmiştir, ancak her ikisi de Dijital fotoğrafçılık ve filmografi hızla zamanın standardı haline geldiği için artık büyük ölçüde geride kaldı. Selüloz asetat ayrıca sigara filtrelerinin önemli bir bileşenidir.

1900'lerin başında uçak olay yerine geldiğinde, kimyagerler kısa süre sonra selüloz asetatın katmanlara yerleştirilebileceğini keşfettiler. uçakların gövdelerini ve kanatlarını oluşturmak için kullanılan ve böylece fazladan fazla bir şey eklemeden onları daha sağlam hale getirmek için kullanılan malzeme. ağırlık.

Asetat kumaşlar, kendi adlarıyla giyim dünyasının her yerindedir. Pamuklu gömlekler, asetat malzeme içeren popüler bir üründür. (Bir giysi etiketinde "asetat" gördüğünüzde, aslında listelenen şey selüloz asetattır.) Ancak selüloz asetatın en eski kullanımlarında, Hazır giyim endüstrisinde, seri üretimin temeli olmaktan çok daha pahalı bir muamele olan ipekle birlikte kullanılıyordu. giydirmek. Burada, ipek malzemelerde sıklıkla görülen karmaşık desenlerin korunmasına yardımcı olmak için kullanıldı.

1940'larda, malzemenin şeffaf formlarını yapmanın mümkün olduğu zamanlarda, selüloz asetat bir yuva buldu. ABD Savunma Bakanlığı, onu uçak pencereleri ve gazın gözü kapatan kısımlarını yapmak için kullandı. maskeler. Bugün çeşitli plastiklerde kullanılmaktadır ve bu konuda büyük ölçüde akrilik tarafından desteklenmiş olsa da, cam pencerelere ortak bir alternatif olmaya devam etmektedir.

Selüloz asetat ürünleri, tanım gereği her türlü bozulmaya ve özellikle kimyasal bozulmaya direnmek için yapılmıştır. Bu, "biyolojik olarak parçalanabilen" ürünlerin bir listesini düşündüğünüzde, selüloz asetattan yapılmış herhangi bir şeyin uygun olması gerektiği anlamına gelir. zihinsel listenizin en altında yer alır, çünkü bu ürünler çevrede uzun süre kalıcı hale gelirler. çöp. (Tipik bir karayolunda yürüyüşe çıktığınızda muhtemelen gördüğünüz sigara izmaritlerinin sayısını düşünün. Ne yazık ki, bunlar çöp ekipleri tarafından fark edilip toplanacak kadar büyük değiller, örneğin şişeler ve tenekeler, ancak toplu bir göze batan olarak sunulmak için her yerde bulunurlar.)

Selüloz asetat ürünleri güneşte yeterince uzun süre kaldıklarında, onlara çarpan ışık enerjisi selüloz asetatı çözmeye başlayabilir. Bu, ortamdaki moleküllerin, çoğunlukla esterazların, ciddi olarak selüloz asetattaki bağlara saldırmasına izin verir. Bu "saldırı" kombinasyonu, fotokimyasal bozunma olarak bilinir.