O acetato de celulose é um material versátil derivado da celulose. É utilizado em diversas aplicações como têxteis, filmes e vidros devido à sua excelente durabilidade, transparência e biodegradabilidade.
| Nome IUPAC | Acetato de celulose |
| Fórmula molecular | (C6H7O2(OH)3/2)n |
| Número CAS | 9004-35-7 |
| Sinônimos | Acetato de celulose, Acetilcelulose, Acetocell, Celitose |
| InChI | InChI=1S/C6H7O2.C4H6O2/c1-4(7)8-6-3-2-5(6)9;1-3(2)4/h2-3,6H,1H3;1-2H3 |
Propriedades do acetato de celulose
Fórmula de acetato de celulose
A fórmula do acetato de celulose é (C6H7O2(OH)3/2)n. É derivado da celulose pela substituição de alguns grupos hidroxila por grupos O(CO)CH3. Esta fórmula representa a estrutura unitária repetida do polímero de acetato de celulose.
Massa molar de acetato de celulose
A massa molar da acetilcelulose pode variar dependendo do grau de polimerização. Em média, varia de vários milhares a mais de cem mil gramas por mol. A massa molar afeta as propriedades físicas e o comportamento da acetilcelulose.
Ponto de ebulição do acetato de celulose
A acetilcelulose tem um ponto de ebulição relativamente alto, normalmente entre 260 e 350 graus Celsius. Esta faixa de temperatura é necessária para processar e moldar materiais de acetilcelulose, por exemplo, na produção de fibras, filmes e outras aplicações industriais.
Ponto de fusão de acetato de celulose
A acetilcelulose tem um ponto de fusão moderado, geralmente em torno de 200 a 260 graus Celsius. Esta faixa de temperatura permite fácil fusão e modelagem de materiais de acetilcelulose durante os processos de fabricação.
Densidade de acetato de celulose g/mL
A densidade da acetilcelulose varia dependendo da sua formulação específica e do grau de polimerização. Geralmente, a densidade varia de 1,27 a 1,34 gramas por mililitro. Essa densidade contribui para a leveza dos produtos à base de acetilcelulose.
Peso molecular do acetato de celulose
O peso molecular da acetilcelulose depende do seu grau de polimerização. Geralmente varia de vários milhares a mais de cem mil gramas por mol. O peso molecular influencia várias propriedades da acetilcelulose, incluindo a sua resistência mecânica e solubilidade.
Estrutura do acetato de celulose
A estrutura da acetilcelulose consiste em unidades de glicose ligadas entre si por ligações glicosídicas. Os grupos O(CO)CH3 estão ligados a alguns dos grupos hidroxila, resultando em uma cadeia celulósica parcialmente substituída. Esta estrutura confere à acetilcelulose suas propriedades únicas.
Solubilidade do acetato de celulose
A acetilcelulose é solúvel em uma ampla gama de solventes, incluindo acetona, acetato de etila e clorofórmio. Esta solubilidade permite fácil processamento e fabricação de materiais de acetilcelulose em diversas formas, como filmes, fibras e revestimentos.
| Aparência | Sólido branco |
| Gravidade Específica | 1,27 – 1,34g/mL |
| Cor | Incolor a amarelo pálido |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | Vários milhares – mais de 100.000 g/mol |
| Densidade | 1,27 – 1,34g/mL |
| Ponto de fusão | 200 – 260ºC |
| Ponto de ebulição | 260 – 350ºC |
| Ponto flash | > 150°C |
| Solubilidade em Água | Insolúvel |
| Solubilidade | Solúvel em acetona, acetato de etila, clorofórmio |
| Pressão de vapor | Insignificante |
| Densidade do vapor | Não disponível |
| pKa | Não disponível |
| pH | Não aplicável |
Segurança e perigos do acetato de celulose
A acetilcelulose é geralmente considerada segura para usos comuns, com baixa toxicidade e riscos mínimos à saúde. No entanto, é importante gerenciá-lo com responsabilidade. O contato direto com fibras ou filmes de acetilcelulose pode causar irritação leve na pele e nos olhos em algumas pessoas. Durante o processamento ou fabricação, é aconselhável manter uma boa ventilação para evitar a inalação de partículas finas ou vapores. Materiais combustíveis de acetilcelulose podem pegar fogo se expostos a chamas abertas ou calor elevado, produzindo vapores irritantes e potencialmente tóxicos. Procedimentos adequados de armazenamento, manuseio e descarte devem ser seguidos para minimizar quaisquer riscos potenciais e garantir a segurança nos ambientes de trabalho.
| Símbolos de perigo | Nenhum |
| Descrição de segurança | A acetilcelulose é geralmente considerada segura quando manuseada corretamente. Evite o contato direto com os olhos e a pele. Mantenha uma boa ventilação durante o tratamento. Armazenar em local fresco e seco, longe de chamas abertas. Siga os procedimentos adequados de manuseio, armazenamento e descarte. |
| Números de identificação da ONU | Não aplicável |
| Código SH | 3912.39.00 |
| Classe de perigo | Não classificado como perigoso |
| Grupo de embalagem | Não aplicável |
| Toxicidade | Baixa toxicidade |
Métodos para a síntese de acetato de celulose
Vários métodos podem sintetizar acetilcelulose. Um método comum é esterificar a celulose com anidrido acético ou ácido acético na presença de um catalisador. Neste processo, os grupos hidroxila da celulose reagem com os grupos acetila do anidrido acético, substituindo os grupos hidroxila por grupos -O(CO)CH3. Condições controladas de temperatura e tempo permitem obter o grau de substituição desejado.
Outra abordagem utiliza derivados de celulose, como triacetato de celulose ou diacetato de celulose, como matéria-prima. Esses derivados são obtidos por acetilação parcial ou total da celulose. A reação desses derivados com anidrido acético ou ácido acético produz acetilcelulose.
Alternativamente, a acetilação direta da celulose com anidrido acético e um catalisador ácido forte pode sintetizar acetilcelulose. Este método elimina a necessidade de derivados de celulose pré-modificados.
Cada método de síntese oferece suas próprias vantagens e considerações em termos de condições de reação, grau de substituição e propriedades da acetilcelulose. A escolha do método de síntese depende dos requisitos específicos da aplicação e das propriedades desejadas do produto de acetilcelulose.
Usos do acetato de celulose
A acetilcelulose encontra aplicações em diversas indústrias devido às suas propriedades versáteis. Aqui estão alguns usos comuns da acetilcelulose:
- A indústria têxtil utiliza fibras de acetilcelulose para produzir tecidos com toque luxuoso, alto brilho e excelente caimento.
- Os filmes de acetilcelulose são utilizados na produção de filmes fotográficos, bem como em embalagens, laminação e aplicações em artes gráficas.
- Os fabricantes utilizam amplamente a acetilcelulose na produção de armações de óculos devido à sua leveza, durabilidade e capacidade de moldagem em diferentes formatos e cores.
- Os produtores usam acetilcelulose em filtros de cigarro para reter com eficácia partículas nocivas.
- Diversas aplicações, como tintas, vernizes e lacas, utilizam acetilcelulose como material de revestimento.
- Processos de filtração como osmose reversa e ultrafiltração utilizam membranas de acetilcelulose para purificação de água e separação de substâncias.
- Indústrias como marcenaria e embalagens usam adesivos de acetilcelulose por suas boas propriedades de colagem.
- Aplicações médicas, incluindo curativos para feridas, sistemas de administração de medicamentos e estruturas de engenharia de tecidos, usam acetilcelulose.
- A produção de bens de consumo como escovas de cabelo, pentes e cabos de utensílios de cozinha incorpora acetilcelulose.
- Os materiais de embalagem, incluindo blisters e sacos de acetilcelulose, utilizam acetilcelulose devido à sua transparência e resistência à umidade.
A diversidade de aplicações destaca a versatilidade e o uso generalizado da acetilcelulose em muitas indústrias.
Questões:
P: O acetato de celulose é biodegradável?
R: Sim, a acetilcelulose é biodegradável, o que significa que pode ser decomposta por processos naturais ao longo do tempo.
P: O acetato de celulose é polar ou apolar?
R: A acetilcelulose é polar devido à presença de grupos acetato, o que confere alguma polaridade à molécula.
P: O metanol dissolverá o acetato de celulose?
R: Sim, o metanol pode dissolver a acetilcelulose devido à sua capacidade de perturbar as forças intermoleculares dentro do polímero.
P: O acetato de celulose pode aderir a outro negativo?
R: Não, a acetilcelulose não possui propriedades adesivas inerentes e geralmente requer agentes adesivos adicionais para aderir a outras superfícies.
P: Como prevenir a hidrólise da folha de acetato de celulose?
R: Para evitar a hidrólise da folha de acetilcelulose, ela deve ser armazenada em ambiente seco, longe de umidade e alta umidade.
P: Como fazer acetato de celulose?
R: A acetilcelulose pode ser fabricada acetilando a celulose usando anidrido acético ou ácido acético na presença de um catalisador, seguida de etapas de purificação e processamento.
P: Como fazer joias de acetato de celulose?
R: As joias de acetilcelulose podem ser feitas cortando, modelando e polindo folhas ou contas de acetilcelulose e, em seguida, montando-as nos designs de joias desejados.
P: O acetato de celulose é tóxico?
R: A acetilcelulose é geralmente considerada de baixa toxicidade e segura para usos comuns quando manuseada corretamente.
P: Do que é feito o acetato de celulose?
R: A acetilcelulose é feita de celulose, um polímero natural derivado de fontes vegetais, por meio de um processo de modificação química que introduz grupos -O(CO)CH3 na estrutura da celulose.