Selüloz asetat, selülozdan türetilen çok yönlü bir malzemedir. Mükemmel dayanıklılığı, şeffaflığı ve biyolojik olarak parçalanabilirliği nedeniyle tekstil, film ve cam gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır.
| IUPAC Adı | Selüloz asetat |
| Moleküler formül | (C6H7O2(OH)3/2)n |
| CAS numarası | 9004-35-7 |
| Eş anlamlı | Selüloz asetat, Asetilselüloz, Asetosel, Sellitoz |
| 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 |
Selüloz Asetatın Özellikleri
Selüloz Asetat Formülü
Selüloz asetatın formülü (C6H7O2(OH)3/2)n’dir. Selülozdan bazı hidroksil gruplarının O(CO)CH3 grupları ile değiştirilmesiyle elde edilir. Bu formül, selüloz asetat polimerinin tekrarlanan birim yapısını temsil eder.
Selüloz Asetat Molar Kütlesi
Asetilselülozun molar kütlesi polimerizasyon derecesine bağlı olarak değişebilir. Ortalama olarak mol başına birkaç bin gramdan yüz bin grama kadar değişir. Molar kütle asetilselülozun fiziksel özelliklerini ve davranışını etkiler.
Selüloz asetatın kaynama noktası
Asetilselüloz nispeten yüksek bir kaynama noktasına sahiptir, tipik olarak 260 ila 350 santigrat derece arasındadır. Bu sıcaklık aralığı, örneğin elyaf, film ve diğer endüstriyel uygulamaların üretiminde asetilselüloz malzemelerin işlenmesi ve şekillendirilmesi için gereklidir.
Selüloz asetat Erime noktası
Asetilselüloz, genellikle 200 ila 260 santigrat derece civarında, orta derecede bir erime noktasına sahiptir. Bu sıcaklık aralığı, üretim süreçleri sırasında asetilselüloz malzemelerin kolaylıkla eritilmesine ve şekillendirilmesine olanak tanır.
Selüloz asetat yoğunluğu g/mL
Asetilselülozun yoğunluğu, spesifik formülasyonuna ve polimerizasyon derecesine bağlı olarak değişir. Genellikle yoğunluk mililitre başına 1,27 ila 1,34 gram arasında değişir. Bu yoğunluk asetilselüloz bazlı ürünlerin hafifliğine katkıda bulunur.
Selüloz Asetat Molekül Ağırlığı
Asetilselülozun moleküler ağırlığı polimerizasyon derecesine bağlıdır. Genellikle mol başına birkaç bin ila yüz bin gramdan fazla arasında değişir. Molekül ağırlığı, asetilselülozun mekanik mukavemeti ve çözünürlüğü de dahil olmak üzere çeşitli özelliklerini etkiler.
Selüloz asetatın yapısı
Asetilselülozun yapısı glikozidik bağlarla birbirine bağlanan glikoz birimlerinden oluşur. O(CO)CH3 grupları bazı hidroksil gruplarına bağlanarak kısmen ikame edilmiş bir selülozik zincir elde edilir. Bu yapı asetilselülozun benzersiz özelliklerini verir.
Selüloz asetatın çözünürlüğü
Asetilselüloz, aseton, etil asetat ve kloroform dahil olmak üzere çok çeşitli solventlerde çözünür. Bu çözünürlük, filmler, elyaflar ve kaplamalar gibi çeşitli formlardaki asetilselüloz malzemelerin kolay işlenmesine ve üretilmesine olanak tanır.
| Dış görünüş | Beyaz katı |
| Spesifik yer çekimi | 1,27 – 1,34 g/mL |
| Renk | Renksizden soluk sarıya |
| Koku | Kokusuz |
| Molar kütle | Birkaç bin – 100.000 g/mol’den fazla |
| Yoğunluk | 1,27 – 1,34 g/mL |
| Füzyon noktası | 200 – 260°C |
| Kaynama noktası | 260 – 350°C |
| Flaş noktası | > 150°C |
| sudaki çözünürlük | Çözünmez |
| çözünürlük | Aseton, etil asetat, kloroformda çözünür |
| Buhar basıncı | İhmal edilebilir |
| Buhar yoğunluğu | Müsait değil |
| pKa | Müsait değil |
| pH | Uygulanamaz |
Selüloz asetatın güvenliği ve tehlikeleri
Asetilselüloz, düşük toksisite ve minimal sağlık riskleri ile genel kullanımlar için genellikle güvenli kabul edilir. Ancak bunu sorumlu bir şekilde yönetmek önemlidir. Asetilselüloz lifleri veya filmleriyle doğrudan temas, bazı kişilerde ciltte ve gözlerde hafif tahrişe neden olabilir. İşleme veya üretim sırasında, ince parçacıkların veya buharların solunmasını önlemek için iyi bir havalandırma sağlanması tavsiye edilir. Yanıcı asetilselüloz malzemeler, açık aleve veya yüksek ısıya maruz bırakıldığında tutuşabilir ve tahriş edici ve potansiyel olarak toksik dumanlar üretebilir. Potansiyel tehlikeleri en aza indirmek ve çalışma ortamlarında güvenliği sağlamak için uygun depolama, taşıma ve imha prosedürleri takip edilmelidir.
| Tehlike sembolleri | Hiçbiri |
| Güvenlik Açıklaması | Asetilselüloz, doğru şekilde kullanıldığında genellikle güvenli kabul edilir. Göz ve cilt ile doğrudan temasından kaçının. Tedavi sırasında iyi havalandırma sağlayın. Serin ve kuru bir yerde, açık alevden uzakta saklayın. Uygun taşıma, depolama ve imha prosedürlerini izleyin. |
| BM kimlik numaraları | Uygulanamaz |
| HS kodu | 3912.39.00 |
| Tehlike sınıfı | Tehlikeli olarak sınıflandırılmadı |
| Paketleme grubu | Uygulanamaz |
| Toksisite | Düşük toksisite |
Selüloz asetatın sentezi için yöntemler
Asetilselüloz çeşitli yöntemlerle sentezlenebilir. Yaygın bir yöntem, selülozu bir katalizör varlığında asetik anhidrit veya asetik asit ile esterleştirmektir. Bu işlemde selülozun hidroksil grupları, asetik anhidritin asetil gruplarıyla reaksiyona girerek hidroksil gruplarını -O(CO)CH3 gruplarıyla değiştirir. Kontrollü sıcaklık ve zaman koşulları, istenilen ikame derecesinin elde edilmesini mümkün kılar.
Başka bir yaklaşımda ham madde olarak selüloz triasetat veya selüloz diasetat gibi selüloz türevleri kullanılır. Bu türevler selülozun kısmi veya tam asetilasyonuyla elde edilir. Bu türevlerin asetik anhidrit veya asetik asit ile reaksiyonu asetilselüloz üretir.
Alternatif olarak, selülozun asetik anhidrit ve güçlü bir asit katalizörü ile doğrudan asetilasyonu, asetilselülozun sentezlenmesini sağlayabilir. Bu yöntem önceden modifiye edilmiş selüloz türevlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Her sentez yöntemi, reaksiyon koşulları, ikame derecesi ve asetilselülozun özellikleri açısından kendi avantajlarını ve hususlarını sunar. Sentez yönteminin seçimi, spesifik uygulama gereksinimlerine ve asetilselüloz ürününün istenen özelliklerine bağlıdır.
Selüloz Asetatın Kullanım Alanları
Asetilselüloz, çok yönlü özelliklerinden dolayı çeşitli endüstrilerde uygulama alanı bulmaktadır. Asetilselülozun bazı yaygın kullanımları şunlardır:
- Tekstil endüstrisi, lüks hissi veren, yüksek parlaklıkta ve mükemmel dökümlülüğe sahip kumaşlar üretmek için asetilselüloz elyafları kullanıyor.
- Asetilselüloz filmler fotoğraf filmi üretiminin yanı sıra ambalajlama, laminasyon ve grafik sanatları uygulamalarında da kullanım alanı bulmaktadır.
- Üreticiler, hafifliği, dayanıklılığı ve farklı şekil ve renklere kalıplanabilme özelliği nedeniyle gözlük çerçevelerinin üretiminde asetilselülozu yaygın olarak kullanıyor.
- Üreticiler, zararlı parçacıkları etkili bir şekilde yakalamak için sigara filtrelerinde asetilselüloz kullanıyor.
- Boya, vernik ve cila gibi çeşitli uygulamalarda kaplama malzemesi olarak asetilselüloz kullanılır.
- Ters ozmoz ve ultrafiltrasyon gibi filtreleme işlemleri, suyun saflaştırılması ve madde ayrımı için asetilselüloz membranları kullanır.
- Ağaç işleme ve paketleme gibi endüstriler, iyi yapışma özellikleri nedeniyle asetilselüloz yapıştırıcılar kullanır.
- Yara pansumanları, ilaç dağıtım sistemleri ve doku mühendisliği iskeleleri dahil olmak üzere tıbbi uygulamalarda asetilselüloz kullanılır.
- Saç fırçaları, taraklar ve mutfak aleti sapları gibi tüketim mallarının üretimi asetilselüloz içermektedir.
- Blister ambalajlar ve asetilselüloz torbalar dahil ambalaj malzemeleri, şeffaflığı ve neme dayanıklılığı nedeniyle asetilselüloz kullanır.
Uygulama çeşitliliği, asetilselülozun birçok endüstride çok yönlülüğünü ve yaygın kullanımını vurgulamaktadır.
Sorular:
S: Selüloz asetat biyolojik olarak parçalanabilir mi?
C: Evet, asetilselüloz biyolojik olarak parçalanabilir, yani zamanla doğal süreçlerle parçalanabilir.
S: Selüloz asetat polar mı yoksa polar değil mi?
C: Asetilselüloz, moleküle bir miktar polarite kazandıran asetat gruplarının varlığından dolayı polardır.
S: Metanol selüloz asetatı çözer mi?
C: Evet, metanol, polimer içindeki moleküller arası kuvvetleri bozma yeteneği nedeniyle asetilselülozu çözebilir.
S: Selüloz asetat başka bir negatife yapışabilir mi?
C: Hayır, asetilselülozun kendine özgü yapışkan özellikleri yoktur ve genellikle diğer yüzeylere yapışması için ek yapışkan maddeler gerektirir.
S: Selüloz asetat tabakasının hidrolizi nasıl önlenir?
C: Asetilselüloz tabakasının hidrolizini önlemek için kuru bir ortamda, nemden ve yüksek nem koşullarından uzakta saklanmalıdır.
S: Selüloz asetat nasıl yapılır?
A: Asetilselüloz, bir katalizör varlığında asetik anhidrit veya asetik asit kullanılarak selülozun asetillenmesi, ardından saflaştırma ve işleme aşamalarının takip edilmesiyle üretilebilir.
S: Selüloz asetat takıları nasıl yapılır?
C: Asetilselüloz takılar, asetilselüloz levhaların veya boncukların kesilmesi, şekillendirilmesi ve cilalanması, ardından bunların istenilen takı tasarımlarına birleştirilmesiyle yapılabilir.
S: Selüloz asetat zehirli midir?
C: Asetilselülozun genellikle düşük toksisiteye sahip olduğu kabul edilir ve doğru şekilde kullanıldığında yaygın kullanımlar için güvenlidir.
S: Selüloz asetat neden yapılmıştır?
C: Asetilselüloz, bitki kaynaklarından elde edilen doğal bir polimer olan selülozdan, selüloz yapısına -O(CO)CH3 gruplarının dahil edildiği bir kimyasal modifikasyon işlemi yoluyla yapılır.