1. Destpêk
Niha, madeya xav a sereke di çêkirinaetera selulozêpembû ye, û hilberîna wê kêm dibe, û bihayê wê jî bilind dibe;
Herwiha, ajanên eterîfîzekirinê yên ku bi gelemperî têne bikar anîn wekî asîda kloroasetîk (pir jehrîn) û oksîda etîlenê (kanserojenî) jî ji bo laşê mirov û jîngehê zirardartir in.
Di vê beşê de, seluloza çamê ya ku paqijiya wê ya nisbî ji %90 zêdetir e û di beşa duyemîn de hatiye derxistin wekî madeya xav tê bikar anîn, û kloroasetatê sodyûm û 2-kloroetanol wekî cîgir têne bikar anîn.
Bi karanîna asîda kloroasetîk a pir jehrîn wekî madeya eterîfkirinê, anyonîkkarboksîmetîl seluloz (CMC), hîdroksîetîl seluloza ne-îyonîk hatin amadekirin.
Seluloz (HEC) û sê eterên selulozê yên hîdroksîetîl karboksîmetîl seluloza tevlihev (HECMC). faktorek yekane
Teknîkên amadekirina sê eterên selulozê bi rêya ceribandin û ceribandinên ortogonal hatin çêtirkirin, û eterên selulozê yên sentezkirî bi FT-IR, XRD, H-NMR, û hwd. hatin taybetmendîkirin.
Bingehên eterîfîkasyona selulozê
Prensîba eterîfîkasyona selulozê dikare li du beşan were dabeş kirin. Beşa yekem pêvajoya alkalîzasyonê ye, ango di dema reaksiyona alkalîzasyona selulozê de,
Selulozê çamê, ku di çareseriya NaOH de bi awayekî wekhev belav bûye, di bin bandora tevdana mekanîkî û bi berfirehbûna avê re bi tundî diwerime.
Gelek molekulên piçûk ên NaOH ketin nav hundirê seluloza çamê û bi komên hîdroksîl ên li ser xeleka yekîneya avahiya glukozê re reaksiyon kirin,
Seluloza alkalî, navenda çalak a reaksiyona eterîfîkasyonê, çêdike.
Beşa duyem pêvajoya eterîfîkasyonê ye, ango reaksiyona di navbera navenda çalak û kloroasetatê sodyûmê an 2-kloroetanolê de di bin şert û mercên alkalîn de, ku di encamê de
Di heman demê de, ajana eterîfîkasyonê sodyûm kloroasetat û 2-kloroetanol jî dê di bin şert û mercên alkalîn de astek diyarkirî ya avê hilberînin.
Reaksiyonên alî têne çareser kirin da ku bi rêzê sodyûm glîkolat û etîlen glîkol çêbikin.
2 Pêş-dermankirina dekrîstalîzasyona alkalî ya konsantrekirî ya seluloza çamê
Pêşî, çareseriyeke NaOH bi ava deîyonîzekirî di rêjeyeke diyarkirî de amade bikin. Piştre, di germahiyeke diyarkirî de, 2 g fîbera çamê
Vîtamîn di mîqdarek diyarkirî ya çareseriya NaOH de tê helandin, demekê tê tevlihevkirin, û dûv re ji bo karanînê tê parzûnkirin.
Hilberînerê Modela Amûrê
Pîvana pH-ê ya Rastîn
Çermê kolektorê germkirina germahiya domdar a germkirina magnetîkî ya cureyê kolektorê
Firina zuwakirina valahiyê
Balansa elektronîkî
Pompeya valahiyê ya pir-armanc a celebê ava gerok
Spektrometraya Infrared a Veguherîna Fourier
Difraktometreya tîrêjên X
Spektrometera Rezonansa Magnetîk a Nukleerî
Hangzhou Aolilong Instrument Co., Ltd.
Hangzhou Huichuang Amûrên Amûran Co., Ltd.
Şîrketa Amûrên Ceribandinê ya Shanghai Jinghong, Ltd.
METTLER TOLEDO Instruments (Shanghai) Co., Ltd.
Hangzhou David Zanist û Perwerdehiyê Instrument Co., Ltd.
Şîrketa Amerîkî ya Thermo Fisher, Ltd.
Şîrketa ARL ya Termoelektrîkê ya Amerîkî ya Swîsreyê
Şîrketa Swîsreyî BRUKER
35
Amadekirina CMCyan
Bikaranîna seluloza alkalî ya darê çamê ku bi dekristalîzasyona alkalî ya konsantrekirî wekî madeya xav hatiye pêştedawkirin, bikaranîna etanolê wekî çareserker û bikaranîna kloroasetatê sodyûmê wekî eterîfîkasyonê.
CMC bi DS-ya bilindtir bi zêdekirina du caran a alkalî û du caran ajanta eterîfkirinê hate amadekirin. 2 g seluloza alkalî ya darê çamê têxin nav firçeya çar-stûyî, paşê mîqdarek diyarkirî ya çareserkera etanolê lê zêde bikin û 30 hûrdeman baş tevdin.
bi qasî, da ku seluloza alkalî bi tevahî belav bibe. Piştre mîqdarek diyarkirî ya madeya alkalî û kloroasetata sodyûmê lê zêde bikin da ku di germahiyek eterîfîkasyonê ya diyarkirî de ji bo demekê reaksiyonê nîşan bidin.
Piştî demekê, careke din madeyek alkalîn û kloroasetatê sodyûmê lê zêde bikin û piştre ji bo demekê eterîfîkasyon bikin. Piştî ku reaksiyon bi dawî bû, sar bikin û dû re sar bikin.
Bi mîqdareke guncaw a asîda asetîk a qeşayî bêbandor bikin, paşê bi fîltreyê bimijin, bişon û hişk bikin.
Amadekirina HEC-an
Bi karanîna seluloza alkalî ya dara çamê ya pêş-dermankirî bi dekristalîzasyona alkalî ya konsantre wekî madeya xav, etanol wekî çareserker û 2-kloroetanol wekî eterîfîkasyonê.
HEC-ya bi MS-ya bilindtir bi zêdekirina du caran a alkalî û du caran ajanta eterîfkirinê hate amadekirin. 2 g seluloza alkalî ya darê çamê têxin nav şûşeyek çar-stûyî, û mîqdarek diyarkirî ya 90% (perçeya qebareyê) etanolê lê zêde bikin, tevdin.
Ji bo demekê tev bidin heta ku bi tevahî belav bibe, paşê mîqdarek diyarkirî ya alkaliyê lê zêde bikin, û hêdî hêdî germ bikin, mîqdarek diyarkirî ya 2- lê zêde bikin.
Kloroetanol, di germahiya sabît de ji bo demekê eterîze kirin, û dû re hîdroksîda sodyûmê ya mayî û 2-kloroetanol lê zêde kirin da ku eterîzekirin ji bo demekê bidome. dermankirin
Piştî ku reaksiyon qediya, bi mîqdarek diyarkirî ji asîda asetîk a qeşayî bêbandor bikin, û di dawiyê de bi fîltreyek cam (G3) parzûn bikin, bişon û hişk bikin.
Amadekariya HEMCC
Bi karanîna HEC-ya ku di 3.2.3.4-ê de hatiye amadekirin wekî madeya xav, etanol wekî navgîna reaksiyonê, û kloroasetatê sodyûmê wekî ajana eterîfkirinê ji bo amadekirina
HECMC. Pêvajoya taybetî ev e: mîqdarek diyarkirî ya HEC bigirin, têxin nav firaxek çar-stûyî ya 100 mL, û dûv re mîqdarek diyarkirî ya qebareyê lê zêde bikin.
%90 etanol, demekê bi awayekî mekanîkî tev bidin heta ku bi tevahî belav bibe, piştî germkirinê mîqdarek diyarkirî ya alkaliyê lê zêde bikin, û hêdî hêdî lê zêde bikin.
Sodyûm kloroasetat, eterîfîkasyon di germahiya sabît de piştî demekê diqede. Piştî ku reaksiyon qediya, bi asîda asetîk a qeşayî bêbandor bikin da ku bêbandor bikin, dûv re fîlterek cam (G3) bikar bînin.
Piştî kişandinê, parzûnkirin, şuştin û hişkkirin.
Paqijkirina eterên selulozê
Di pêvajoya amadekirina etera selulozê de, gelek caran hin berhemên alîgir têne hilberandin, bi piranî xwêya neorganîk klorîda sodyûmê û hinên din.
nepakiyan. Ji bo baştirkirina kalîteya etera selulozê, paqijkirina hêsan li ser etera selulozê ya bidestxistî hate kirin. ji ber ku ew di avê de ne
Çareserî cuda ne, ji ber vê yekê ceribandin ji bo paqijkirina sê eterên selulozê yên amadekirî rêjeyek diyarkirî ya etanola hîdratkirî bikar tîne.
gûherrandin.
Nimûneya etera selulozê ya bi qalîteyek diyarkirî hatiye amadekirin têxin qedehekê, mîqdarek diyarkirî ji etanola %80 ku berê heta 60 ℃ ~ 65 ℃ hatiye germkirin lê zêde bikin, û tevdana mekanîkî li ser tevdanek magnetîkî ya germkirinê ya germahiya sabît li 60 ℃ ~ 65 ℃ 10 deqîqeyan bidomînin. Sermayê bihêlin ku hişk bibe.
Di qedehek paqij de, nîtrata zîv bikar bînin da ku îyonên klorîdê kontrol bikin. Ger nixumandinek spî hebe, wê bi fîltreyek cam parzûn bikin û madeya hişk bigirin.
Gavên berê ji bo beşa laş dubare bikin, heta ku piştî lêzêdekirina 1 dilop çareseriya AgNO3 di parzûnê de perçebûna spî çênebe, ango paqijkirin û şuştin temam bibin.
36
nav (bi piranî ji bo rakirina berhema reaksiyonê NaCl). Piştî fîltrekirina bi kişandinê, zuwakirin, sarkirin heta germahiya odeyê û girankirin.
giranî, g.
Rêbazên Test û Taybetmendkirinê ji bo Eterên Selulozê
Destnîşankirina Asta Cihgirtinê (DS) û Asta Molar a Cihgirtinê (MS)
Destnîşankirina DS: Pêşî, 0.2 g (bi rastbûna 0.1 mg) ji nimûneya etera selulozê ya paqijkirî û hişkkirî bipîvin, di nav de bihelînin.
80mL ava distilkirî, di nav hemameke avê ya germahiya sabît de di 30℃~40℃ de ji bo 10 deqîqeyan tevlîhev bikin. Piştre bi çareseriya asîda sulfurîk an çareseriya NaOH sererast bikin.
pH-ya çareseriyê heta ku pH-ya çareseriyê bibe 8. Piştre, di qedehekê de ku bi elektrodeke pH-pîvanê ve hatî sazkirin, çareseriyeke standard a asîda sulfûrîk bikar bînin.
Ji bo titrkirinê, di bin şert û mercên tevdanê de, dema titrkirinê, dema ku nirxa pH-ya çareseriyê li 3.74-ê tê sererastkirin, xwendina pH-pîvanê bişopînin.
Titrasyon bi dawî dibe. Li qebareya çareseriya standard a asîda sulfurîk a ku di vê demê de tê bikar anîn bala xwe bidin.
Bend:
Kombûna hejmarên protonên jorîn û koma hîdroksîetîl
Rêjeya hejmara protonên jorîn; I7 giraniya koma metîlenê li ser koma hîdroksîetîl e
Şîddeta lûtkeya rezonansa protonê; şîddeta lûtkeya rezonansa protonê ya 5 komên metînê û yek koma metîlenê li ser yekîneya glukozê ya selulozê ye
Giş.
Rêbazên ceribandinê yên ku ji bo ceribandina taybetmendiya înfrared a sê eterên selulozê CMC, HEC û HEECMC hatine vegotin
Qanûn
3.2.4.3 Testa XRD
Testa Taybetmendiya Analîza Difraksiyona Tîrêjên X ya Sê Eterên Selulozê CMC, HEC û HEECMC
rêbaza testê ya ku hatiye diyarkirin.
3.2.4.4 Ceribandina H-NMR
Spektrometreya H NMR ya HEC bi spektrometreya Avance400 H NMR ya ku ji hêla BRUKER ve hatî hilberandin hate pîvandin.
Bi karanîna dîmetîl sulfoksîda deuterkirî wekî çareserker, çareserî bi spektroskopiya hîdrojena NMR ya şile hate ceribandin. Frekansa ceribandinê 75.5 MHz bû.
Germ, çareserî 0.5mL e.
3.3 Encam û Analîz
3.3.1 Çêtirkirina pêvajoya amadekirina CMC
Bi karanîna seluloza çamê ya ku di beşa duyemîn de wekî madeya xav hatiye derxistin, û bi karanîna kloroasetatê sodyûmê wekî ajana eterîfkirinê, rêbaza ceribandina faktorek yekane hate pejirandin,
Pêvajoya amadekirina CMC hate çêtirkirin, û guhêrbarên destpêkê yên ceribandinê wekî ku di Tabloya 3.3-an de têne nîşandan hatin danîn. Ya jêrîn pêvajoya amadekirina HEC-ê ye.
Di hunerê de, analîzkirina faktorên cûrbecûr.
Tabloya 3.3 Nirxên Faktorên Destpêkê
Faktor Nirxa Destpêkê
Germahiya alkalîzekirina pêş-dermankirinê / ℃ 40
Dema alkalîzekirina pêşdermankirinê/saet 1
Rêjeya hişk-şilek a berî dermankirinê/(g/mL) 1:25
Têkeliya soda berî dermankirinê/% 40
38
Germahiya eterîfîkasyona qonaxa yekem/℃ 45
Dema eterîfîkasyona qonaxa yekem/h 1
Germahiya eterîfîkasyona qonaxa duyemîn/℃ 70
Dema eterîfîkasyona qonaxa duyemîn/h 1
Doza bingehîn di qonaxa eterîfîkasyonê de/g2
Mîqdara madeya eterîfîkasyonê di qonaxa eterîfîkasyonê de/g 4.3
Rêjeya eterîfîzekirî ya hişk-şilek/(g/mL) 1:15
3.3.1.1 Bandora faktorên cûrbecûr li ser asta guheztina CMC di qonaxa alkalîzasyona pêş-dermankirinê de
1. Bandora germahiya alkalîzasyona pêşdermankirinê li ser pileya cîgirtina CMC
Ji bo ku bandora germahiya alkalîzasyona pêşdermankirinê li ser pileya cîgirtinê di CMC-ya bidestxistî de were hesibandin, di rewşa sabîtkirina faktorên din wekî nirxên destpêkê de,
Di bin şert û mercan de, bandora germahiya alkalîzasyona pêşdermankirinê li ser pileya guheztina CMC tê nîqaş kirin, û encam di Şekil 1 de têne nîşandan.
Germahiya alkalîzekirina pêşdermankirinê/℃
Bandora germahiya alkalîzekirina pêşdermankirinê li ser pileya guheztina CMC
Diyar e ku rêjeya cîgirtina CMC bi zêdebûna germahiya alkalîzasyona pêşdermankirinê re zêde dibe, û germahiya alkalîzasyonê 30°C ye.
Asta guherînê ya jorîn bi zêdebûna germahiyê kêm dibe. Ev ji ber wê yekê ye ku germahiya alkalîzekirinê pir nizm e, û molekul kêmtir çalak in û nikarin
Bi bandor devera krîstalî ya selulozê hilweşînin, ku ev yek dibe sedema ku madeya eterîfîkasyonê di qonaxa eterîfîkasyonê de nekeve hundurê selulozê, û asta reaksiyonê nisbeten bilind e.
kêm e, di encamê de pileya nizmtir a cîgirtina hilberê heye. Lêbelê, divê germahiya alkalîzasyonê pir zêde nebe. Her ku germahî zêde dibe, di bin bandora germahiya bilind û alkaliya bihêz de,
Seluloz meyldarê hilweşîna oksîdatîf e, û asta cîgirtina berhema CMC kêm dibe.
2. Bandora dema alkalînkirina pêşdermankirinê li ser pileya guheztina CMC
Di bin şertê ku germahiya alkalîzasyona pêşdermankirinê 30°C be û faktorên din jî nirxên destpêkê bin, bandora dema alkalîzasyona pêşdermankirinê li ser CMC tê nîqaşkirin.
Bandora cîgirtinê. Asta cîgirtinê
Dema alkalîzekirina pêş-dermankirinê/saet
Bandora dema alkalînkirina pêşdermankirinê li serCMCpileya cîgirtinê
Pêvajoya kombûnê bi xwe nisbeten bilez e, lê çareseriya alkalî hewceyê demek diyarkirî ya belavbûnê di fîberê de ye.
Diyar e ku dema alkalîzasyonê 0.5-1.5 demjimêr be, rêjeya cîgirtina hilberê bi zêdebûna dema alkalîzasyonê re zêde dibe.
Asta guhertina berhema bidestxistî herî zêde bû dema ku dem 1.5 saet bû, û asta guhertinê bi zêdebûna demê piştî 1.5 saetê kêm bû. Ev dikare
Dibe ku ji ber ku di destpêka alkalîzasyonê de, bi dirêjkirina dema alkalîzasyonê re, ketina alkaliyê bo selulozê têrtir e, da ku fîber
Avahiya sereke bêtir rihet dibe, ajana eterîfîkasyonê û navgîniya çalak zêde dike.
Dema weşandinê: 26ê Nîsanê-2024