ລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງເຊນລູໂລສອີເທີ

ອີເທີເຊລລູໂລສແມ່ນກຸ່ມຂອງໂພລີເມີທຳມະຊາດທີ່ຖືກດັດແປງທີ່ໄດ້ມາຈາກເຊລລູໂລສ, ເຊິ່ງເປັນໂພລີເມີຊີວະພາບທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດໃນໂລກ. ໃນຖານະເປັນອະນຸພັນຂອງເຊລລູໂລສ, ອີເທີເຊລລູໂລສຍັງຄົງຮັກສາລັກສະນະໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງເຊລລູໂລສ ໃນຂະນະທີ່ລວມເອົາກຸ່ມອີເທີທີ່ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການລະລາຍ, ພຶດຕິກຳທາງນ້ຳ, ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ ຕັ້ງແຕ່ຢາ ແລະ ອາຫານ ຈົນເຖິງການກໍ່ສ້າງ ແລະ ການດູແລສ່ວນຕົວ, ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ.

1. ເຊລລູໂລສ: ໂຄງສ້າງກະດູກສັນຫຼັງ

ເຊລລູໂລສເປັນໂພລີແຊກຄາໄຣດ໌ເສັ້ນຊື່ທີ່ປະກອບດ້ວຍຫົວໜ່ວຍ β-D-ກລູໂຄສທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນດ້ວຍພັນທະ β-1,4-ກລີໂຄຊິດ. ແຕ່ລະຫົວໜ່ວຍກລູໂຄສຖືກໝູນວຽນ 180° ທຽບກັບຫົວໜ່ວຍໃກ້ຄຽງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດລະບົບຕ່ອງໂສ້ທີ່ມີລະບຽບສູງ ແລະ ຂະຫຍາຍອອກ. ລະບົບຕ່ອງໂສ້ເຫຼົ່ານີ້ສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນລະຫວ່າງໂມເລກຸນທີ່ແຂງແຮງ, ສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ແຂງກະດ້າງ ແລະ ເປັນຜລຶກ. ແຕ່ລະຫົວໜ່ວຍແອນໄຮໂດຣກລູໂຄສ (AGU) ໃນເຊລລູໂລສປະກອບດ້ວຍກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວ (–OH) ສາມກຸ່ມ, ຕັ້ງຢູ່ທີ່ຕຳແໜ່ງ C2, C3, ແລະ C6. ກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວເຫຼົ່ານີ້ມີປະຕິກິລິຍາສູງ ແລະ ເປັນບ່ອນຕົ້ນຕໍສຳລັບການດັດແປງທາງເຄມີ.

2. ການອີເທີຣິຟິເຄຊັນຂອງເຊນລູໂລສ

ອີເທີເຊລລູໂລສຖືກຜະລິດໂດຍການປະຕິກິລິຍາເຊລລູໂລສກັບຕົວແທນ alkylating ໃນທີ່ປະທັບຂອງເບສທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນໂຊດຽມໄຮດຣອກໄຊ. ຂະບວນການນີ້ທົດແທນກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວຂອງເຊລລູໂລສດ້ວຍກຸ່ມອີເທີຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເມທິລ (–CH₃), ໄຮດຣອກຊີອີທິລ (–CH₂CH₂OH), ຫຼື ຄາບອກຊີເມທິລ (–CH₂COOH). ກົນໄກປະຕິກິລິຍາທົ່ວໄປກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະຕຸ້ນຂອງເຊລລູໂລສໄຮດຣອກຊິວເພື່ອສ້າງໄອອອນ alkoxide, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນປະຕິກິລິຍາກັບຕົວແທນ etherifying.

ປະເພດຂອງສານທົດແທນທີ່ນຳສະເໜີຈະກຳນົດປະເພດຂອງເຊລລູໂລສອີເທີ. ຕົວຢ່າງ:

ເມທິລເຊລລູໂລສ (MC)- ທົດແທນດ້ວຍກຸ່ມເມທິລ.

ໄຮດຣອກຊີອີທິວເຊລລູໂລສ (HEC)- ທົດແທນດ້ວຍກຸ່ມໄຮດຣອກຊີອີທິລ.

ຄາບັອກຊີເມທິລເຊລລູໂລສ (CMC)- ທົດແທນດ້ວຍກຸ່ມຄາບັອກຊີເມທິລ.

ໄຮດຣອກຊີໂພຣພິລເຊລລູໂລສ (HPC)- ທົດແທນດ້ວຍກຸ່ມໄຮດຣອກຊີໂປຼພິວ.

ເອທິວເຊລລູໂລສ (EC)- ທົດແທນດ້ວຍກຸ່ມເອທິລ.

ອະນຸພັນແຕ່ລະຊະນິດເຫຼົ່ານີ້ມີຄຸນສົມບັດສະເພາະ, ເຊັ່ນ: ການລະລາຍໃນນໍ້າ, ການສ້າງຟິມ, ຄວາມໜາ, ແລະ ການເກີດເປັນເຈວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອການນຳໃຊ້ສະເພາະ.

3. ລະດັບການທົດແທນ (DS) ແລະ ການທົດແທນໂມລາ (MS)

ໜຶ່ງໃນຕົວກໍານົດໂຄງສ້າງທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງອີເທີເຊນລູໂລສແມ່ນລະດັບຂອງການທົດແທນ (DS), ເຊິ່ງຫມາຍເຖິງຈໍານວນສະເລ່ຍຂອງກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວໃນແຕ່ລະຫົວໜ່ວຍນໍ້າຕານທີ່ຖືກທົດແທນດ້ວຍກຸ່ມອີເທີ. ເນື່ອງຈາກມີສາມກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວຕໍ່ AGU, DS ສູງສຸດແມ່ນ 3.

ອີເທີເຊລລູໂລສບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ ໄຮດຣອກຊີອີທິລເຊລລູໂລສ ຫຼື ໄຮດຣອກຊີໂປຣພິວເມທິລເຊລລູໂລສ, ກ່ຽວຂ້ອງກັບຕ່ອງໂສ້ຂ້າງຄຽງທີ່ອາດຈະມີກຸ່ມໄຮດຣອກຊີວເພີ່ມເຕີມ. ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວ, ການທົດແທນໂມລາ (MS) ຍັງຖືກໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍຈຳນວນໂມລສະເລ່ຍຂອງກຸ່ມທົດແທນທີ່ຕິດຢູ່ຕໍ່ AGU. MS ສາມາດເກີນ 3 ໄດ້ເພາະມັນກວມເອົາການອີເທີຣິຟິເຄຊັນເພີ່ມເຕີມໃນຕ່ອງໂສ້ທົດແທນ.

DS ແລະ MS ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການລະລາຍ, ຄວາມໜືດ, ແລະ ພຶດຕິກຳທາງຄວາມຮ້ອນຂອງເຊລລູໂລສອີເທີ. DS ທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການລະລາຍໃນນໍ້າ ຫຼື ຕົວລະລາຍອິນຊີ ແລະ ດັດແປງພຶດຕິກຳການເກີດເຈວ. ຕົວຢ່າງ, ຄາບັອກຊີເມທິລເຊລລູໂລສທີ່ມີ DS ຕ່ຳແມ່ນບໍ່ລະລາຍໃນນໍ້າ, ໃນຂະນະທີ່ຕົວແປທີ່ມີ DS ສູງລະລາຍໄດ້ງ່າຍ.

4. ພາກພື້ນທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ ທຽບກັບ ພາກພື້ນຜລຶກ

ເຊລລູໂລສພື້ນເມືອງມີໂຄງສ້າງເຄິ່ງຜລຶກ, ປະກອບດ້ວຍພາກພື້ນຜລຶກທີ່ມີລະບຽບສູງສະຫຼັບກັບພາກພື້ນທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງທີ່ມີການຈັດລະບຽບໜ້ອຍກວ່າ. ພາກພື້ນຜລຶກຈະຖືກສະຖຽນລະພາບໂດຍພັນທະໄຮໂດຣເຈນຢ່າງກວ້າງຂວາງ ແລະ ປະຕິກິລິຍາ van der Waals, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນທົນທານຕໍ່ການດັດແປງທາງເຄມີ.

ປະຕິກິລິຍາອີເທີຣິຟິເຄຊັນມັກຈະເກີດຂຶ້ນໄດ້ງ່າຍກວ່າໃນພາກພື້ນທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ, ບ່ອນທີ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້ເຊລລູໂລສສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນ. ເມື່ອການທົດແທນດຳເນີນໄປ, ພາກພື້ນທີ່ເປັນຜລຶກຈະຖືກລົບກວນ, ເຮັດໃຫ້ປະລິມານທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມສາມາດໃນການລະລາຍຂອງເຊລລູໂລສອີເທີໃນນໍ້າ ຫຼື ຕົວລະລາຍຈຶ່ງເພີ່ມຂຶ້ນ. ການຫັນປ່ຽນຈາກໂຄງສ້າງທີ່ເປັນຜລຶກໄປສູ່ໂຄງສ້າງທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງນີ້ແມ່ນການປ່ຽນແປງທາງໂຄງສ້າງທີ່ສຳຄັນໃນການຜະລິດເຊລລູໂລສອີເທີ.

5. ຄວາມລະລາຍ ແລະ ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ

ການດັດແປງໂຄງສ້າງຂອງເຊລລູໂລສຜ່ານການອີເທີຣິຟິເຄຊັນປ່ຽນແປງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງມັນ. ອີງຕາມປະເພດ ແລະ ປະລິມານຂອງກຸ່ມທົດແທນ, ອີເທີເຊລລູໂລສອາດຈະລະລາຍໃນນໍ້າ, ຕົວລະລາຍອິນຊີ, ຫຼືທັງສອງຢ່າງ. ຕົວຢ່າງ:

ເມທິລເຊລລູໂລສລະລາຍໃນນໍ້າ ແລະ ມີລັກສະນະເປັນວຸ້ນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ.

ເອທິວເຊລລູໂລສບໍ່ລະລາຍໃນນໍ້າແຕ່ລະລາຍໃນຕົວລະລາຍອິນຊີເຊັ່ນເອທານອນແລະໂທລູອີນ.

ໄຮດຣອກຊີເອທິລເຊລລູໂລສ ແລະ ໄຮດຣອກຊີໂພຣພິລເຊລລູໂລສ ແມ່ນສານທີ່ລະລາຍໃນນໍ້າໄດ້ສູງ ແລະ ລະລາຍໃນນໍ້າໄດ້ງ່າຍ.

ຄວາມສາມາດໃນການລະລາຍທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອີເທີເຊລລູໂລສເກີດຂຶ້ນຈາກການລົບກວນຂອງພັນທະໄຮໂດຣເຈນລະຫວ່າງໂມເລກຸນໃນເຊລລູໂລສພື້ນເມືອງ ແລະ ການນຳສະເໜີກຸ່ມອີເທີທີ່ມັກນ້ຳ, ເຊິ່ງສາມາດສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນໃໝ່ກັບໂມເລກຸນນ້ຳ.

6. ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະ ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ

ຮູບແບບການທົດແທນໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ເຊລລູໂລສບໍ່ພຽງແຕ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມລະລາຍເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໜືດ ແລະ ການໄຫຼຂອງສານລະລາຍໃນນໍ້າອີກດ້ວຍ. ອີເທີເຊລລູໂລສໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໂພລີເມີທີ່ມີນໍ້າໜັກໂມເລກຸນສູງ, ແລະ ສານລະລາຍຂອງມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນພຶດຕິກຳ pseudoplastic (shear-thinning), ເຊິ່ງເປັນທີ່ຕ້ອງການສູງໃນການນຳໃຊ້ເຊັ່ນ: ສີ, ສານເພີ່ມຄວາມໜາຂອງອາຫານ, ແລະ ສູດຢາ.

ຄວາມໜືດເພີ່ມຂຶ້ນຕາມນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ ແລະ ລະດັບຂອງການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນ ແຕ່ກໍ່ຍັງໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກ DS ແລະ MS. ອີເທີເຊນລູໂລສທີ່ມີການທົດແທນສູງມັກຈະມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຕ່ອງໂສ້ຫຼາຍກວ່າ ແລະ ການພົວພັນລະຫວ່າງຕ່ອງໂສ້ຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມໜືດຕ່ຳລົງໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນດຽວກັນເມື່ອທຽບກັບຕົວແປທີ່ມີການທົດແທນໜ້ອຍກວ່າ.

7. ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ທາງເຄມີ

ການອີເທີຣິຟິເຄຊັນຊ່ວຍເສີມສ້າງຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ເຄມີຂອງເຊນລູໂລສ. ກຸ່ມອີເທີທີ່ຖືກທົດແທນໃຫ້ການປົກປ້ອງແບບສະເຕີຣິກຕໍ່ກັບການເຊື່ອມໂຊມທາງໄຮໂດຣໄລຕິກ ແລະ ອົກຊີເດຊັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພຶດຕິກຳທາງຄວາມຮ້ອນແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປະເພດຂອງສານທົດແທນ:

ເມທິລເຊລລູໂລສ ແລະ ໄຮດຣອກຊີໂປຣພິວເມທິລເຊລລູໂລສ ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເກີດເຈວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງເປັນຂະບວນການທີ່ສາມາດປີ້ນກັບຄືນໄດ້ບ່ອນທີ່ຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີຈະລວມຕົວກັນເມື່ອໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນ ແລະ ປະກອບເປັນເຈວ.

ເອທິວເຊລລູໂລສບໍ່ເປັນເຈວເມື່ອຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແຕ່ຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງໃນລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ.

ຄວາມຕ້ານທານທາງເຄມີຕໍ່ກົດ ແລະ ເບສຍັງໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນໃນອີເທີເຊລລູໂລສ, ໂດຍສະເພາະອີເທີທີ່ມີຄ່າ DS ສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄາບອກຊີເມທິລເຊລລູໂລສມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ pH ຫຼາຍກວ່າເນື່ອງຈາກກຸ່ມຄາບອກຊິລທີ່ເປັນໄອອອນ.

8. ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນ ແລະ ການຕັ້ງຄ່າ

ເຖິງແມ່ນວ່າເຊລລູໂລສເປັນໂພລີເມີເສັ້ນຊື່, ແຕ່ການນຳສະເໜີກຸ່ມອີເທີທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຂົດລວດຂອງຕ່ອງໂສ້ ຫຼື ການແຕກກິ່ງບາງສ່ວນ, ຂຶ້ນກັບຂະໜາດ ແລະ ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງສານທົດແທນ. ການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ມີອິດທິພົນຕໍ່ພຶດຕິກຳການລະລາຍ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງຟິມຂອງເຊລລູໂລສອີເທີ. ການແຈກຢາຍທາງກວ້າງຂອງສານທົດແທນຕາມຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີຍັງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການພົວພັນລະຫວ່າງໂມເລກຸນ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໂພລີເມີ ຫຼື ສານເພີ່ມເຕີມອື່ນໆ.

9. ຄຸນສົມບັດທາງດ້ານໜ້າທີ່ທີ່ໄດ້ມາຈາກໂຄງສ້າງ

ລັກສະນະໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງເຊລລູໂລສອີເທີເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ມີປະໂຫຍດຫຼາກຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງທີ່ໂດດເດັ່ນບາງຢ່າງລວມມີ:

ການສ້າງຟິມ: ເນື່ອງຈາກນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ ແລະ ການພົວພັນລະຫວ່າງລະບົບຕ່ອງໂສ້, ເຊລລູໂລສອີເທີສ້າງຟິມທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ໂປ່ງໃສທີ່ໃຊ້ໃນການເຄືອບ ແລະ ການຫຸ້ມຫໍ່.

ການປ່ອຍຢາທີ່ຄວບຄຸມ: ຄຸນສົມບັດການສ້າງເຈວ ແລະ ການໃຄ່ບວມຂອງເຊລລູໂລສອີເທີຖືກນຳໃຊ້ໃນຢາເມັດເພື່ອການສົ່ງຢາທີ່ຍືນຍົງ.

ການເຮັດໃຫ້ເປັນອີມັນຊິເຟຊັນ ແລະ ການລະງັບ: ຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງນໍ້າ ແລະ ລິໂພຟິລິກ ທີ່ເກີດຈາກສານທົດແທນສະເພາະ ຊ່ວຍໃຫ້ເຊລລູໂລສອີເທີ ສາມາດເຮັດໃຫ້ອີມັນຊິເຟຊັນ ແລະ ການລະງັບມີຄວາມໝັ້ນຄົງໄດ້.

ການຍຶດຕິດ ແລະ ການຜູກມັດ: ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນກັບວັດສະດຸອື່ນໆເຮັດໃຫ້ເຊລລູໂລສອີເທີເປັນສານຍຶດຕິດທີ່ດີເລີດໃນການກໍ່ສ້າງ, ເຊລາມິກ ແລະ ຜະລິດຕະພັນເຈ້ຍ.

ເທລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງອີເທີເຊນລູໂລສ— ຖືກກຳນົດໂດຍຮູບແບບການອີເທີຣິຟິເຄຊັນຂອງພວກມັນ, ລະດັບການທົດແທນ, ການຕັ້ງຄ່າໂມເລກຸນ, ແລະຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ເກີດຂຶ້ນ—ແມ່ນຈຸດໃຈກາງຂອງປະສິດທິພາບຂອງພວກມັນໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ຜ່ານການດັດແປງທາງເຄມີທີ່ຄວບຄຸມຂອງເຊລລູໂລສພື້ນເມືອງ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະປັບຄວາມລະລາຍ, ຄວາມໜືດ, ພຶດຕິກຳທາງຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບສານອື່ນໆ. ໃນຂະນະທີ່ອຸດສາຫະກຳສືບຕໍ່ຊອກຫາທາງເລືອກທີ່ຍືນຍົງ ແລະ ຍ່ອຍສະຫຼາຍໄດ້ທາງຊີວະພາບແທນໂພລີເມີສັງເຄາະ, ຄວາມກ່ຽວຂ້ອງ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການສຳລັບເຊລລູໂລສອີເທີຄາດວ່າຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງໂຄງສ້າງ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງພວກມັນມີຄວາມສຳຄັນເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.