سیلولوز یو پیچلی پولیساکرایډ دی چې د ډیری ګلوکوز واحدونو څخه جوړ شوی چې د β-1,4-ګلایکوسیډیک بانډونو لخوا وصل دی. دا د نباتاتو د حجرو دیوالونو اصلي برخه ده او د نباتاتو د حجرو دیوالونو ته قوي ساختماني ملاتړ او سختۍ ورکوي. د اوږدې سیلولوز مالیکولي زنځیر او لوړ کرسټالیت له امله، دا قوي ثبات او نه حل کیدونکی دی.
(۱) د سیلولوز ځانګړتیاوې او د حل کېدو مشکل
سیلولوز لاندې ځانګړتیاوې لري چې د هغې تحلیل ستونزمن کوي:
لوړ کرسټالیت: د سیلولوز مالیکولي زنځیرونه د هایدروجن بانډونو او وان ډیر والز ځواکونو له لارې یو کلک جالی جوړښت جوړوي.
د پولیمرائزیشن لوړه کچه: د سیلولوز د پولیمرائزیشن کچه (یعنې د مالیکولي زنځیر اوږدوالی) لوړه ده، معمولا د سلګونو څخه تر زرګونو ګلوکوز واحدونو پورې وي، کوم چې د مالیکول ثبات زیاتوي.
د هایدروجن بانډ شبکه: د هایدروجن بانډونه د سیلولوز مالیکولي زنځیرونو ترمنځ او دننه په پراخه کچه شتون لري، چې د عمومي محلولونو لخوا یې له منځه وړل او تحلیل کول ستونزمن کوي.
(۲) هغه ریجنټونه چې سیلولوز منحل کوي
اوس مهال، هغه پیژندل شوي ریجنټونه چې کولی شي په مؤثره توګه سیلولوز منحل کړي په عمده توګه لاندې کټګورۍ شاملې دي:
۱. ایونیک مایعات
ایونیک مایعات هغه مایعات دي چې د عضوي کیشنونو او عضوي یا غیر عضوي انیونونو څخه جوړ شوي دي، معمولا د ټیټ بې ثباتۍ، لوړ حرارتي ثبات او لوړ تنظیم وړتیا سره. ځینې ایونیک مایعات کولی شي سیلولوز منحل کړي، او اصلي میکانیزم د سیلولوز مالیکولي زنځیرونو ترمنځ د هایدروجن بانډونو ماتول دي. عام ایونیک مایعات چې سیلولوز منحل کوي عبارت دي له:
۱-بوټیل-۳-میتیلیمیدازولیوم کلورایډ ([BMIM]Cl): دا ایونیک مایع د هایدروجن بانډ منلوونکو له لارې په سیلولوز کې د هایدروجن بانډونو سره د تعامل له لارې سیلولوز منحل کوي.
۱-ایتیل-۳-میتیلیمیډازولیم اسټیټ ([EMIM][Ac]): دا ایونیک مایع کولی شي د نسبتا معتدل شرایطو لاندې د سیلولوز لوړ غلظت منحل کړي.
۲. د امین اکسیډنټ محلول
د اماین اکسیډنټ محلول لکه د ډایټیلامین (DEA) او مسو کلورایډ مخلوط محلول [Cu(II)-امونیم محلول] بلل کیږي، کوم چې یو قوي محلول سیسټم دی چې کولی شي سیلولوز منحل کړي. دا د اکسیډیشن او هایدروجن اړیکې له لارې د سیلولوز کرسټال جوړښت له منځه وړي، د سیلولوز مالیکولر سلسله نرمه او ډیر محلول کوي.
۳. د لیتیم کلورایډ-ډیمیتیلیستامایډ (LiCl-DMAc) سیسټم
د LiCl-DMAc (لیتیم کلورایډ-ډیمیتیلیسیټامایډ) سیسټم د سیلولوز تحلیل لپاره یو له کلاسیک میتودونو څخه دی. LiCl کولی شي د هایدروجن بانډونو لپاره سیالي رامینځته کړي، په دې توګه د سیلولوز مالیکولونو ترمنځ د هایدروجن بانډ شبکه له منځه یوسي، پداسې حال کې چې DMAc د محلول په توګه کولی شي د سیلولوز مالیکولر زنځیر سره ښه تعامل وکړي.
۴. د هایدروکلوریک اسید/زنک کلورایډ محلول
د هایدروکلوریک اسید/زنک کلورایډ محلول یو لومړنی کشف شوی ریجنټ دی چې کولی شي سیلولوز منحل کړي. دا کولی شي د زنک کلورایډ او سیلولوز مالیکولر زنځیرونو ترمنځ د همغږۍ اغیز رامینځته کولو سره سیلولوز منحل کړي، او هایدروکلوریک اسید د سیلولوز مالیکولونو ترمنځ د هایدروجن بانډونه له مینځه یوسي. په هرصورت، دا محلول د تجهیزاتو لپاره خورا زنګ وهونکی دی او په عملي غوښتنلیکونو کې محدود دی.
۵. فایبرینولیټیک انزایمونه
فایبرینولیټیک انزایمونه (لکه سیلولوزونه) د سیلولوز د تجزیې په کوچنیو اولیګوساکرایډونو او مونوساکرایډونو کې د کتلایز کولو له لارې سیلولوز تحلیلوي. دا طریقه د بایوډیګریشن او بایوماس بدلون په برخو کې پراخه غوښتنلیکونه لري، که څه هم د دې تحلیل پروسه په بشپړ ډول کیمیاوي تحلیل نه ده، مګر د بایوکیټالیزس له لارې ترلاسه کیږي.
(۳) د سیلولوز تحلیل میکانیزم
مختلف ریجنټونه د سیلولوز د تحلیل لپاره مختلف میکانیزمونه لري، مګر په عمومي توګه دوی دوه اصلي میکانیزمونو ته منسوب کیدی شي:
د هایدروجن بانډونو ویجاړول: د سیالي هایدروجن بانډ جوړښت یا ایونیک تعامل له لارې د سیلولوز مالیکولي زنځیرونو ترمنځ د هایدروجن بانډونو ویجاړول، چې دا محلول کوي.
د مالیکولي زنځیرونو نرمښت: د سیلولوز مالیکولي زنځیرونو نرمښت زیاتول او د فزیکي یا کیمیاوي وسیلو له لارې د مالیکولي زنځیرونو کرسټالینیت کمول، ترڅو دوی په محلولونو کې منحل شي.
(۴) د سیلولوز تحلیل عملي استعمالونه
د سیلولوز تحلیل په ډیری برخو کې مهمې ګټې لري:
د سیلولوز مشتقاتو چمتو کول: د سیلولوز له منحل کیدو وروسته، دا د سیلولوز ایترونو، سیلولوز ایسټرونو او نورو مشتقاتو چمتو کولو لپاره په کیمیاوي ډول نور هم تعدیل کیدی شي، کوم چې په پراخه کچه په خواړو، درملو، کوټینګونو او نورو برخو کې کارول کیږي.
د سیلولوز پر بنسټ مواد: د منحل شوي سیلولوز، سیلولوز نانو فایبرونو، سیلولوز غشاګانو او نورو موادو په کارولو سره چمتو کیدی شي. دا مواد ښه میخانیکي ځانګړتیاوې او بایو مطابقت لري.
د بایوماس انرژي: د سیلولوز په تحلیل او تخریب سره، دا د بایو ایتانول په څیر د بایو سونګ موادو تولید لپاره د تخمر وړ شکرو ته بدلیدلی شي، کوم چې د نوي کیدونکي انرژۍ پراختیا او کارولو کې مرسته کوي.
د سیلولوز تحلیل یوه پیچلې پروسه ده چې ډیری کیمیاوي او فزیکي میکانیزمونه پکې شامل دي. ایونیک مایعات، امینو اکسیډنټ محلولونه، LiCl-DMAc سیسټمونه، هایدروکلوریک اسید/زنک کلورایډ محلولونه او سیلولوټیک انزایمونه اوس مهال د سیلولوز تحلیل لپاره مؤثر اجنټان پیژندل کیږي. هر اجنټ خپل ځانګړی تحلیل میکانیزم او د غوښتنلیک ساحه لري. د سیلولوز تحلیل میکانیزم ژورې مطالعې سره، باور کیږي چې د تحلیل ډیر اغیزمن او چاپیریال دوستانه میتودونه به رامینځته شي، چې د سیلولوز کارولو او پراختیا لپاره به ډیر امکانات چمتو کړي.
د پوسټ وخت: جولای-۰۹-۲۰۲۴