ሴሉሎስ ለምን ፖሊመር ይባላል?

ሴሉሎስ, ብዙውን ጊዜ በምድር ላይ በጣም የተትረፈረፈ ኦርጋኒክ ውህድ ተብሎ የሚጠራው ከዕፅዋት መዋቅር እስከ ወረቀት እና ጨርቃ ጨርቅ ማምረት ድረስ በተለያዩ የሕይወት ዘርፎች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያለው አስደናቂ እና ውስብስብ ሞለኪውል ነው።

ለምን እንደሆነ ለመረዳትሴሉሎስእንደ ፖሊመር ተመድቧል፣ ወደ ሞለኪውላዊ ውህዱ፣ መዋቅራዊ ባህሪያቱ፣ እና በሁለቱም በማክሮስኮፒክ እና በጥቃቅን ደረጃ የሚያሳየውን ባህሪ በጥልቀት መመርመር በጣም አስፈላጊ ነው። እነዚህን ገጽታዎች በጥልቀት በመመርመር የሴሉሎስን ፖሊመር ተፈጥሮ ማብራራት እንችላለን።

የፖሊሜር ኬሚስትሪ መሰረታዊ ነገሮች፡-
ፖሊመር ሳይንስ የማክሮ ሞለኪውሎች ጥናትን የሚመለከት የኬሚስትሪ ቅርንጫፍ ሲሆን እነዚህም ሞኖመሮች በመባል የሚታወቁ ተደጋጋሚ መዋቅራዊ ክፍሎች ያሉት ትላልቅ ሞለኪውሎች ናቸው። የፖሊሜራይዜሽን ሂደት ረጅም ሰንሰለቶችን ወይም አውታረ መረቦችን በመፍጠር የእነዚህን ሞኖመሮች ትስስር በ covalent bonds በኩል ያካትታል።

የሴሉሎስ ሞለኪውላር መዋቅር;
ሴሉሎስ በዋነኛነት ከካርቦን፣ ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን አተሞች፣ በመስመራዊ ሰንሰለት መሰል መዋቅር ውስጥ የተደረደሩ ናቸው። የግሉኮስ ሞለኪውል ያለው መሠረታዊ የግንባታ ክፍል ለሴሉሎስ ፖሊሜራይዜሽን እንደ ሞኖሜሪክ ክፍል ሆኖ ያገለግላል። በሴሉሎስ ሰንሰለት ውስጥ ያለው እያንዳንዱ የግሉኮስ ክፍል ከሚቀጥለው ጋር በβ(1→4) glycosidic linkages በኩል የተገናኘ ሲሆን በካርቦን-1 እና በካርቦን-4 አጠገብ ባሉ የግሉኮስ ክፍሎች ላይ የሚገኙት ሃይድሮክሳይል (-OH) ቡድኖች ግንኙነቱን ለመመስረት የኮንደንስሽን ምላሽ ሲያገኙ ነው።

የሴሉሎስ ፖሊሜሪክ ተፈጥሮ;

የሚደጋገሙ ክፍሎች፡- በሴሉሎስ ውስጥ ያለው β(1→4) ግላይኮሲዲክ ትስስር በፖሊሜር ሰንሰለት ላይ ያለው የግሉኮስ አሃዶች መደጋገም ያስከትላሉ። ይህ የመዋቅር አሃዶች መደጋገም የፖሊመሮች መሰረታዊ ባህሪ ነው።
ከፍተኛ ሞለኪውላር ክብደት፡ የሴሉሎስ ሞለኪውሎች ከሺህ እስከ ሚሊዮኖች የሚቆጠሩ የግሉኮስ አሃዶችን ያቀፉ ሲሆን ይህም ወደ ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ፖሊመር ንጥረ ነገሮች ይመራል።
ረጅም ሰንሰለት አወቃቀር፡- በሴሉሎስ ሰንሰለቶች ውስጥ ያሉት የግሉኮስ አሃዶች መስመራዊ አቀማመጥ የተራዘሙ ሞለኪውላዊ ሰንሰለቶችን ይመሰርታል፣ ይህም በፖሊመሮች ውስጥ ከሚታየው ሰንሰለት መሰል አወቃቀሮች ጋር ተመሳሳይ ነው።
የኢንተር ሞለኪውላር መስተጋብር፡ ሴሉሎስ ሞለኪውሎች በአጎራባች ሰንሰለቶች መካከል የኢንተርሞለኪውላር ሃይድሮጂን ትስስርን ያሳያሉ፣ ይህም የማይክሮ ፋይብሪሎች እና እንደ ሴሉሎስ ፋይበር ያሉ ማክሮስኮፒክ አወቃቀሮችን ያመቻቻል።
ሜካኒካል ባህርያት፡ የሴሉሎስ ሜካኒካል ጥንካሬ እና ግትርነት፣ ለእጽዋት ሴል ግድግዳዎች መዋቅራዊ ታማኝነት አስፈላጊ የሆነው በፖሊሜር ተፈጥሮው ነው። እነዚህ ባህሪያት ሌሎች ፖሊመር ቁሳቁሶችን ያስታውሳሉ.
ባዮዴራዳዴሊቲ፡ ሴሉሎስ ምንም እንኳን ጥንካሬው ቢበላሽም ሊበላሽ የሚችል ነው፣ በሴሉላሴስ ኢንዛይም መበላሸት እየደረሰበት ነው፣ ይህም በግሉኮስ ክፍሎች መካከል ያለውን ግላይኮሲዲክ ትስስር በሃይድሮላይዝድ በማድረግ፣ በመጨረሻም ፖሊመርን ወደ ሞኖመሮች ከፋፍሎታል።

መተግበሪያዎች እና አስፈላጊነት
የ ፖሊመር ተፈጥሮሴሉሎስበተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የተለያዩ አፕሊኬሽኖቹን ያበረታታል፣ ወረቀት እና ጥራጥሬ፣ ጨርቃጨርቅ፣ ፋርማሲዩቲካል እና ታዳሽ ሃይል ጨምሮ። ሴሉሎስን መሰረት ያደረጉ ቁሶች ለብዛታቸው፣ ባዮዲድራድቢሊቲ፣ ታዳሽነት እና ሁለገብነት ዋጋ ተሰጥቷቸው በዘመናዊው ማህበረሰብ ውስጥ አስፈላጊ ያደርጋቸዋል።

ሴሉሎስ በሞለኪውላዊ አወቃቀሩ ምክንያት እንደ ፖሊመር ብቁ ይሆናል፣ እሱም በ β(1→4) ግላይኮሲዲክ ቦንዶች የተገናኙ ተደጋጋሚ የግሉኮስ ክፍሎችን ያቀፈ፣ በዚህም ምክንያት ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው ረጅም ሰንሰለቶች አሉት። የፖሊሜር ተፈጥሮው በተለያዩ ባህሪያት ውስጥ ይታያል, ይህም የተራዘመ ሞለኪውላዊ ሰንሰለቶች መፈጠር, ኢንተርሞለኪውላር መስተጋብር, ሜካኒካል ባህሪያት እና ባዮዲድራዴሽንን ጨምሮ. ሴሉሎስን እንደ ፖሊመር መረዳት ስፍር ቁጥር የሌላቸው አፕሊኬሽኖቹን ለመጠቀም እና አቅሙን በዘላቂ ቴክኖሎጂዎች እና ቁሳቁሶች ለመጠቀም ወሳኝ ነው።