المعرفة الكيميائية تعريف واختلاف الألياف والسليلوز والأثير السليلوز

الفيبر:

الفيبر، في سياق علوم الكيمياء والمواد ، يشير إلى فئة من المواد التي تتميز بهيكلها الطويل الشبيه بالخيط. تتكون هذه المواد من البوليمرات ، وهي جزيئات كبيرة مكونة من وحدات متكررة تسمى المونومرات. يمكن أن تكون الألياف طبيعية أو اصطناعية ، وتجد استخدامًا واسع النطاق في مختلف الصناعات بما في ذلك المنسوجات والمركبات والطيد الحيوي.

يتم اشتقاق الألياف الطبيعية من النباتات أو الحيوانات أو المعادن. ومن الأمثلة على ذلك القطن والصوف والحرير والأسبستوس. من ناحية أخرى ، يتم تصنيع الألياف الاصطناعية من المواد الكيميائية من خلال عمليات مثل البلمرة. النايلون والبوليستر والاكريليك هي أمثلة شائعة للألياف الاصطناعية.

في عالم الكيمياء ، يشير مصطلح "الألياف" عادة إلى الجانب الهيكلي للمادة بدلاً من تركيبها الكيميائي. تتميز الألياف بنسبة العرض إلى الارتفاع العالية ، مما يعني أنها أطول بكثير مما هي واسعة. يضفي هذا الهيكل المطول خصائص مثل القوة والمرونة والمتانة للمواد ، مما يجعل الألياف ضرورية في مختلف التطبيقات التي تتراوح من الملابس إلى التعزيز في المواد المركبة.

السليلوز:

السليلوزهو عديد السكاريد ، وهو نوع من الكربوهيدرات يتكون من سلاسل طويلة من جزيئات السكر. إنه البوليمر العضوي الأكثر وفرة على الأرض ويعمل كمكون هيكلي في جدران الخلية للنباتات. كيميائيا ، يتكون السليلوز من وحدات تكرار من الجلوكوز المرتبطة معا من β-1،4-glycosidic روابط.

بنية السليلوز ليفية للغاية ، مع وجود جزيئات السليلوز الفردية التي تتوافق مع الألياف الدقيقة التي تزيد من تجميع هياكل أكبر مثل الألياف. توفر هذه الألياف الدعم الهيكلي للخلايا النباتية ، مما يمنحها صلابة وقوة. بالإضافة إلى دورها في النباتات ، يعد السليلوز أيضًا مكونًا رئيسيًا للألياف الغذائية الموجودة في الفواكه والخضروات والحبوب. يفتقر البشر إلى الإنزيمات اللازمة لتحطيم السليلوز ، لذلك يمر عبر الجهاز الهضمي إلى حد كبير ، ويساعد في الهضم وتعزيز صحة الأمعاء.

لدى السليلوز العديد من التطبيقات الصناعية بسبب وفرة ، وتجديدها ، وخصائصها المرغوبة مثل التحلل الحيوي ، والتوافق الحيوي ، والقوة. يستخدم عادة في إنتاج الورق والمنسوجات ومواد البناء والوقود الحيوي.

الأثير السليلوز:

إيثرات السليلوزهي مجموعة من المركبات الكيميائية المستمدة من السليلوز من خلال التعديل الكيميائي. تتضمن هذه التعديلات إدخال مجموعات وظيفية ، مثل الهيدروكسي إيثيل ، هيدروكسي بروبيل ، أو الكربوكسي ميثيل ، على العمود الفقري للسليلوز. تحتفظ إيثرات السليلوز الناتجة ببعض الخصائص المميزة للسليلوز مع إظهار خصائص جديدة تمنحها المجموعات الوظيفية المضافة.

واحدة من الاختلافات الرئيسية بين إيثرات السليلوز والليلووز تكمن في خصائص قابلية الذوبان. في حين أن السليلوز غير قابل للذوبان في الماء ومعظم المذيبات العضوية ، غالبًا ما تكون إيثرات السليلوز قابلة للذوبان في الماء أو تظهر ذوبان محسّن في المذيبات العضوية. هذا الذوبان يجعل إيثرات السليلوز مواد متعددة الاستخدامات مع مجموعة واسعة من التطبيقات في الصناعات مثل الأدوية والغذاء ومستحضرات التجميل والبناء.

ومن الأمثلة الشائعة على إيثرات السليلوز السليلوز الميثيل (MC) ، السليلوز هيدروكسي بروبيل (HPC) ، والسليلوز الكربوكسي ميثيل (CMC). تُستخدم هذه المركبات كسماكة ومجلدات ومثبتات وعوامل تشكيل الأفلام في تركيبات مختلفة. على سبيل المثال ، يستخدم CMC على نطاق واسع في المنتجات الغذائية كعامل سماكة ومستحلب ، بينما يتم استخدام HPC في تركيبات الأدوية لإطلاق الدواء الخاضع للرقابة.

يشير الألياف إلى المواد ذات بنية طويلة تشبه الخيوط ، والسليلوز هو بوليمر طبيعي موجود في جدران الخلايا النباتية ، كما أن إيثرات السليلوز هي مشتقات معدلة كيميائيًا من السليلوز مع تطبيقات صناعية متنوعة. بينما يوفر السليلوز الإطار الهيكلي للنباتات ويعمل كمصدر للألياف الغذائية ، فإن إيثرات السليلوز توفر قابلية للذوبان معززة وتجد استخدامًا في مجموعة واسعة من الصناعات بسبب خصائصها الفريدة.