چرا سلولز پلیمر نامیده می شود؟

سلولز ، که اغلب به آن فراوان ترین ترکیب آلی روی زمین گفته می شود ، یک مولکول جذاب و پیچیده با تأثیر عمیق بر جنبه های مختلف زندگی است ، از ساختار گیاهان تا ساخت کاغذ و منسوجات.

برای درک چراسلولبه عنوان یک پلیمر طبقه بندی می شود ، ضروری است که به ترکیب مولکولی آن ، خصوصیات ساختاری و رفتاری که در هر دو سطح ماکروسکوپی و میکروسکوپی نشان می دهد ، بپردازید. با بررسی جامع این جنبه ها ، می توانیم ماهیت پلیمری سلولز را روشن کنیم.

مبانی شیمی پلیمر:
علم پلیمر شاخه ای از شیمی است که به مطالعه ماکرومولکول ها می پردازد ، که مولکولهای بزرگی هستند که از تکرارهای ساختاری مکرر معروف به مونومر تشکیل شده اند. فرآیند پلیمریزاسیون شامل پیوند این مونومرها از طریق اوراق قرضه کووالانسی ، تشکیل زنجیرهای طولانی یا شبکه است.

ساختار مولکولی سلولز:
سلولز در درجه اول از اتم های کربن ، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است که در یک ساختار زنجیره ای خطی مانند قرار گرفته است. بلوک ساختمانی اصلی آن ، مولکول گلوکز ، به عنوان واحد مونومر برای پلیمریزاسیون سلولز عمل می کند. هر واحد گلوکز در زنجیره سلولز از طریق پیوندهای گلیکوزیدی β (4 → 4) به قسمت بعدی وصل می شود ، جایی که گروه های هیدروکسیل (-OH) بر روی کربن -1 و کربن -4 واحدهای گلوکز مجاور برای تشکیل پیوند ، واکنشهای میعانتی را انجام می دهند.

ماهیت پلیمری سلولز:

واحدهای تکرار شونده: پیوندهای گلیکوزیدی β (4 → 4) در سلولز منجر به تکرار واحدهای گلوکز در طول زنجیره پلیمر می شود. این تکرار واحدهای ساختاری یک ویژگی اساسی پلیمرها است.
وزن مولکولی بالا: مولکول های سلولز از هزاران تا میلیون ها واحد گلوکز تشکیل شده است که منجر به وزن مولکولی بالا معمولی برای مواد پلیمری می شود.
ساختار زنجیره ای طولانی: ترتیب خطی واحدهای گلوکز در زنجیره های سلولز زنجیره های مولکولی گسترده ، شبیه به ساختارهای زنجیره ای مشخصه مشاهده شده در پلیمرها را تشکیل می دهد.
فعل و انفعالات بین مولکولی: مولکول های سلولز پیوند هیدروژن بین مولکولی بین زنجیره های مجاور ، تسهیل تشکیل میکرو فیبرها و ساختارهای ماکروسکوپی مانند الیاف سلولز را نشان می دهند.
خصوصیات مکانیکی: استحکام مکانیکی و استحکام سلولز ، که برای یکپارچگی ساختاری دیواره های سلول گیاهی ضروری است ، به ماهیت پلیمری آن نسبت داده می شود. این خواص یادآور سایر مواد پلیمری است.
تجزیه پذیری زیست پذیری: علی رغم استحکام آن ، سلولز قابل تجزیه قابل تجزیه است و تحت تخریب آنزیمی توسط سلولزها قرار می گیرد ، که پیوندهای گلیکوزییدی بین واحدهای گلوکز را هیدرولیز می کند و در نهایت پلیمر را به مونومرهای تشکیل دهنده آن فرو می برد.

برنامه ها و اهمیت:
ماهیت پلیمریسلولکاربردهای متنوع خود را در صنایع مختلف از جمله کاغذ و خمیر ، منسوجات ، داروهای دارویی و انرژی تجدید پذیر زیربنای آن قرار می دهد. مواد مبتنی بر سلولز به دلیل فراوانی ، تجزیه و تحلیل پذیری ، تجدیدپذیری و تطبیق پذیری آنها ارزش دارد و آنها را در جامعه مدرن ضروری می کند.

سلولز به دلیل ساختار مولکولی ، که شامل تکراری واحدهای گلوکز در ارتباط با پیوندهای گلیکوزیدی β (4 → 4) است ، به عنوان پلیمر واجد شرایط است و در نتیجه زنجیرهای طولانی با وزن مولکولی بالا وجود دارد. ماهیت پلیمری آن در خصوصیات مختلفی از جمله تشکیل زنجیره های مولکولی گسترده ، فعل و انفعالات بین مولکولی ، خصوصیات مکانیکی و تجزیه پذیری زیستی تجلی می یابد. دانستن سلولز به عنوان پلیمر برای سوء استفاده از برنامه های بی شمار و استفاده از پتانسیل آن در فن آوری ها و مواد پایدار محوری است.