តើ​សារធាតុ​ប្រតិកម្ម​អ្វី​ដែល​រំលាយ​សែលុយឡូស?

សែលុយឡូសគឺជាប៉ូលីស្យូមស្មុគ្រស្មាញដែលផ្សំឡើងដោយឯកតាគ្លុយកូសជាច្រើនដែលតភ្ជាប់ដោយចំណង β-1,4-glycosidic ។ វាគឺជាសមាសធាតុសំខាន់នៃជញ្ជាំងកោសិការុក្ខជាតិ និងផ្តល់ឱ្យជញ្ជាំងកោសិការុក្ខជាតិនូវការគាំទ្ររចនាសម្ព័ន្ធដ៏រឹងមាំ និងរឹងមាំ។ ដោយសារតែខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូសវែង និងគ្រីស្តាល់ខ្ពស់ វាមានស្ថេរភាពខ្លាំង និងមិនរលាយ។

(1) លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសែលុយឡូសនិងការលំបាកក្នុងការរំលាយ

សែលុយឡូសមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចខាងក្រោមដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការរំលាយ:

គ្រីស្តាល់ខ្ពស់៖ ខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូសបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើដ៏តឹងរ៉ឹង តាមរយៈចំណងអ៊ីដ្រូសែន និងកម្លាំង van der Waals ។

កម្រិតខ្ពស់នៃវត្ថុធាតុ polymerization: កម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization (ពោលគឺប្រវែងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល) នៃ cellulose គឺខ្ពស់ ដែលជាធម្មតាមានចាប់ពីរាប់រយទៅរាប់ពាន់ឯកតាគ្លុយកូស ដែលបង្កើនស្ថេរភាពនៃម៉ូលេគុល។

បណ្តាញចំណងអ៊ីដ្រូសែន៖ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនមានវត្តមានយ៉ាងទូលំទូលាយរវាង និងក្នុងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូស ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការបំផ្លាញ និងរំលាយដោយសារធាតុរំលាយទូទៅ។

(2) សារធាតុដែលរំលាយសែលុយឡូស

បច្ចុប្បន្ន សារធាតុ​ដែល​គេ​ស្គាល់​ថា​អាច​រំលាយ​សែលុយឡូស​យ៉ាង​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​រួម​មាន​ប្រភេទ​ដូច​ខាង​ក្រោម៖

1. សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង

អង្គធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង គឺជាអង្គធាតុរាវដែលផ្សំឡើងដោយសារធាតុស៊ីអ៊ីតសរីរាង្គ និងអ៊ីយ៉ុងសរីរាង្គ ឬអសរីរាង្គ ដែលជាធម្មតាមានភាពប្រែប្រួលទាប ស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់ និងការលៃតម្រូវខ្ពស់។ អង្គធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងមួយចំនួនអាចរំលាយសែលុយឡូស ហើយយន្តការសំខាន់គឺបំបែកចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូស។ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងធម្មតាដែលរំលាយសែលុយឡូសរួមមាន:

1-Butyl-3-methylimidazolium chloride ([BMIM]Cl): អង្គធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងនេះរំលាយសែលុយឡូសដោយធ្វើអន្តរកម្មជាមួយចំណងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងសែលុយឡូសតាមរយៈឧបករណ៍ទទួលចំណងអ៊ីដ្រូសែន។

1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM][Ac]): អង្គធាតុរាវអ៊ីយ៉ុងនេះអាចរំលាយកំហាប់ខ្ពស់នៃសែលុយឡូសក្រោមលក្ខខណ្ឌស្រាល។

2. ដំណោះស្រាយអុកស៊ីតកម្មអាមីន
សូលុយស្យុងអុកស៊ីតកម្មអាមីនដូចជាដំណោះស្រាយចម្រុះនៃឌីអេទីឡាមីន (DEA) និងក្លរួទង់ដែងត្រូវបានគេហៅថា [Cu(II)-ammonium solution] ដែលជាប្រព័ន្ធសារធាតុរំលាយខ្លាំងដែលអាចរំលាយសែលុយឡូសបាន។ វាបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃសែលុយឡូសតាមរយៈការកត់សុី និងការភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែន ធ្វើឱ្យខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូសកាន់តែទន់ និងរលាយកាន់តែច្រើន។

3. ប្រព័ន្ធ Lithium chloride-dimethylacetamide (LiCl-DMAc)
ប្រព័ន្ធ LiCl-DMAc (lithium chloride-dimethylacetamide) គឺជាវិធីសាស្រ្តបុរាណមួយសម្រាប់ការរំលាយសែលុយឡូស។ LiCl អាចបង្កើតការប្រកួតប្រជែងសម្រាប់ចំណងអ៊ីដ្រូសែន ដោយហេតុនេះបំផ្លាញបណ្តាញចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងម៉ូលេគុលសែលុយឡូស ខណៈដែល DMAc ជាសារធាតុរំលាយអាចធ្វើអន្តរកម្មបានយ៉ាងល្អជាមួយខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលកោសិកា។

4. ដំណោះស្រាយអាស៊ីត hydrochloric / ស័ង្កសីក្លរួ
ដំណោះស្រាយអាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរិច/ស័ង្កសីក្លរួ គឺជាសារធាតុប្រតិកម្មដែលបានរកឃើញដំបូង ដែលអាចរំលាយសែលុយឡូស។ វាអាចរំលាយសែលុយឡូសដោយបង្កើតឥទ្ធិពលសម្របសម្រួលរវាងស័ង្កសីក្លរួ និងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូស ហើយអាស៊ីត hydrochloric បំផ្លាញចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងម៉ូលេគុលសែលុយឡូស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដំណោះស្រាយនេះគឺមានភាពច្រេះខ្លាំងចំពោះឧបករណ៍ និងត្រូវបានកំណត់ក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង។

5. អង់ស៊ីម Fibrinolytic
អង់ស៊ីម Fibrinolytic (ដូចជា cellulases) រំលាយ cellulose ដោយកាតាលីករការបំបែក cellulose ទៅជា oligosaccharides និង monosaccharides តូចជាង។ វិធីសាស្រ្តនេះមានកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យនៃការបំប្លែងជីវគីមី និងការបំប្លែងជីវម៉ាស ទោះបីជាដំណើរការរំលាយរបស់វាមិនមែនជាការរំលាយគីមីទាំងស្រុងក៏ដោយ ប៉ុន្តែត្រូវបានសម្រេចតាមរយៈ biocatalysis ។

(3) យន្តការនៃការរំលាយសែលុយឡូស

reagents ផ្សេងគ្នាមានយន្តការផ្សេងគ្នាសម្រាប់ការរំលាយ cellulose ប៉ុន្តែជាទូទៅពួកគេអាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈយន្តការសំខាន់ពីរ:
ការបំផ្លាញចំណងអ៊ីដ្រូសែន៖ ការបំផ្លាញចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលសែលុយឡូស តាមរយៈការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនប្រកួតប្រជែង ឬអន្តរកម្មអ៊ីយ៉ុង ដែលធ្វើឱ្យវារលាយ។
ការបន្ធូរខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល៖ ការបង្កើនភាពទន់នៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលកោសិកា និងកាត់បន្ថយភាពថ្លានៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលតាមរយៈមធ្យោបាយរូបវន្ត ឬគីមី ដូច្នេះពួកវាអាចរលាយក្នុងសារធាតុរំលាយ។

(4) ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃការរំលាយសែលុយឡូស

ការរំលាយសែលុយឡូសមានកម្មវិធីសំខាន់ៗក្នុងវិស័យជាច្រើន៖
ការរៀបចំដេរីវេនៃសែលុយឡូស៖ បន្ទាប់ពីការរំលាយសែលុយឡូស វាអាចត្រូវបានកែប្រែដោយគីមីបន្ថែមទៀត ដើម្បីរៀបចំកោសិកាអេធើរ សែលុយឡូសអេធើរ និងនិស្សន្ទវត្ថុផ្សេងទៀត ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងអាហារ ឱសថ ថ្នាំកូត និងផ្នែកផ្សេងៗទៀត។
សមា្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើសែលុយឡូស: ដោយប្រើសែលុយឡូសរលាយ, cellulose nanofibers, ភ្នាសសែលុយឡូសនិងសម្ភារៈផ្សេងទៀតអាចត្រូវបានរៀបចំ។ សមា្ភារៈទាំងនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកល្អនិងភាពឆបគ្នានៃជីវគីមី។
ថាមពលជីវម៉ាស៖ តាមរយៈការរំលាយ និងបំប្លែងសែលុយឡូស វាអាចបំប្លែងទៅជាជាតិស្ករដែលមានជាតិ fermentable សម្រាប់ផលិតជីវឥន្ធនៈដូចជា bioethanol ដែលជួយសម្រេចបាននូវការអភិវឌ្ឍន៍ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលកកើតឡើងវិញ។

ការរំលាយសែលុយឡូសគឺជាដំណើរការដ៏ស្មុគស្មាញមួយដែលពាក់ព័ន្ធនឹងយន្តការគីមី និងរូបវន្តជាច្រើន។ សារធាតុរាវអ៊ីយ៉ុង ដំណោះស្រាយអុកស៊ីតកម្មអាមីណូ ប្រព័ន្ធ LiCl-DMAc ដំណោះស្រាយអាស៊ីត hydrochloric/zinc chloride និងអង់ស៊ីម cellolytic បច្ចុប្បន្នត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាភ្នាក់ងារដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការរំលាយកោសិកា។ ភ្នាក់ងារនីមួយៗមានយន្តការរំលាយ និងវាលកម្មវិធីរៀងៗខ្លួន។ ជាមួយនឹងការសិក្សាស៊ីជម្រៅនៃយន្តការរំលាយសែលុយឡូស វាត្រូវបានគេជឿថា វិធីសាស្ត្ររំលាយដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងបរិស្ថានកាន់តែច្រើន នឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលផ្តល់លទ្ធភាពកាន់តែច្រើនសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ និងការអភិវឌ្ឍនៃសែលុយឡូស។