Cellulose هڪ پيچيده polysaccharide آهي جيڪو ڪيترن ئي گلوڪوز يونٽن تي مشتمل آهي جيڪو β-1,4-glycosidic بانڊن سان ڳنڍيل آهي. اهو ٻوٽي جي سيل جي ڀتين جو بنيادي حصو آهي ۽ ٻوٽي جي سيل جي ڀتين کي مضبوط ساخت جي حمايت ۽ سختي ڏئي ٿو. ڊگھي سيلولوز ماليڪيولر زنجير ۽ اعلي crystallinity جي ڪري، ان کي مضبوط استحڪام ۽ ناقابل حل آهي.
(1) سيلولوز جا خاصيتون ۽ حل ڪرڻ ۾ مشڪل
سيلولوز ۾ ھيٺيون خاصيتون آھن جيڪي ان کي ٽوڙڻ ڏکيو بڻائين ٿيون:
هاءِ ڪرسٽلنيٽي: سيلولوز ماليڪيولر زنجير هائڊروجن بانڊز ۽ وان ڊير والز قوتن جي ذريعي هڪ تنگ لٽيس ڍانچي ٺاهي ٿي.
پوليمرائيزيشن جو اعليٰ درجو: سيلولوز جي پوليمرائيزيشن جو درجو (يعني ماليڪيولر زنجير جي ڊگھائي) وڌيڪ آهي، عام طور تي سوين کان هزارين گلوڪوز يونٽن تائين، جيڪو ماليڪيول جي استحڪام کي وڌائي ٿو.
هائيڊروجن بانڊ نيٽ ورڪ: هائيڊروجن بانڊ سيلولوز ماليڪيولر زنجيرن جي وچ ۾ ۽ ان جي اندر وڏي پيماني تي موجود آهن، ان کي تباهه ڪرڻ ۽ عام سولوينٽس ذريعي ڦهلائڻ ڏکيو آهي.
(2) ريجنٽ جيڪي سيلولوز کي ٽوڙيندا آهن
في الحال، سڃاتل ريجينٽ جيڪي سيلولوز کي مؤثر طريقي سان ڦهلائي سگهن ٿا، بنيادي طور تي هيٺيان ڀاڱا شامل آهن:
1. Ionic Liquids
Ionic liquids is liquids with organic cations and organic or inorganic anions , عام طور تي گهٽ volatility سان, اعلي حرارتي استحڪام ۽ اعلي adjustability سان. ڪجهه آئنڪ مائع سيلولوز کي ٽوڙي سگهن ٿا، ۽ مکيه ميڪانيزم سيلولوز جي ماليڪيولر زنجيرن جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ کي ٽوڙڻ آهي. عام آئنڪ مائع جيڪي سيلولوز کي ٽوڙيندا آهن انهن ۾ شامل آهن:
1-Butyl-3-methylimidazolium chloride ([BMIM]Cl): ھي آئنڪ مائع سيلولوز کي ھائڊروجن بانڊ قبول ڪندڙن جي ذريعي سيلولوز ۾ ھائڊروجن بانڊن سان رابطي ۾ اچي ٿو.
1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM][Ac]): هي آئنڪ مائع نسبتا نرم حالتن ۾ سيلولوز جي اعلي ڪنسنٽريشن کي ٽوڙي سگھي ٿو.
2. Amine oxidant حل
امائن آڪسيڊنٽ محلول جهڙوڪ ڊائيٿيلامائن (DEA) ۽ ڪاپر ڪلورائڊ جو مخلوط محلول [Cu(II)-امونيم محلول] چئبو آهي، جيڪو هڪ مضبوط محلول سسٽم آهي جيڪو سيلولوز کي ٽوڙي سگهي ٿو. اهو آڪسائيڊشن ۽ هائيڊروجن بانڊنگ ذريعي سيلولوز جي ڪرسٽل ڍانچي کي تباهه ڪري ٿو، سيلولوز جي ماليڪيولر زنجير کي نرم ۽ وڌيڪ حل ڪندڙ بڻائي ٿو.
3. Lithium chloride-dimethylacetamide (LiCl-DMAc) سسٽم
LiCl-DMAc (lithium chloride-dimethylacetamide) سسٽم سيلولوز کي ڦهلائڻ لاء شاندار طريقن مان هڪ آهي. LiCl هائڊروجن بانڊن لاءِ مقابلو ڪري سگهي ٿو، ان ڪري سيلولوز ماليڪيولز جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ نيٽ ورڪ کي تباهه ڪري ٿو، جڏهن ته DMAc هڪ سالوينٽ جي حيثيت سان سيلولوز ماليڪيولر زنجير سان چڱيءَ ريت لهه وچڙ ڪري سگهي ٿو.
4. Hydrochloric امل / زنڪ کلورائڊ حل
هائڊروڪلورڪ ايسڊ / زنڪ ڪلورائڊ حل هڪ ابتدائي دريافت ڪيل ريجنٽ آهي جيڪو سيلولوز کي ڦهلائي سگهي ٿو. اهو زنڪ ڪلورائڊ ۽ سيلولوز ماليڪيولر زنجيرن جي وچ ۾ ڪوآرڊينيشن اثر ٺاهي سيلولوز کي ٽوڙي سگهي ٿو، ۽ هائڊروڪلورڪ ايسڊ سيلولوز ماليڪيولز جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ کي تباهه ڪري ٿو. بهرحال، هي حل انتهائي corrosive آهي سامان ۽ عملي ايپليڪيشنن ۾ محدود آهي.
5. Fibrinolytic enzymes
Fibrinolytic enzymes (جهڙوڪ cellulases) سيلولوز کي ٽوڙي ڇڏيندا آهن سيلولوز جي گلجڻ کي ننڍڙن oligosaccharides ۽ monosaccharides ۾. هي طريقو بايوڊيگريڊيشن ۽ بايوماس جي تبديلي جي شعبن ۾ ايپليڪيشنن جو هڪ وسيع سلسلو آهي، جيتوڻيڪ ان کي ڦهلائڻ وارو عمل مڪمل طور تي ڪيميائي تحليل نه آهي، پر بايو ڪيٽيليسس ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي.
(3) سيلولوز جي تحليل جو ميکانيزم
مختلف ريجينٽس وٽ سيلولوز کي ٽوڙڻ لاءِ مختلف ميکانيزم آهن، پر عام طور تي انهن کي ٻن مکيه ميڪانيزم سان منسوب ڪري سگهجي ٿو:
هائيڊروجن بانڊن جي تباهي: سيلولوز ماليڪيولر زنجيرن جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊن کي تباهه ڪري مقابلي واري هائيڊروجن بانڊ جي ٺهڻ يا آئنڪ رابطي ذريعي، ان کي حل ڪرڻ.
ماليڪيولر زنجير آرام: سيلولوز ماليڪيولر زنجيرن جي نرمي کي وڌائڻ ۽ ماليڪيولر زنجيرن جي ڪرسٽالنيٽي کي جسماني يا ڪيميائي طريقن سان گھٽائڻ، ته جيئن انهن کي محلولن ۾ ڦهلائي سگهجي.
(4) سيلولوز جي تحليل جي عملي ايپليڪيشنون
سيلولوز جي تحليل ڪيترن ئي شعبن ۾ اهم ايپليڪيشنون آهن:
سيلولوز ڊيريويٽيوز جي تياري: سيلولوز کي ٽوڙڻ کان پوءِ، ان کي وڌيڪ ڪيميائي طريقي سان تبديل ڪري سگهجي ٿو ته جيئن سيلولوز ايٿرز، سيلولوز ايسٽرز ۽ ٻين نڪتن کي تيار ڪري سگهجي، جيڪي وڏي پيماني تي کاڌي، دوائن، ڪوٽنگ ۽ ٻين شعبن ۾ استعمال ٿين ٿا.
سيلولوز تي ٻڌل مواد: استعمال ٿيل سيلولوز، سيلولوز نانوفائبر، سيلولوز جھلي ۽ ٻيو مواد تيار ڪري سگهجي ٿو. انهن مواد ۾ سٺي ميخانياتي ملڪيت ۽ بايو مطابقت آهي.
بايوماس انرجي: سيلولوز کي ٽوڙڻ ۽ خراب ڪرڻ سان، ان کي بايو فيول جي پيداوار لاءِ خميري شگر ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو، جهڙوڪ بائيوٿينول، جيڪا قابل تجديد توانائي جي ترقي ۽ استعمال کي حاصل ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي.
سيلولوز جي تحليل هڪ پيچيده عمل آهي جنهن ۾ ڪيترن ئي ڪيميائي ۽ جسماني ميڪانيزم شامل آهن. Ionic liquids، amino oxidant solutions، LiCl-DMAc سسٽم، هائڊروڪلورڪ ايسڊ / زنڪ کلورائڊ حل ۽ سيلولوٽڪ اينزيمس في الحال سيلولوز کي ڦهلائڻ لاء موثر ايجنٽ طور سڃاتل آهن. هر ايجنٽ کي پنهنجي منفرد تحليل ميڪانيزم ۽ ايپليڪيشن فيلڊ آهي. سيلولوز جي تحليل ميڪانيزم جي گهري مطالعي سان، اهو يقين آهي ته وڌيڪ موثر ۽ ماحول دوستي کي ڦهلائڻ جا طريقا ٺاهيا ويندا، جيڪي سيلولوز جي استعمال ۽ ترقي لاء وڌيڪ امکانات فراهم ڪندا.
پوسٽ جو وقت: جولاء-09-2024