Archive for październik, 2006
Celuloza, błonnik, jest to nierozgałęziony biopolimer, polisacharyd o cząsteczkach złożonych z kilkuset do kilkunastu tysięcy jednostek glukozy połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi.
Celuloza wchodzi w skład ścian komórkowych większości roślin, niekiedy stanowiąc kilkadziesiąt procent ich suchej masy. Obok ligniny jest to jeden z najpowszechniej występujących biopolimerów. Mimo że jest niezmodyfikowanym wielocukrem, jej znaczenie jako substancji pokarmowej dla organizmów wyższych jest ograniczone. Większość zwierząt nie ma enzymów, które umożliwiałyby rozkład celulozy. Niektórzy roślinożercy posługują się w tym celu symbiotycznymi bakteriami lub pierwotniakami, które wytwarzają enzmym celulazę (np. termity czy parzystokopytne), inni celulozę po prostu wydalają.
Celuloza stanowi cenny surowiec. Nieprzetworzona, jako składnik drewna, jest jednym z pierwszych materiałów stosowanych przez człowieka. Przetworzona mechanicznie jest głównym składnikiem papieru i tektury. Wreszcie przekształcona chemicznie wchodzi w skład różnych produktów chemii przemysłowej.
Celuloza jest praktycznie nierozpuszczalna w większości rozpuszczalników organicznych, jednak można ją roztworzyć w stężonym roztworze kwasu octowego lub NaOH. W obu przypadkach nie jest to prosty proces rozpuszczania lecz reakcja chemiczna wolnych grup hydroksylowych z kwasem lub NaOH, prowadząca do otrzymania rozpuszczalnych pochodnych celulozy. Istnieje także rozpuszczalnik specjalny dla celulozy - jest to odczynnik Schweitzera (o wzorze Cu(NH4)2(OH)2), czyli tzw. Cuoxam.
październik 23rd, 2006
Celobioza (C12H22O11) - dwucukier, zbudowany z dwóch cząsteczek D-glukozy, połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym. Jest to jednostka strukturalna celulozy i produkt jej hydrolizy. Jest to dwucukier redukujący, nie występujący powszechnie w stanie wolnym w roślinach, lecz jest przejściowym produktem degradacji celulozy. Jest sacharydem nieprzyswajalnym przez człowieka.
październik 23rd, 2006
Guma guar - polisacharyd o rozgałęzionej budowie i wyjątkowo wysokiej masie cząsteczkowej dochodzącej do 1-2 milionów daltonów. Składa się z obojętnych aldoheksoz - łańcuch główny utworzony jest z jednostek galaktozowych i w sposób przypadkowy dołączone są grupy boczne utworzone z mannozy.
Roztwory gumy guar cechuje:
* dobra lepkość
* przezroczystość
* pseudoplastyczność
* brak granicy odkształcalności
* elastyczność.
Żelowanie gumy guar wywołuje obecność jonów boranowych lub kationów, przy czym żele te są termoodwracalne. Omawiany modyfikator lepkości wykazuje bardzo dużą stabilność w szerokim zakresie pH bo aż od wartości 3,5 do pH 10,5. Im wyższe jest pH tym żelowanie zachodzi łatwiej. Obniżając wartość pH poniżej 7 obserwuje się przejście z żelu do zolu.
Jest to dodatek do żywności, umieszczony na liście E, zagęszczający oraz stabilizujący produkty.
październik 23rd, 2006
Laktoza (4-O-β-D-galaktopiranozylo-D-glukopiranoza) zwana cukrem mlecznym (z łac. lac - mleko) jest dwucukrem, zbudowanym z D-galaktozy i D-glukozy, występującym w mleku ssaków. Zawartość laktozy:
* mleko krowie - 4,5%
* mleko ludzkie - 5,5-7,5%
Chemicznie jest to bezbarwna substancja stała o temperaturze topnienia 225°C, rozpuszczalna w wodzie, słabo rozpuszczalna w alkoholu i nierozpuszczalna w eterze. W jelicie cienkim ssaków enzym laktaza rozkłada laktozę na cukry proste, które ulegają wchłanianiu (absorpcji jelitowej).U niektórych osób dorosłych enzym ten zanika samoczynnie. W Polsce 37% populacji nie jest w stanie trawić laktozy, przez co może ona powodować przykre objawy. Niedobór tego enzymu prowadzi do schorzenia nietolerancji laktozy.
Laktoza pod wpływem bakterii mlekowych ulega fermentacji z wytworzeniem kwasu mlekowego. Otrzymuje się ją z serwatki podczas produkcji sera. Stosowana w przemyśle farmaceutycznym jako wypełniacz, w lecznictwie, przemyśle spożywczym i w pirotechnice.
październik 23rd, 2006
Jest to nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najmocniejszych kwasów - wszystkie układy o większej mocy od kwasu siarkowego(VI) 100% nazywa się superkwasami. Przez niektórych zwany krwią przemysłu chemicznego, ze względu na to, że używa się go bardzo wielu kluczowych syntezach.
Właściwości:
* Bezbarwna, klarowna, gęsta, oleista ciecz
* Niszczy białko
* Reaguje z metalami półszlachetnymi np. miedzią (na gorąco temp. roztworu ok. 100°C )
* Czernieje zostawiony na powietrzu (zwęglanie glukozy i aeroplanktonu)
* Bez zapachu
* Higroskopijny
* Silnie żrący
* Temperatura topnienia -15°C
* Temperatura wrzenia 310°C
* Z wodą tworzy azeotrop przy stężeniu ok. 96%
* Gęstość 1,84 g/cm3
* Rozpuszczalny bez ograniczeń w wodzie i etanolu
* Ciśnienie par ok. 0,0001 mbar (20°C)
Kwas siarkowy jest silnym środkiem pochłaniającym wodę. Ma szerokie zastosowanie w syntezie laboratoryjnej, produkcji papieru, jako elektrolit do akumulatorów samochodowych, zakwaszacz.
październik 23rd, 2006
Włókna poliestrowe - jest to grupa włókien syntetycznych wytwarzanych w wyniku polikondensacji kwasów dikarboksylowych z alkoholami polihydroksylowymi, najczęściej kwasu tereftalowego z glikolem etylenowym.
Włókna ciągłe mają powierzchnię gładką, cięte poddaje się karbikowaniu. Odznaczają się dużą wytrzymałością na rozerwanie, zginanie i ścieranie, dobrą odpornością na działanie światła, czynników chemicznych (słabe kwasy i zasady), są odporne biologicznie, bardzo słabo chłoną wodę, łatwo się elektryzują i brudzą, lecz dobrze piorą i szybko wysychają, barwią się trudno, są skłonne do pillingu, przewiewne.
Włókna poliestrowe same lub w mieszance z wełną, bawełną lub włóknami wiskozowymi służą do wyrobu tkanin na ubrania wierzchnie, tkanin dekoracyjnych, firanek. Włókna poliestrowe teksturowane służą do wyrobów dziewiarskich. Włókna poliestrowe są także używane do wyrobu przewodów zastępujących odcinki naczyń krwionośnych oraz do produkcji wyrobów technicznych, np. lin, kordów. Produkowane są pod różnymi nazwami handlowymi: elana, torlen (w Polsce), trevira, westan, dacron, fortrel, ławsan, terylen i inne.
październik 20th, 2006
Polipropylen jest to polimer z grupy poliolefin, który zbudowany jest z merów o wzorze: -[-CH2CH(CH3)-]-. Otrzymuje się go w wyniku niskociśnieniowej polimeryzacji propylenu. Polipropylen jest jednym z dwóch (obok polietylenów) najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych. Na przedmiotach produkowanych z tego tworzywa umieszcza się zwykle symbol PP.
Polipropylen PP jest węglowodorowym polimerem termoplastycznym, tzn. daje się wprowadzić w stan ciekły pod wpływem zwiększenia temperatury, oraz z powrotem zestalić po jej obniżeniu bez zmian własności chemicznych.
Sposób otrzymywania
PP otrzymuje się w wyniku polimeryzacji propenu (zwanego popularnie propylenem, CH2=CHCH3), który jest otrzymywany z ropy naftowej. Współcześnie większość polipropylenu produkuje się w procesie Zieglera-Natty, w fazie gazowej z użyciem katalizatorów związków metaloorganicznych zawieszanych na specjalnych podłożach.
Polimeryzację PP prowadzi się najczęściej w roztworze, w temperaturze od 50 do 100 °C, która trwa od 0,5 do 10 h. Jako rozpuszczalniki w procesie polimeryzacji stosuje się nasycone alkany, jak np. heksan i n–heptan. W tych układach wytrąca się powstający izotaktyczny polipropylen, natomiast polimer ataktyczny pozostaje w roztworze. Katalizator stosuje się w roztworze lub zawiesinie.
Ze względu na to, że jeden z atomów węgla w każdym merze polipropylenu jest centrum chiralności, polipropylen występuje w trzech podstawowych formach steroizomerycznych, które różnią się położeniem bocznych grup -CH3 (metylowych) w przestrzeni względem swoich sąsiadów. W zależności od warunków polimeryzacji i rodzaju katalizatora można otrzymywać następujące odmiany polimeru:
* PP ataktyczny - w którym konfiguracja absolutna centrów chiralnoÅ›ci jest przypadkowa, co powoduje, że niezbyt precyzyjnie mówiÄ…c boczne grupy metylowe znajdujÄ… siÄ™ losowo raz “nad” Å‚aÅ„cuchem polimeru a raz “pod” (zobacz rysunek z prawej strony).
* PP izotaktyczny - w którym koonfiguracja wszystkich centrów chiralnoÅ›ci jest jednakowa, co powoduje że wszystkie grupy metylowe znajdujÄ… siÄ™ po “jednej stronie” Å‚aÅ„cucha polimeru
* PP syndiotaktyczny - w którym konfiguracja centrów chiralności jest ściśle naprzemienna, czego skutkiem jest też ścisła naprzemienność umiejscowienia bocznych grup metylowych.
PP ataktyczny ma bardzo słabe własności mechaniczne i praktycznie nie jest stosowany jako materiał konstrukcyjny. PP izotaktyczny posiada najlepsze własności mechaniczne i jednocześnie najwyższą spośród wszystkich form PP temperaturę mięknięcia. PP izotaktyczny jest tworzywem termoplastycznym (przetwarzanym przez wtrysk i tłoczenie), który stosuje się m.in do produkcji rur, naczyń, zabawek, opakowań, folii itp.) Olbrzymia większość PP stosowanego w praktyce to właśnie jego forma izotaktyczna.
W stosunku do polietylenu, PP izotaktyczny jest sztywniejszy i bardziej odporny na zginanie i rozrywanie i jednocześnie nieco łatwiej się go przetwarza. Jest on jednak też nieco droższy w produkcji. Jego wadą w stosunku do polietylenu jest mniejsza odporność chemiczna. Polietylen jest niemal całkowicie nierozpuszczalny.
PP syndiotaktyczny - ma słabsze własności mechaniczne, ale posiada jednocześnie niższą temperaturę mięknięcia. Stosuje się go czasami do produkcji przedmiotów o bardzo złożonym kształcie, które nie są poddawane zbyt dużym obciążeniom mechanicznym (np: elementy zabawek).
Jeśli polimeryzacja jest przeprowadzona w niskiej temperaturze (od -50 do -35 °C) w obecności katalizatorów Friedela–Craftsa, to otrzymuje się PP bezpostaciowy (amorficzny) o ciężarze cząsteczkowym od 1000 do 10 000, jeżeli natomiast zastosuje się katalizatory typu Zieglera-Natty otrzymuje się PP izotaktyczny, który ma średni ciężar cząsteczkowy od 50 000 do 100 000, a w przypadku gatunków włóknotwórczych - niekiedy do 1 000 000. Na właściwości polimeru decydujący wpływ ma taktyczność (frakcja izo–, syndio– lub ataktyczna) oraz krystaliczność i ciężar cząsteczkowy.
Produkcja przemysłowa
Pierwszy proces przemysłowy produkcji PP izotaktycznego został uruchomiony w 1957 roku we Włoszech. Obecnie wyżej opisane procesy stosują różne firmy i każdy z nich ma wiele różnic technologicznych.
W Polsce PP produkuje się głównie poprzez wykorzystanie katalizatorów typu Zieglera–Natty (Petrochemia Płock). Syntezę katalizatora prowadzi się w oddzielnym węźle przygotowania katalizatora. Polimeryzację prowadzi się w czterech reaktorach pracujących szeregowo o malejącym rozkładzie ciśnień. Jako rozpuszczalnika używa się heksanu, a propylen jest oczyszczony powyżej 99,7 %. Katalizator w postaci roztworu w heksanie dozuje się do pierwszego reaktora, skąd przechodzi do następnych. Polimeryzacja zachodzi w temperaturze około 60 °C pod ciśnieniem przekraczającym 1 MPa.
Masowy wskaźnik szybkości płynięcia polimeru ustala się za pomocą ilości wodoru dozowanego do reaktora. Wyprodukowana zawiesinę polipropylenu zadaje się metanolem w celu dezaktywacji katalizatora. Następnie przemywa się tę zawiesinę wodą w celu usunięcia katalizatora, który na tym etapie procesu jest w fazie metanolowo-wodnej. Oddzieloną zawiesinę polimeru w heksanie poddaje się odwirowaniu. Uzyskany polipropylen izotaktyczny suszy się w suszarce transportowej i fluidalnej za pomocą gorącego azotu. Suchy proszek polimeru jest transportowany pneumatycznie azotem do miejsca granulacji, dodaje się stabilizatory i inne składniki dodatkowe oraz poddaje wytłaczaniu z granulowaniem. Otrzymany granulat jest produktem handlowym, który w zależności od gatunku można wtryskiwać lub wytłaczać.
Nowsze instalacje z bardzo aktywnymi katalizatorami umożliwiają uproszczenie technologii wytwarzania polipropylenu, głównie poprzez wyeliminowanie procesu mycia. Eliminuje to potrzebę oczyszczania ścieków oraz zmniejsza zużycie pary technologicznej.
Inne metody wytwarzania polipropylenu to polimeryzacja w ciekłym monomerze (w masie) oraz w fazie gazowej. Są to metody nowsze i zarazem bardziej ekonomiczne. Polimeryzację prowadzi się w temperaturze od 55 do 80 °C pod ciśnieniem od 2,7 do 3,0 MPa. Stężenie monomeru jest kilkakrotnie większe niż podczas polimeryzacji w roztworze, co umożliwia zmniejszenie stężenia katalizatora i mniejsze objętości reaktorów. Stopień krystalizacji otrzymanego polipropylenu wynosi około 95 %.
październik 20th, 2006
Poliamidy to polimery, które posiadają wiązania amidowe -C(O)-NH- w swoich głównych łańcuchach.
Poliamidy mają bardzo silną tendencję do krystalizacji dodatkowo wzmacnianą tworzeniem się wiązań wodorowych między atomem tlenu i azotu z dwóch różnych grup amidowych. Dzięki temu poliamidy są bardziej twarde i trudniej topliwe niż poliestry nie mówiąc już o polimerach winylowych. Z poliamidów produkuje się przede wszystkim włókna zwane nylonami i aramidami oraz tworzywa sztuczne o podwyższonej odporności mechanicznej nadające się np. do produkcji kół zębatych.
październik 20th, 2006
Kwas migdałowy jest to związek organiczny, hydroksylowy kwas aromatyczny o wzorze półstrukturalnym: C6H5-CH(OH)COOH. Wzór sumaryczny C8H8O3. Stosowany w kosmetyce i terapii. Kwas ten topi się w temperaturze 119 °C.
październik 19th, 2006
Kwas jabłkowy (kwas hydroksybursztynowy, kwas hydroksybutanodiowy) wzór sumaryczny C4H6O5 lub C2H3OH(COOH)2 - organiczny związek chemiczny, hydroksykwas obecny m.in. w soku z jabłek.
W temperaturze pokojowej jest to biały, krystaliczny proszek. Posiada 3 izomery optyczne:
Kwas L-jabłkowy
1. kwas L-jabłkowy (z konfiguracją absolutną RR) - temperatura topnienia 100-100°C, temperatura wrzenia 140°C; występuje w niedojrzałych owocach, np. jabłkach, jarzębinie, wiśniach
2. kwas D-jabłkowy (z konfiguracją absolutną SS) - nie występuje naturalnie
3. kwas DL-jabłkowy (z konfiguracją absoutną RS) - temp. topnienia 130-131°C, temp. wrzenia 140°C - nie występuje naturalnie.
Kwas jabłkowy jest produktem ubocznym metabolizmu cukrów. Stosowany w syntezie organicznej, w przemyśle spożywczym zamiast octu oraz w przemyśle farmaceutycznym.
Forma zjonizowana tego kwasu występuje jako produkt pośredni w cyklu Krebsa.
Stosowany w produkatach spożywczych jako regulator kwasowości oznaczany jako E296.
październik 19th, 2006
Next Posts
Previous Posts