Yer kürəsində ən çox yayılmış üzvi birləşmə olan sellüloza diqqətəlayiq xüsusiyyətlərə malikdir ki, bunlardan biri də suyu udmaq qabiliyyətidir.Selülozun bu hiqroskopik təbiəti toxuculuqdan əczaçılıq məhsullarına qədər müxtəlif sənaye sahələrində geniş tətbiq tapır.Selülozun su udulmasının arxasında duran mexanizmləri başa düşmək onun müxtəlif tətbiqlərdə istifadəsini optimallaşdırmaq üçün çox vacibdir.
Giriş:
β(1→4) qlikozid bağları ilə bağlanmış qlükoza vahidlərindən ibarət polisaxarid olan sellüloza bitki hüceyrə divarlarının əsas struktur komponentidir.Təbiətdəki bolluğu, bərpa oluna bilməsi və bioloji parçalanma qabiliyyəti onu çoxsaylı sənaye tətbiqləri üçün çox arzu olunan material halına gətirir.Sellülozanın heyranedici xüsusiyyətlərindən biri suyu səmərəli şəkildə udmaq qabiliyyətidir.Bu xüsusiyyət toxuculuq, kağız istehsalı, qida, əczaçılıq və biomateriallar kimi müxtəlif sahələrdə əhəmiyyətli təsirlərə malikdir.Selülozun su udma davranışının altında yatan mexanizmləri başa düşmək onun bu tətbiqlərdə tam potensialından istifadə etmək üçün vacibdir.
Sellüloza ilə suyun udulmasına təsir edən amillər:
Sellülozanın su udma qabiliyyətinə bir neçə amil təsir göstərir:
Kristallik: Sellülozanın kristal quruluşu onun su udma xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.Kristal bölgələr su molekullarına məhdud giriş səbəbindən amorf bölgələrlə müqayisədə daha az su udulur.
Səth sahəsi: Selüloz liflərinin səth sahəsi suyun udulmasında həlledici rol oynayır.Daha yüksək səth sahəsi olan incə bölünmüş selüloz, daha həcmli selüloz strukturları ilə müqayisədə daha çox su udmağa meyllidir.
Hidrofillik: Selüloz molekullarında mövcud olan hidroksil (-OH) qrupları onları hidrofilik edir, hidrogen bağı vasitəsilə suyun udulmasını asanlaşdırır.
Polimerləşmə dərəcəsi: Daha yüksək polimerləşmə dərəcəsi olan sellüloza, vahid kütlədə daha çox hidroksil qrupunun olması səbəbindən daha yüksək su udma qabiliyyətinə malikdir.
Temperatur və Nisbi Rütubət: Temperatur və nisbi rütubət kimi ətraf mühit şəraiti sellülozun su udma davranışına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.Daha yüksək temperatur və rütubət səviyyələri ümumiyyətlə su molekullarının hərəkətliliyinin artması səbəbindən suyun udulmasını artırır.
Xarakteristika üsulları:
Sellülozanın su udma xüsusiyyətlərini xarakterizə etmək üçün müxtəlif üsullardan istifadə olunur:
Qravimetrik analiz: Qravimetrik üsullar zamanla suya məruz qaldıqda sellüloza nümunələrinin çəki artımının ölçülməsini əhatə edir.Bu, suyun udulma kinetikası və tarazlıq rütubəti haqqında kəmiyyət məlumatları təqdim edir.
Furye Transform İnfraqırmızı Spektroskopiyası (FTIR): FTIR spektroskopiyası su udulduqdan sonra sellülozun funksional qruplarındakı dəyişiklikləri təhlil etmək üçün istifadə olunur.Pik mövqelərdə və intensivliklərdə dəyişikliklər sellüloza və su molekulları arasında qarşılıqlı əlaqəni göstərir.
X-şüalarının difraksiyası (XRD): XRD suyun udulmasından sonra sellüloza kristallığında dəyişiklikləri qiymətləndirmək üçün istifadə olunur.Kristallik indeksinin azalması sellüloza liflərinin suyun udulması səbəbindən şişkinliyini göstərir.
Taranan Elektron Mikroskopiya (SEM): SEM suyun udulmasından əvvəl və sonra sellüloza liflərindəki morfoloji dəyişiklikləri vizuallaşdırmağa imkan verir.Bu, selüloz materiallarının struktur bütövlüyü və məsaməliliyi haqqında məlumat verir.
Sellülozanın Hiqroskopik Material kimi Tətbiqləri:
Selülozun hiqroskopik təbiəti müxtəlif sənaye sahələrində müxtəlif tətbiqlər tapır:
Tekstil: Pambıq və rayon kimi sellüloza əsaslı liflər nəm udmaq qabiliyyətinə görə toxuculuq istehsalında geniş şəkildə istifadə olunur, geyimə rahatlıq və nəfəs alma qabiliyyəti verir.
Kağız istehsalı: Selüloz lifləri kağız istehsalında əsas xammal kimi xidmət edir.Onların su udma xüsusiyyətləri kağızın keyfiyyətinə, çap olunma qabiliyyətinə və gücünə təsir göstərir.
Qida sənayesi: Metilselüloz və karboksimetilselüloz kimi selüloz törəmələri qida məhsullarında qatılaşdırıcı, stabilizator və emulqator kimi istifadə olunur.Onların su udma qabiliyyəti faktura və raf ömrünün sabitliyini artırır.
Əczaçılıq vasitələri: Sellüloza əsaslı köməkçi maddələr dərmanların sərbəst buraxılmasına nəzarət etmək, sabitliyi yaxşılaşdırmaq və bioavailability artırmaq qabiliyyətinə görə əczaçılıq formulalarında adətən istifadə olunur.Onlar həmçinin tablet və kapsulların parçalanmasına və həllinə kömək edirlər.
Biomateriallar: Sellüloza hidrogelləri və filmləri dərmanların çatdırılması, toxuma mühəndisliyi və yaraların sağalması da daxil olmaqla müxtəlif biotibbi tətbiqlər üçün perspektivli biomateriallar kimi ortaya çıxır.Onların yüksək su udma qabiliyyəti effektiv nəmləndirməyə və hüceyrə proliferasiyasına imkan verir.
Sellülozanın suyu udmaq qabiliyyəti onun unikal struktur və kimyəvi xüsusiyyətlərindən irəli gəlir.Suyun udulmasına təsir edən amilləri, xarakterizə üsullarını və selülozun hiqroskopik material kimi tətbiqini başa düşmək onun müxtəlif sənaye sahələrində istifadəsini optimallaşdırmaq üçün vacibdir.Bu sahədə davamlı tədqiqatlar tətbiq dairəsini daha da genişləndirəcək və təkmilləşdirilmiş performans xüsusiyyətləri ilə davamlı materialların inkişafına töhfə verəcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 29 mart 2024-cü il