Selulosa polianionik (PAC) ialah derivatif selulosa yang diubah suai yang digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi perindustrian.Polimer serba boleh ini berasal daripada selulosa, polisakarida semulajadi yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan.Pengubahsuaian melibatkan pengenalan kumpulan anionik pada tulang belakang selulosa, dengan itu meningkatkan keterlarutan air dan meningkatkan sifat reologi.PAC yang dihasilkan mempunyai ciri unik yang menjadikannya berharga dalam industri minyak dan gas, pengeluaran makanan, farmaseutikal dan banyak lagi.
Selulosa ialah polimer linear yang terdiri daripada unit glukosa berulang yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik.Ia banyak di alam semula jadi dan merupakan komponen struktur dinding sel tumbuhan.Walau bagaimanapun, selulosa semulajadi mempunyai keterlarutan terhad dalam air kerana ikatan hidrogen antara molekulnya yang kuat.Untuk mengatasi had ini, selulosa polianionik telah disintesis melalui satu siri pengubahsuaian kimia.
Kaedah biasa untuk pengeluaran PAC melibatkan tindak balas eterifikasi atau pengesteran.Semasa proses ini, kumpulan anionik, seperti kumpulan karboksilat atau sulfonat, dimasukkan ke dalam rantai selulosa.Ini memberikan polimer cas negatif, menjadikannya larut air dan memberikan sifat unik.Tahap penggantian atau bilangan kumpulan anionik bagi setiap unit glukosa boleh dilaraskan untuk menyesuaikan sifat PAC yang terhasil untuk memenuhi keperluan aplikasi tertentu.
Salah satu aplikasi utama PAC adalah dalam industri minyak dan gas, di mana ia digunakan sebagai bahan tambahan utama dalam cecair penggerudian.Cecair penggerudian, juga dikenali sebagai lumpur, memainkan pelbagai peranan utama dalam proses penggerudian telaga minyak dan gas, termasuk menyejukkan mata gerudi, mengangkut keratan ke permukaan, dan mengekalkan kestabilan lubang telaga.Menambah PAC pada cecair penggerudian mengawal sifat reologinya, seperti kelikatan dan kehilangan bendalir.Ia bertindak sebagai tackifier, menghalang pepejal daripada mendap dan memastikan penggantungan yang cekap dalam cecair.
Sifat reologi PAC boleh diperhalusi untuk mencapai keseimbangan yang diingini antara kelikatan dan kawalan kehilangan bendalir.Ini amat penting untuk operasi penggerudian di bawah keadaan yang berbeza, seperti formasi dan suhu yang berbeza.Keterlarutan air PAC juga menjadikannya mudah untuk dicampur dengan cecair penggerudian, dan kestabilannya merentasi pelbagai keadaan pH meningkatkan lagi kegunaannya di lapangan.
Sebagai tambahan kepada peranannya dalam cecair penggerudian, PAC digunakan dalam pelbagai aplikasi lain.Dalam industri makanan, ia digunakan sebagai pemekat dan penstabil dalam produk seperti salad dressing, sos dan produk tenusu.Keupayaannya untuk meningkatkan kelikatan dan mengawal tekstur menjadikannya berharga dalam formulasi di mana sifat-sifat ini adalah kritikal.
Industri farmaseutikal juga menggunakan PAC sebagai eksipien dalam formulasi ubat.Ia boleh dimasukkan ke dalam salutan tablet dan formulasi pelepasan terkawal untuk memodulasi kadar pelepasan ubat.Biokompatibiliti dan ketoksikan rendah PAC menyumbang kepada penerimaannya dalam aplikasi farmaseutikal.
Selain itu, PAC telah menemui aplikasi dalam proses rawatan air.Sifat anioniknya membolehkan ia berinteraksi dengan zarah bercas positif, membantu menghilangkan kekotoran daripada air.Dalam kes ini, ia bertindak sebagai flokulan atau koagulan, menggalakkan pengagregatan zarah supaya ia lebih mudah untuk dikeluarkan melalui pemendapan atau penapisan.
Walaupun penggunaannya meluas, potensi isu alam sekitar dan kemampanan yang berkaitan dengan pengeluaran dan pelupusan PAC mesti dipertimbangkan.Penyelidik dan industri terus meneroka kimia hijau dan sumber selulosa alternatif untuk menangani isu ini.
Selulosa polianionik ialah contoh luar biasa bagaimana pengubahsuaian kimia boleh mengubah polimer semula jadi kepada bahan pelbagai fungsi dengan pelbagai aplikasi.Peranannya dalam industri seperti minyak dan gas, makanan dan farmaseutikal menyerlahkan kepelbagaiannya dan kepentingan berterusan derivatif selulosa dalam proses pembuatan moden.Memandangkan kemajuan teknologi dan keperluan untuk penyelesaian yang mampan berkembang, pencarian kaedah pengeluaran PAC yang mesra alam dan aplikasinya berkemungkinan akan terus berkembang.
Masa siaran: Dis-19-2023