Целлюлоза, ки фаровонтарин пайвастагии органикӣ дар рӯи замин аст, хосиятҳои аҷибе нишон медиҳад, ки яке аз онҳо қобилияти ҷабби об мебошад.Ин табиати гигроскопии селлюлоза дар соҳаҳои мухталифи саноат, аз нассоҷӣ то дорусозӣ барномаҳои васеъ пайдо мекунад.Фаҳмидани механизмҳои паси азхудкунии оби селлюлоза барои беҳтар кардани истифодаи он дар барномаҳои гуногун муҳим аст.
Муқаддима:
Целлюлоза, полисахарид, ки аз воҳидҳои глюкоза иборат аст, ки бо пайвандҳои β(1→4) гликозидӣ пайвастанд, ҷузъи асосии сохтории деворҳои ҳуҷайраи растанӣ мебошад.Фаровонии он дар табиат, таҷдидпазирӣ ва биодеградатсия онро як маводи хеле дилхоҳ барои барномаҳои сершумори саноатӣ месозад.Яке аз хосиятҳои ҷолиби селлюлоза қобилияти ба таври самаранок ҷаббида кардани об мебошад.Ин хусусият дар соҳаҳои гуногун, аз қабили нассоҷӣ, коғазсозӣ, хӯрокворӣ, дорусозӣ ва биоматериалҳо таъсири назаррас дорад.Фаҳмидани механизмҳое, ки рафтори азхудкунии об дар селлюлоза барои истифодаи пурраи потенсиали он дар ин барномаҳо муҳим аст.
Омилҳое, ки ба ҷабби об аз ҷониби селлюлоза таъсир мерасонанд:
Якчанд омилҳо ба қобилияти азхудкунии оби селлюлоза таъсир мерасонанд:
Кристаллӣ: Сохтори кристаллии селлюлоза ба хосиятҳои азхудкунии об ба таври назаррас таъсир мерасонад.Минтақаҳои кристаллӣ дар муқоиса бо минтақаҳои аморфӣ аз сабаби дастрасии маҳдуд ба молекулаҳои об ҷабби обро камтар нишон медиҳанд.
Майдони рӯизаминӣ: Масоҳати сатҳи нахҳои селлюлоза дар азхудкунии об нақши ҳалкунанда дорад.Целлюлозаи маҳин тақсимшуда бо масоҳати сатҳи баландтар дар муқоиса бо сохторҳои селлюлоза бештар обро ҷаббида мекунад.
Гидрофилӣ: Гурӯҳҳои гидроксил (-OH), ки дар молекулаҳои селлюлоза мавҷуданд, онҳоро гидрофилӣ мекунанд ва азхудкунии обро тавассути пайванди гидроген осон мекунанд.
Дараҷаи полимеризатсия: Целлюлоза бо дараҷаи баландтари полимеризатсия майл дорад қобилияти азхудкунии об аз сабаби мавҷудияти гурӯҳҳои бештари гидроксил дар як воҳиди масса.
Ҳарорат ва намии нисбӣ: Шароитҳои муҳити зист ба монанди ҳарорат ва намии нисбӣ ба рафтори азхудкунии об аз селлюлоза ба таври назаррас таъсир мерасонанд.Ҳарорати баландтар ва сатҳи намӣ одатан азхудкунии обро аз ҳисоби афзоиши ҳаракати молекулаҳои об беҳтар мекунанд.
Усулҳои тавсифи:
Барои тавсифи хосиятҳои азхудкунии оби селлюлоза усулҳои гуногун истифода мешаванд:
Таҳлили гравиметрӣ: Усулҳои гравиметрӣ чен кардани вазни афзояндаи намунаҳои селлюлозаро ҳангоми дучор шудан ба об бо мурури замон дар бар мегиранд.Ин маълумоти миқдорӣ дар бораи кинетикаи азхудкунии об ва мӯҳтавои намии мувозинат медиҳад.
Спектроскопияи инфрасурхи Фурье (FTIR): Спектроскопияи FTIR барои таҳлили тағирот дар гурӯҳҳои функсионалии селлюлоза ҳангоми азхудкунии об истифода мешавад.Тағирот дар мавқеъҳои баланд ва шиддатҳо таъсири мутақобилаи молекулаҳои селлюлоза ва обро нишон медиҳанд.
Дифраксияи рентгенӣ (XRD): XRD барои арзёбии тағирот дар кристаллии селлюлоза пас аз азхудкунии об истифода мешавад.Паст шудани индекси кристаллӣ аз варами нахҳои селлюлоза аз сабаби гирифтани об шаҳодат медиҳад.
Микроскопияи электронии сканерӣ (SEM): SEM имкон медиҳад, ки тағироти морфологии нахҳои селлюлоза пеш аз азхудкунии об ва пас аз ҷабби об нишон дода шавад.Он дар бораи якпорчагии сохтор ва порозияи маводи селлюлоза маълумот медиҳад.
Истифодаи селлюлоза ҳамчун маводи гигроскопӣ:
Табиати гигроскопии селлюлоза дар соҳаҳои мухталиф барномаҳои гуногунро пайдо мекунад:
Нахи нассоҷӣ: Нахҳои селлюлоза ба монанди пахта ва ноҳия аз сабаби қобилияти ҷаббидани намӣ, бароҳатӣ ва нафаскашии либос дар истеҳсоли нассоҷӣ васеъ истифода мешаванд.
Коғазсозӣ: Нахҳои селлюлоза ҳамчун ашёи асосии истеҳсоли коғаз хизмат мекунанд.Хусусиятҳои азхудкунии об ба сифати коғаз, чоппазирӣ ва қувват таъсир мерасонанд.
Саноати хӯрокворӣ: Ҳосилаҳои селлюлоза ба монанди метилцеллюлоза ва карбоксиметилцеллюлоза ҳамчун агентҳои ғафскунанда, стабилизаторҳо ва эмульгаторҳо дар маҳсулоти хӯрокворӣ истифода мешаванд.Қобилияти азхудкунии оби онҳо устувории матоъ ва мӯҳлати нигоҳдории онро беҳтар мекунад.
Доруворӣ: Моддаҳои ёрирасон дар асоси селлюлоза одатан дар формулаҳои фармасевтӣ барои қобилияти онҳо барои назорати баровардани маводи мухаддир, беҳтар кардани устуворӣ ва баланд бардоштани биологӣ истифода мешаванд.Онҳо инчунин дар пароканда ва пароканда кардани планшетҳо ва капсулаҳо кӯмак мекунанд.
Биоматериалҳо: Гидрогелҳои селлюлоза ва филмҳо ҳамчун биоматериалҳои умедбахш барои барномаҳои гуногуни биотиббӣ, аз ҷумла интиқоли доруҳо, муҳандисии бофтаҳо ва табобати захмҳо пайдо мешаванд.Иқтидори баланди азхудкунии об имкон медиҳад, ки гидратсияи самаранок ва паҳншавии ҳуҷайраҳоро таъмин кунад.
Қобилияти аҷиби целлюлоза барои азхудкунии об аз хосиятҳои беназири сохторӣ ва химиявии он сарчашма мегирад.Фаҳмидани омилҳое, ки ба азхудкунии об таъсир мерасонанд, усулҳои тавсиф ва истифодаи селлюлоза ҳамчун маводи гигроскопӣ барои беҳтар кардани истифодаи он дар соҳаҳои мухталиф муҳим аст.Тадқиқоти давомдор дар ин соҳа доираи барномаҳоро боз ҳам васеътар мекунад ва ба таҳияи маводи устувор бо хосиятҳои афзояндаи иҷроиш мусоидат мекунад.
Вақти фиристодан: 29 март-2024