কাঁচামাল হিসাবে ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ গ্রহণ, 2-হাইড্রক্সি-3-সালফেট প্রোপায়েট সেলুলোজ ইথার সংশ্লেষিত করুন। ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার পণ্যের গঠন বিশ্লেষণ করে। বেস ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথার সংশ্লেষণের জন্য সর্বোত্তম প্রক্রিয়া শর্ত। ফলাফলগুলি দেখায় যে অপ্টিমাইজেশান অবস্থার অধীনে সংশ্লেষিত 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোনিক অ্যাসিড-ভিত্তিক প্রোপায়েট ব্যাকটেরিয়া ইথারের বিনিময় ক্ষমতা ছিল 0.481 মিমিওল/জি।
কীওয়ার্ড: ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ; 2-হাইড্রক্সিল-3-সালফোনিক অ্যাসিড-ভিত্তিক গরনেমাইন সেলুলোজ ইথার; বিনিময় ক্ষমতা
মাইক্রোবিয়াল সিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ রাসায়নিক গঠন এবং আণবিক গঠনে উদ্ভিদ সেলুলোজের অনুরূপ। এটি একটি সোজা পলিস্যাকারাইড যা ডি-পাইরোট গ্লুকোজ দ্বারা সংযুক্তβ-1, 4-গ্লাইকোসাইড বন্ড। উদ্ভিদ সেলুলোজের তুলনায়, ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ একটি ভাল বৈশিষ্ট্য আছে. এটি একটি অতি-মাইক্রো ফাইবার নেট যা অতি-মাইক্রো ফাইবার দ্বারা গঠিত। এটা বিশুদ্ধ সেলুলোজ আকারে বিদ্যমান এবং অনেক অনন্য ফাংশন আছে. শাব্দ সরঞ্জাম এবং তেল খনির দিকগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
2-হাইড্রক্সিল-3-সালফোনেট সেলুলার সেলুলোজ ইথার হল একটি গুরুত্বপূর্ণ সেলুলোজ ডেরিভেটিভ যা উচ্চ জল শোষণকারী উপাদান দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে। এটি একটি ক্যাটেশন হিসাবে ভারী ধাতু আয়ন এবং প্রোটিন শোষণের জন্য একটি কঠিন বিশুদ্ধতা হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। Feng Qingqin, Jie Zhefeng এবং অন্যান্য সেলুলোজ 2-হাইড্রক্সিল-3-সালফেট সেলুলোজ ইথার শক্তিশালী অ্যাসিড ক্যাটানিক এক্সচেঞ্জ প্রস্তুত করতে ধানের খোসা কর্ন স্ট্রে ব্যবহৃত হয়। এই নিবন্ধটি কাঁচামাল হিসাবে ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ব্যবহার করে, 2-হাইড্রোক্সিল-3-সালফোনিক অ্যাসিড-ভিত্তিক ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথার সংশ্লেষণ করে, এবং এর সেরা সিন্থেটিক অবস্থা এবং 2-হাইড্রোক্সিল-3-সালফা-সালফা সালফা এই অবস্থার অধীনে প্রস্তুত করা অধ্যয়নের জন্য অর্থোগোনাল পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করে। অ্যাসিড-ভিত্তিক গর্নেমাইন সেলুলোজ ইথারের বিনিময় ক্ষমতা উপাদানটির প্রকৃত প্রয়োগের জন্য তাত্ত্বিক ভিত্তি প্রদান করে।
1. পরীক্ষামূলক অংশ
1.1 রিএজেন্ট এবং যন্ত্র
ব্যাকটেরিয়াল সেলুলোজ (নিজের তৈরি), সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড, সোডিয়াম কার্বনেট, সোডিয়াম বিসালফাইট, ডাইঅক্সেন, এপিক্লোরোহাইড্রিন, অ্যাসিটোন, ইথানল, সোডিয়াম কার্বনেট, উপরের বিকারকগুলি বিশ্লেষণাত্মক গ্রেডের।
ইনকিউবেটর/ড্রাইং বক্স (সাংহাই-হেং টেকনোলজি কোং, লিমিটেড); GQF-1 জেট মিল (পাউডার সেন্টার, নানজিং ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি); ফুরিয়ার ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার (জার্মানি); Agilent AAS-3510 পারমাণবিক শোষণ স্পেকট্রোফটোমিটার।
1.2 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথার প্রস্তুতি
1.2.1 ক্রস-লিঙ্কযুক্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজের সংশ্লেষণ
10 গ্রাম ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ পাউডার, 60 মিলি এপিক্লোরোহাইড্রিন এবং 125 মিলি 2mol যোগ করুন·L-1 NaOH দ্রবণ একটি তিন-গলাযুক্ত ফ্লাস্কে যা একটি রিফ্লাক্স কনডেনসার এবং একটি আলোড়ন দিয়ে সজ্জিত, 1 ঘন্টার জন্য রিফ্লাক্সে তাপ, ফিল্টার এবং অ্যাসিটোন এবং জল দিয়ে মাঝারি বৈশিষ্ট্যে ক্রস-ওয়াশ করা হয় এবং 60 এ ভ্যাকুয়ামের নীচে শুকানো হয়।°ক্রস-লিঙ্কযুক্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ প্রাপ্ত করার জন্য সি.
1.2.2 সোডিয়াম 3-ক্লোরো-2 হাইড্রোক্সিপ্রোপেনসালফোনেটের সংশ্লেষণ
104.0gNaHSO3 ওজন করুন এবং এটি 200mLH2O তে দ্রবীভূত করুন এবং এটি SO2 গ্যাস দিয়ে পরিপূর্ণ হতে দিন। 70-90 পর্যন্ত তাপ°নাড়ার সাথে সি, তারপরে ড্রপিং ফানেলের সাথে 160mL এপিক্লোরোহাইড্রিন যোগ করুন এবং 85 এ প্রতিক্রিয়া করুন°4 ঘন্টার জন্য গ. প্রতিক্রিয়া পণ্যটি 5 এর নিচে শীতল করা হয়েছিল°C পণ্যটিকে স্ফটিক করার জন্য, তারপর স্তন্যপান করে ফিল্টার করা হয়, ধুয়ে ফেলা হয় এবং একটি ফ্যাকাশে হলুদ অশোধিত পণ্য পেতে শুকানো হয়। সাদা স্ফটিক পেতে অপরিশোধিত পণ্যটি 1:1 ইথানল দিয়ে পুনরায় ক্রিস্টালাইজ করা হয়েছিল।
1.2.3 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের সংশ্লেষণ
একটি রিফ্লাক্স কনডেনসার এবং একটি স্টিরির দিয়ে সজ্জিত একটি তিন-গলাযুক্ত ফ্লাস্কে 2 গ্রাম ক্রস-লিঙ্কযুক্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ, নির্দিষ্ট পরিমাণ 3-ক্লোরো-2-হাইড্রোক্সিপ্রোপেনসালফোনেট, 0.7 গ্রাম সোডিয়াম কার্বোনেট এবং 70 মিলি ডাইঅক্সেন জলীয় দ্রবণ যোগ করুন, নাইট্রোজেন সুরক্ষার অধীনে, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করুন এবং একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য প্রতিক্রিয়া জানাতে নাড়ুন, ফিল্টার করুন, নিরপেক্ষতার জন্য অ্যাসিটোন এবং জল দিয়ে ধুয়ে ফেলুন এবং 60 এ ভ্যাকুয়াম-শুষ্ক করুন°সি একটি হালকা হলুদ কঠিন প্রাপ্ত.
1.3 পণ্য গঠন বিশ্লেষণ
FT-IR পরীক্ষা: কঠিন KBr ট্যাবলেট, পরীক্ষার পরিসর: 500cm-1～4000cm-1.
1.4 বিনিময় ক্ষমতা নির্ধারণ
1-2 গ্রাম 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথার নিন, ভেজানোর জন্য উপযুক্ত পরিমাণে পাতিত জল যোগ করুন, তারপর নাড়ার সাথে বিনিময় কলামে ঢেলে দিন, উপযুক্ত পরিমাণে পাতিত জল দিয়ে ধুয়ে ফেলুন এবং তারপরে প্রায় 100mL 5% ব্যবহার করুন। হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ধুয়ে ফেলুন, প্রতি মিনিটে 3mL প্রবাহের হার নিয়ন্ত্রণ করুন। তারপর মিথাইল কমলা দ্বারা পরীক্ষা করার সময় অম্লতা না দেখানো পর্যন্ত পাতিত জল দিয়ে ধুয়ে ফেলুন, তারপরে 1mol L-1 এর ঘনত্বের সাথে প্রায় 60mL সোডিয়াম ক্লোরাইড দিয়ে ইলুট করুন, প্রায় 3mL/মিনিট এ প্রবাহের হার নিয়ন্ত্রণ করুন এবং বর্জ্য সংগ্রহ করুন Erlenmeyer ফ্লাস্ক. তারপর 50-80mL পাতিত জল দিয়ে কলাম ধুয়ে ফেলুন। সংগৃহীত সমাধান 0.1mol দিয়ে টাইটেরেট করা হয়েছিল·L-1 সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণ ফেনোলফথালিনকে নির্দেশক হিসাবে ব্যবহার করে এবং সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের মিলিলিটারের পরিমাণ ছিল VNaOH।
2. ফলাফল এবং আলোচনা
2.1 ক্রস-লিঙ্কযুক্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য
নতুন সি প্রবর্তনের কারণে-H, ক্রস-লিঙ্কযুক্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ হল 2922.98cm-1। সি এর প্রসারিত কম্পন-চিনির রিং-এর উপর H বর্ধিত হয়, এবং বর্ণালী রেখা a-এর 1161.76cm-1 এবং 1061.58cm-1-এ হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলির বৈশিষ্ট্যগত শোষণের শিখরগুলি দুর্বল হয়ে যায়, যা সেলুলোজে হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলির বৈশিষ্ট্যযুক্ত শোষণের শিখর। 3433.2cm-1-এ, সংশ্লিষ্ট হাইড্রক্সিল গ্রুপের কম্পনগত শোষণের শিখর এখনও বিদ্যমান, কিন্তু আপেক্ষিক তীব্রতা হ্রাস পায়, যা ইঙ্গিত করে যে গ্লুকোসাইড রিংয়ের হাইড্রক্সিল গ্রুপ সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপিত হয়নি।
2.2 সোডিয়াম 3-ক্লোরো-2-হাইড্রোক্সিপ্রোপেনসালফোনেটের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য
3525～3481cm-1 হল অ্যাসোসিয়েশন হাইড্রক্সিল O এর প্রসারিত কম্পন-H বন্ধন, 2930.96cm-1 হল C এর অসমমিতিক প্রসারিত কম্পন-H, 2852.69cm হল C এর প্রতিসম প্রসারিত কম্পন-H, 1227.3cm-1, 1054. 95cm-1 হল S=O-এর প্রসারিত কম্পন, 810.1cm-1 হল COS-এর প্রসারিত কম্পন, এবং 727.4cm-1 হল C-এর প্রসারিত কম্পন-Cl, নির্দেশ করে যে লক্ষ্য পণ্য গঠিত হয়েছে।
2.3 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য
3431cm-1 হল OH স্ট্রেচিং ভাইব্রেশন পিক, 2917cm-1 হল স্যাচুরেটেড CH স্ট্রেচিং ভাইব্রেশন পিক, 1656cm-1 হল CC স্ট্রেচিং ভাইব্রেশন পিক, 1212~1020cm-1 হল -SO2-অ্যান্টিসিম্যাট্রিক এবং স্টিচিং 5সেমি-এন্টিসিমেট্রিক SO বন্ড প্রসারিত কম্পন.
2.4 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের জন্য সংশ্লেষণের অবস্থার অপ্টিমাইজেশন
পরীক্ষায়, বিনিময় ক্ষমতা 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের গুণমান পরীক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। বিক্রিয়ায় যোগ করা 3-ক্লোরো-2 হাইড্রোক্সিপ্রোপেনসালফোনেট সোডিয়ামের পরিমাণ, ডাইঅক্সেন জলীয় দ্রবণের ঘনত্ব, প্রতিক্রিয়ার সময় এবং তাপমাত্রা ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ জ্যান্থেটের উপর প্রতিটি ফ্যাক্টরের প্রভাব বিশ্লেষণ করতে চারটি কারণ এবং তিন স্তরের অর্থোগোনাল পরীক্ষা করেছে। . এস্টার বৈশিষ্ট্যের প্রভাব।
অর্থোগোনাল পরীক্ষাগুলি দেখায় যে 4টি কারণের সর্বোত্তম সমন্বয় হল A2B1C3D। 1 পরিসীমা বিশ্লেষণ দেখায় যে প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল সেলুলোজ ইথারের শোষণ কর্মক্ষমতার উপর সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে এবং পরিসীমা হল 1. 914, তারপরে সময়, ডাইঅক্সেন এবং খাওয়ানোর পরিমাণের ঘনত্ব 3। -ক্লোরো-২ হাইড্রোক্সিপ্রোপেনসালফোনেট সোডিয়াম। 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের বিনিময় ক্ষমতা অপ্টিমাইজ করা অবস্থায় 0.481 mmol/g, যা ম্যানুয়ালটিতে রিপোর্ট করা অনুরূপ SE-টাইপ সেলুলোজ শক্তিশালী অ্যাসিড ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জ গাছের চেয়ে বেশি।
3. উপসংহার
ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ পরিবর্তন করে, 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোনিক অ্যাসিড প্রোপিল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথার সংশ্লেষিত হয়েছিল, এবং এর গঠন চিহ্নিত করা হয়েছিল এবং এর বিনিময় ক্ষমতা পরিমাপ করা হয়েছিল। নিম্নলিখিত উপসংহার টানা হয়েছিল: 1) 2-হাইড্রক্সি-3 - সালফোপ্রোপাইল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথার সংশ্লেষণের জন্য সর্বোত্তম প্রক্রিয়া শর্তগুলি হল: 2g ক্রস-লিঙ্কযুক্ত ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ, 3.5 গ্রাম 3-ক্লোরো-2-হাইড্রক্সিপ্রোপেনসালফোনেট সোডিয়াম সোডিয়াম, 7. এবং 7OmI30% ডাইঅক্সেন জলীয় দ্রবণ, 70 এ বিক্রিয়া°1 ঘন্টার জন্য নাইট্রোজেন সুরক্ষার অধীনে সি, এই অবস্থায় তৈরি 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোনিক অ্যাসিড প্রোপিল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের একটি উচ্চ বিনিময় ক্ষমতা রয়েছে; 2) 2-হাইড্রক্সি-3-সালফোনিক অ্যাসিড গ্রুপ প্রোপিল ব্যাকটেরিয়া সেলুলোজ ইথারের বিনিময় ক্ষমতা হ্যান্ডবুকে রিপোর্ট করা অনুরূপ SE ধরনের সেলুলোজ শক্তিশালী অ্যাসিড ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জ রেজিনের চেয়ে বেশি।
পোস্টের সময়: মার্চ-০৬-২০২৩