પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝની રાસાયણિક રચના શું છે

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ (PAC) એ સેલ્યુલોઝનું રાસાયણિક રીતે સંશોધિત વ્યુત્પન્ન છે, જે કુદરતી રીતે બનતું પોલિસેકરાઇડ છે જે છોડની કોષની દિવાલોમાં જોવા મળે છે. PAC નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે તેના અનન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે તેલ ડ્રિલિંગ, ફૂડ પ્રોસેસિંગ, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને સૌંદર્ય પ્રસાધનો સહિતના વિવિધ ઉદ્યોગોમાં થાય છે. તેની રાસાયણિક રચના, માળખું અને ગુણધર્મો તેને ઘણા કાર્યક્રમોમાં આવશ્યક ઉમેરણ બનાવે છે.

સેલ્યુલોઝ સ્ટ્રક્ચર:

સેલ્યુલોઝ એ રેખીય પોલિસેકરાઇડ છે જે β(1→4) ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા β-D-ગ્લુકોઝ પરમાણુઓના પુનરાવર્તિત એકમોથી બનેલું છે. દરેક ગ્લુકોઝ એકમમાં ત્રણ હાઇડ્રોક્સિલ (-OH) જૂથો હોય છે, જે રાસાયણિક ફેરફાર માટે નિર્ણાયક છે.

રાસાયણિક ફેરફાર:

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ સેલ્યુલોઝના રાસાયણિક ફેરફાર દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. ફેરફારની પ્રક્રિયામાં સેલ્યુલોઝ બેકબોન પર એનિઓનિક જૂથોની રજૂઆતનો સમાવેશ થાય છે, તેને ચોક્કસ ગુણધર્મો સાથે પ્રદાન કરે છે. સેલ્યુલોઝને સંશોધિત કરવા માટેની સામાન્ય પદ્ધતિઓમાં ઇથરિફિકેશન અને એસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.

એનિઓનિક જૂથો:

ફેરફાર દરમિયાન સેલ્યુલોઝમાં ઉમેરવામાં આવેલા એનિઓનિક જૂથો પરિણામી પોલિમરને પોલિઆનિયોનિક ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે. આ જૂથોમાં કાર્બોક્સિલેટ (-COO⁻), સલ્ફેટ (-OSO₃⁻), અથવા ફોસ્ફેટ (-OPO₃⁻) જૂથોનો સમાવેશ થઈ શકે છે. એનિઓનિક જૂથની પસંદગી પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝના ઇચ્છિત ગુણધર્મો અને હેતુ પર આધારિત છે.

PAC ની રાસાયણિક રચના:

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝની રાસાયણિક રચના ચોક્કસ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ અને ઇચ્છિત એપ્લિકેશનના આધારે બદલાય છે. જો કે, સામાન્ય રીતે, પીએસીમાં મુખ્યત્વે સેલ્યુલોઝ બેકબોન હોય છે જેની સાથે એનિઓનિક જૂથો જોડાયેલા હોય છે. અવેજીની ડિગ્રી (DS), જે ગ્લુકોઝ એકમ દીઠ એનિઓનિક જૂથોની સરેરાશ સંખ્યાનો સંદર્ભ આપે છે, તે બદલાઈ શકે છે અને PAC ના ગુણધર્મોને ખૂબ પ્રભાવિત કરે છે.

રાસાયણિક માળખું ઉદાહરણ:

કાર્બોક્સિલેટ જૂથો સાથે પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝની રાસાયણિક રચનાનું ઉદાહરણ નીચે મુજબ છે:

પોલિનીયોનિક સેલ્યુલોઝ સ્ટ્રક્ચર

આ રચનામાં, વાદળી વર્તુળો સેલ્યુલોઝ બેકબોનના ગ્લુકોઝ એકમોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને લાલ વર્તુળો કેટલાક ગ્લુકોઝ એકમો સાથે જોડાયેલા કાર્બોક્સિલેટ એનિઓનિક જૂથો (-COO⁻) દર્શાવે છે.

ગુણધર્મો:

પોલિઆનોનિક સેલ્યુલોઝ ઘણા ઇચ્છનીય ગુણધર્મો દર્શાવે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

રિઓલોજી ફેરફાર: તે તેલ ઉદ્યોગમાં ડ્રિલિંગ પ્રવાહી જેવા વિવિધ કાર્યક્રમોમાં સ્નિગ્ધતા અને પ્રવાહીના નુકશાનને નિયંત્રિત કરી શકે છે.

પાણીની જાળવણી: PAC પાણીને શોષી શકે છે અને જાળવી શકે છે, જે તેને ભેજ નિયંત્રણની જરૂર હોય તેવા ઉત્પાદનોમાં ઉપયોગી બનાવે છે, જેમ કે ખાદ્ય ઉત્પાદનો અથવા ફાર્માસ્યુટિકલ ફોર્મ્યુલેશન.

સ્થિરતા: તે તબક્કાના વિભાજન અથવા એકત્રીકરણને અટકાવીને વિવિધ ફોર્મ્યુલેશનમાં સ્થિરતા અને પ્રભાવને વધારે છે.

જૈવ સુસંગતતા: ઘણી એપ્લિકેશનોમાં, પીએસી બાયોકોમ્પેટીબલ અને બિન-ઝેરી છે, જે તેને ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

એપ્લિકેશન્સ:

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં એપ્લિકેશન શોધે છે:

ઓઇલ ડ્રિલિંગ પ્રવાહી: PAC એ સ્નિગ્ધતા, પ્રવાહીની ખોટ અને શેલ નિષેધને નિયંત્રિત કરવા માટે ડ્રિલિંગ કાદવમાં મુખ્ય ઉમેરણ છે.

ફૂડ પ્રોસેસિંગ: તેનો ઉપયોગ સોસ, ડ્રેસિંગ અને પીણાં જેવા ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં જાડું, સ્ટેબિલાઇઝર અથવા વોટર રીટેન્શન એજન્ટ તરીકે થાય છે.

ફાર્માસ્યુટિકલ્સ: PAC ટેબ્લેટ ફોર્મ્યુલેશન, સસ્પેન્શન અને ટોપિકલ ક્રીમમાં બાઈન્ડર, ડિસઇન્ટિગ્રન્ટ અથવા સ્નિગ્ધતા મોડિફાયર તરીકે સેવા આપે છે.

સૌંદર્ય પ્રસાધનો: તેનો ઉપયોગ સ્નિગ્ધતા નિયંત્રણ અને સ્થિરતા પ્રદાન કરવા માટે ક્રિમ, લોશન અને શેમ્પૂ જેવા વ્યક્તિગત સંભાળ ઉત્પાદનોમાં થાય છે.

ઉત્પાદન:

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ઘણા પગલાંઓ શામેલ છે:

સેલ્યુલોઝ સોર્સિંગ: સેલ્યુલોઝ સામાન્ય રીતે લાકડાના પલ્પ અથવા કોટન લિન્ટરમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

રાસાયણિક ફેરફાર: સેલ્યુલોઝ ગ્લુકોઝ એકમો પર એનિઓનિક જૂથો દાખલ કરવા માટે ઇથરિફિકેશન અથવા એસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે.

શુદ્ધિકરણ: સંશોધિત સેલ્યુલોઝ અશુદ્ધિઓ અને ઉપ-ઉત્પાદનોને દૂર કરવા માટે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.

સૂકવણી અને પેકેજિંગ: શુદ્ધ પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝને સૂકવવામાં આવે છે અને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વિતરણ માટે પેક કરવામાં આવે છે.

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ એ સેલ્યુલોઝનું રાસાયણિક રીતે સંશોધિત વ્યુત્પન્ન છે જે સેલ્યુલોઝ બેકબોન સાથે જોડાયેલ એનિઓનિક જૂથો સાથે છે. તેની રાસાયણિક રચના, જેમાં એનિઓનિક જૂથોના પ્રકાર અને ઘનતાનો સમાવેશ થાય છે, તેના ગુણધર્મો અને તેલ ડ્રિલિંગ, ફૂડ પ્રોસેસિંગ, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને સૌંદર્ય પ્રસાધનો જેવા ઉદ્યોગોમાં વિવિધ કાર્યક્રમો માટે યોગ્યતા નક્કી કરે છે. તેના સંશ્લેષણ અને રચનાના ચોક્કસ નિયંત્રણ દ્વારા, પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ વિશ્વભરમાં અસંખ્ય ઉત્પાદનો અને પ્રક્રિયાઓમાં અનિવાર્ય ઉમેરણ તરીકે ચાલુ રહે છે.