सेल्यूलोज इथर को प्रतिस्थापित किया जाता है?

प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर सेल्यूलोज से प्राप्त बहुमुखी और औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण यौगिकों का एक समूह है, जो पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में बायोपॉलिमर में से एक है। ये पंख सेल्यूलोज बैकबोन के हाइड्रॉक्सिल समूहों (-OH) के रासायनिक संशोधन द्वारा निर्मित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न गुणों और अनुप्रयोगों के साथ विभिन्न प्रकार के उत्पाद होते हैं। अनुप्रयोगों में फार्मास्यूटिकल्स, भोजन, व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों, निर्माण सामग्री, वस्त्र, और बहुत कुछ शामिल हैं।

सेल्यूलोज की संरचना:
सेल्यूलोज एक रैखिक पॉलीसेकेराइड है जो β-1,4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा जुड़े ग्लूकोज इकाइयों को दोहराने से बना है। दोहराए जाने वाली इकाइयों में ग्लूकोज यूनिट में तीन हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जो सेल्यूलोज को अत्यधिक हाइड्रोफिलिक और विभिन्न रासायनिक संशोधनों के लिए अतिसंवेदनशील बनाता है।

प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर का संश्लेषण:
प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर के संश्लेषण में सेल्यूलोज बैकबोन के हाइड्रॉक्सिल समूहों पर विभिन्न कार्यात्मक समूहों की शुरूआत शामिल है। इन ईथर्स को संश्लेषित करने के लिए सामान्य तरीकों में ईथरिफिकेशन और एस्टरीफिकेशन शामिल हैं।

ईथरीकरण प्रतिक्रियाओं में ईथर लिंकेज बनाने के लिए एल्काइल या आर्यल समूहों के साथ हाइड्रॉक्सिल समूहों के प्रतिस्थापन को शामिल किया जाता है। यह उचित परिस्थितियों में एल्काइल हलाइड्स, एल्काइल सल्फेट्स या एल्काइल ईथर के साथ प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इन प्रतिक्रियाओं में आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले एल्काइलेटिंग एजेंटों में मिथाइल क्लोराइड, एथिल क्लोराइड और बेंजाइल क्लोराइड शामिल हैं।

दूसरी ओर, एस्टेरिफिकेशन में एस्टर बॉन्ड बनाने के लिए एक एसाइल समूह के साथ एक हाइड्रॉक्सिल समूह की जगह शामिल है। यह उत्प्रेरक की उपस्थिति में एसिड क्लोराइड, एनहाइड्राइड या एसिड के साथ प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इन प्रतिक्रियाओं में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एसाइलेटिंग एजेंटों में एसिटिक एनहाइड्राइड, एसिटाइल क्लोराइड और फैटी एसिड शामिल हैं।

प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर के प्रकार:
मिथाइल सेल्यूलोज (एमसी):

मिथाइलसेलुलोज मिथाइल क्लोराइड के साथ सेल्यूलोज के ईथरिफिकेशन द्वारा निर्मित होता है।
यह व्यापक रूप से भोजन, फार्मास्यूटिकल्स और व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों सहित विभिन्न उद्योगों में एक मोटा, स्टेबलाइजर और पायसीकारक के रूप में उपयोग किया जाता है।
एमसी हाइड्रेटेड होने पर एक स्पष्ट जेल बनाता है और स्यूडोप्लास्टिक व्यवहार को प्रदर्शित करता है, जिससे यह चिपचिपाहट नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
Hydroxyethylcellulose (HEC):

हाइड्रॉक्सीथाइल सेल्यूलोज को सेल्यूलोज और एथिलीन ऑक्साइड के ईथरिफिकेशन द्वारा संश्लेषित किया जाता है।
यह आमतौर पर कोटिंग्स, सौंदर्य प्रसाधन, चिकित्सा और अन्य उद्योगों में मोटा, चिपकने वाला और फिल्म बनाने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
एचईसी समाधान के लिए स्यूडोप्लास्टिक व्यवहार प्रदान करता है और उत्कृष्ट जल प्रतिधारण गुण प्रदान करता है।
Hydroxypropylcellulose (HPC):

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्यूलोज प्रोपलीन ऑक्साइड के साथ सेल्यूलोज के ईथरिफिकेशन द्वारा निर्मित होता है।
इसका उपयोग फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन में एक मोटा, स्टेबलाइजर और बाइंडर के रूप में किया जाता है, विशेष रूप से टैबलेट कोटिंग्स और नियंत्रित-रिलीज़ ड्रग डिलीवरी सिस्टम में।
एचपीसी में थर्मोगेलिंग गुण होते हैं, जो उच्च तापमान पर जैल बनाते हैं।
Carboxymethylcellulose (CMC):

Carboxymethylcellulose को क्षारीय परिस्थितियों में सेल्यूलोज और सोडियम मोनोक्लोरोसेटेट के ईथरिफिकेशन द्वारा संश्लेषित किया जाता है।
यह व्यापक रूप से भोजन, दवा और औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक मोटा, स्टेबलाइजर और पायसीकारक के रूप में उपयोग किया जाता है।
CMC समाधानों और कतरनी-पतले व्यवहार को समाधान और स्थिर कोलाइडल फैलाव बनाता है।
एथिल हाइड्रॉक्सीथाइल सेल्यूलोज (ईएचईसी):

एथिल हाइड्रॉक्सीथाइल सेल्यूलोज एक डिसबस्टिटेड सेल्यूलोज ईथर है, जो एथिलीन ऑक्साइड और एथिल क्लोराइड के साथ सेल्यूलोज के अनुक्रमिक ईथर के द्वारा निर्मित होता है।
इसका उपयोग कोटिंग्स, चिपकने वाले और व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में एक थिकेनर, रियोलॉजी संशोधक और फिल्म पूर्व के रूप में किया जाता है।
EHEC में अपने एकल प्रतिस्थापित समकक्षों की तुलना में अधिक जल घुलनशीलता और संगतता है।
प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर की विशेषताएं:
प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर के गुण प्रतिस्थापन की डिग्री, आणविक भार और रासायनिक संरचना जैसे कारकों के आधार पर भिन्न होते हैं। हालांकि, वे आमतौर पर निम्नलिखित विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं:

हाइड्रोफिलिसिटी: प्रतिस्थापित सेल्युलोज इथर अपनी संरचना में हाइड्रॉक्सिल समूहों की उपस्थिति के कारण हाइड्रोफिलिक होते हैं, जो उन्हें हाइड्रोजन बॉन्डिंग के माध्यम से पानी के अणुओं के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है।

मोटा और गेलिंग: कई प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर में मोटा होना और गेलिंग गुण होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रेशन पर चिपचिपा समाधान या जैल का गठन होता है। चिपचिपाहट और जेल की ताकत बहुलक एकाग्रता और आणविक भार जैसे कारकों पर निर्भर करती है।

फिल्म गठन: कुछ प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर समाधान से कास्ट किए जाने पर स्पष्ट और लचीली फिल्में बनाने में सक्षम हैं। इस संपत्ति में कोटिंग्स, चिपकने वाले और नियंत्रित-रिलीज़ ड्रग डिलीवरी सिस्टम जैसे अनुप्रयोगों में फायदे हैं।

स्थिरता: प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर आमतौर पर पीएच और तापमान की स्थिति की एक विस्तृत श्रृंखला पर अच्छी स्थिरता प्रदर्शित करते हैं। वे माइक्रोबियल गिरावट और एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस के लिए प्रतिरोधी हैं, जो उन्हें विभिन्न प्रकार के योगों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

रियोलॉजिकल व्यवहार: प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर अक्सर स्यूडोप्लास्टिक या कतरनी-पतला व्यवहार प्रदर्शित करते हैं, जिसका अर्थ है कि उनकी चिपचिपाहट कतरनी तनाव के तहत कम हो जाती है। यह संपत्ति प्रसंस्करण या अनुप्रयोग में आसानी की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में वांछनीय है।

प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर के अनुप्रयोग:
प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर अपने बहुक्रियाशील गुणों के कारण कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। कुछ प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

खाद्य उद्योग: Carboxymethylcellulose (CMC) जैसे प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर का उपयोग सॉस, ड्रेसिंग और डेयरी उत्पादों जैसे खाद्य पदार्थों में मोटा, स्टेबलाइजर्स और इमल्सीफायर के रूप में किया जाता है। वे शेल्फ जीवन का विस्तार करते हुए बनावट, स्थिरता और माउथफिल में सुधार करते हैं।

फार्मास्यूटिकल्स: प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर व्यापक रूप से फार्मास्युटिकल फॉर्मुलेशन में बाइंडर्स, विघटन और नियंत्रित रिलीज एजेंटों के रूप में गोलियों, कैप्सूल और सामयिक योगों में उपयोग किए जाते हैं। वे दवा वितरण, जैवउपलब्धता और रोगी अनुपालन में सुधार करते हैं।

व्यक्तिगत देखभाल उत्पाद: प्रतिस्थापित सेल्यूलोज इथर व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों में सामान्य सामग्री हैं जैसे कि शैंपू, लोशन और क्रीम उनके मोटे होने, निलंबित और फिल्म बनाने वाले गुणों के कारण। वे उत्पाद स्थिरता, बनावट और संवेदी विशेषताओं को बढ़ाते हैं।

निर्माण सामग्री: वैकल्पिक सेल्यूलोज इथर का उपयोग निर्माण सामग्री जैसे कि सीमेंट, मोर्टार और जिप्सम-आधारित उत्पादों में एडिटिव्स के रूप में किया जाता है ताकि काम करने की क्षमता, जल प्रतिधारण और आसंजन में सुधार किया जा सके। वे इन सामग्रियों के प्रदर्शन और स्थायित्व में सुधार करते हैं।

वस्त्र: चिपचिपाहट नियंत्रण, आसंजन और धोने के फास्टनेस प्रदान करने के लिए टेक्सटाइल प्रिंटिंग और फिनिशिंग प्रक्रियाओं में सेल्यूलोज इथर की जगह लेता है। वे टेक्सटाइल सब्सट्रेट पर रंजक और पिगमेंट के बयान में भी सहायता करते हैं।

तेल और गैस उद्योग: तेल और गैस ड्रिलिंग संचालन की दक्षता और सुरक्षा में सुधार करने के लिए ड्रिलिंग तरल पदार्थ में विस्कोसिफायर और द्रव हानि एजेंटों के रूप में सेल्यूलोज इथर को बदलें।