Peräkkäinen perjodaatti-kloriittihapetus on osoittautunut toimivaksi esikäsittelymenetelmäksi valmistettaessa selluloosananofibrillejä. Menetelmässä valkaistu selluloosamassa hapetetaan ensin natriumperjodaatilla dialdehydiselluloosaksi ja sen jälkeen natriumkloriitilla dikarboksyyliselluloosaksi. Kloriittihapetusvaihe vaatii menetelmän mukaisesti pitkän 48 tunnin reaktioajan ja huomattavan ylimäärän kloriittia suhteessa selluloosan aldehydimäärään. Tässä työssä tutkitaan, miten natriumkloriitin määrän vähentäminen ja reaktioajan lyhentäminen vaikuttavat karboksyyliryhmien määrään dikarboksyyliselluloosassa.
Teoriaosiossa käsitellään selluloosan rakennetta, ominaisuuksia ja siitä muodostuvia suurempia rakenteita, fibrillejä. Lisäksi perehdytään selluloosan kemiallisiin reaktioihin. Työn kokeellisessa osiossa tutkitaan kloriittihapetusta kahdella koesarjalla, joista ensimmäisessä tarkastellaan natriumkloriitin ylimäärän vaikutusta karboksyyliryhmien ja jäännösaldehydin määrään 60 minuutin reaktioajalla. Toisessa koesarjassa varmistetaan ensin propionaldehydin toimivuus reaktion pysäyttäjänä ja tuotetaan näytesarja, jossa käytetään 2,5-kertaista natriumkloriitin ylimäärää ja lyhennetään reaktioaikaa 60 minuutista 15 sekuntiin.
Tuloksista nähdään näytteiden karboksyyliryhmien määrän pienenevän selkeästi, kun kloriitin ylimäärää reaktiossa vähennetään. Samalla jäännösaldehydin määrä lisääntyy teorian mukaisesti, molempien summan pysyessä lähes vakiona. Kloriittihapetus osoittautuu huomattavasti oletettua nopeammaksi reaktioksi, sillä jo neljässä minuutissa karboksyyliryhmien määrä saavuttaa yli 70 % tason verrattuna dialdehydiselluloosan kokonaisaldehydimäärään. Huomionarvoinen piirre reaktiossa on karboksyyliryhmäpitoisuuden vakiintuminen lähes samalla tasolle ainakin 60 minuuttiin asti. Dikarboksyyliselluloosan karboksyyliryhmien määrään on mahdollisesti helpointa vaikuttaa natriumkloriitin ylimäärän avulla, käyttäen samalla kohtuullisen pitkiä reaktioaikoja.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:oulo.fi/oai:oulu.fi:nbnfioulu-201606042312 |
| Date | 06 June 2016 |
| Creators | Ukkola, J. (Jonne) |
| Publisher | University of Oulu |
| Source Sets | University of Oulu |
| Language | Finnish |
| Detected Language | Finnish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, © Jonne Ukkola, 2016 |
Page generated in 0.0025 seconds