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Cellulose Meaning in Hindi | सेलुलोस क्या होता है | इतिहास, निर्माण प्रक्रिया

Cellulose Meaning in Hindi: पहला कदम लकड़ी के गूदे पर गर्म क्षार और क्लोरीन की प्रतिक्रिया करना था। जॉन मर्सर ने 1844 में इंग्लैंड में निम्नलिखित की खोज की। कपास पर तीव्र, ठंडा, कास्टिक सोडा घोल कपास को सिकुड़ता है और ताकत और चमक में वृद्धि करता है, साथ ही कुछ रंगों को अवशोषित करने के लिए कपास की क्षमता में सुधार करता है। उन्होंने 1850 में कपास पर इस मर्सराइजिंग प्रक्रिया के लिए एक पेटेंट प्राप्त किया। इस लेख में हम सेलुलोस क्या होता है और सेल्यूलोज का निर्माण और उपयोग को विस्तार से जानेंगे।

Cellulose Meaning in Hindi | सेल्युलोज क्या है | इतिहास, निर्माण प्रक्रिया
Cellulose Meaning in Hindi

सेलुलोस क्या होता है

सेल्युलोज (Cellulose) जीवित पौधों में प्रमुख पॉलीसेकेराइड (पॉलीसेकेराइड) है और सभी पौधों के लगभग एक तिहाई हिस्से में मौजूद है। इस प्रकार यह किसी भी पॉलीसेकेराइड की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में पाया जाता है। यह बीटा डी-ग्लूकोपाइरानोसिल इकाइयों का एक अखंड बहुरूपता है और इसका रासायनिक सूत्र (C6H10O5) n इंगित करता है। पानी वाष्पित हो जाता है, जिससे 7,000 से 15,000 इकाइयों की श्रृंखला बन जाती है। सेल्यूलोज मिट्टी के पौधों की कोशिका भित्ति का एक प्रमुख संरचनात्मक घटक है।

Cellulose Meaning in Hindi

कुछ पौधों में सेल्यूलोज का स्तर इस प्रकार है:

  • समुद्री शैवाल और हरियाली 25-30%
  • बारानी वनस्पति 25-35%
  • पेड़ 40-50%
  • कपास के रेशों में सेल्यूलोज की मात्रा सबसे अधिक 98% होती है।

लकड़ी में Cellulose (सेल्यूलोज) लगभग 50% और पुआल (स्ट्रॉ) में 30% होता है। यह ताग, अंबाडी, रॅमी, हेंप, फ्लॅक्स आदि में भी पाया जाता है। सभी फलों और सब्जियों में सेल्यूलोज भी होता है। संक्षेप में, यह सभी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पादप पदार्थों में सबसे प्रचुर मात्रा में है। सेल्युलोज एक कार्बोहाइड्रेट है जिसमें कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन तत्व होते हैं।

Cellulose Meaning in Hindi
Cellulose Meaning in Hindi

कार्बन 44.4%, हाइड्रोजन 6.2% और ऑक्सीजन 49.4%। कुछ सूक्ष्मजीव सेल्यूलोज भी उत्पन्न करते हैं। कुछ सूक्ष्मजीवों में 20 से 30 प्रतिशत तक सेल्युलोज होता है। कपास और लकड़ी का गूदा सेल्युलोज के व्यावसायिक महत्व के दो मुख्य स्रोत हैं जिनसे कागज, सिंथेटिक फाइबर, कार्डबोर्ड, फिल्म, सिलोफ़न, सेल्यूलोज डेरिवेटिव, कुछ प्लास्टिक आदि बनाए जाते हैं।

इतिहास

सेल्युलोज नाम का पहली बार प्रयोग कृषि विज्ञानी जीन बैटिस्ट पाया ने लगभग 1840 में किया था। उन्होंने इस नाम का इस्तेमाल पौधों की जड़ों, बीज, रूई और भेड़ जैसे ताजे पौधों के पदार्थ से अलग किए गए ऊतकों के हिस्सों को संदर्भित करने के लिए किया। उनके विश्लेषण के अनुसार, सेल्युलोज में 43.6 से 45% कार्बन, 6 से 6.5% हाइड्रोजन और शेष ऑक्सीजन होता है।

1891 तक सेल्युलोज (Cellulose) के साथ कई निकट संबंधी यौगिक जुड़े हुए थे। अर्नस्ट शुल्त्स ने तब सेल्यूलोज शब्द गढ़ा, जिसमें कहा गया था कि विशिष्ट यौगिक जो जलीय एसिड के लिए अधिक प्रतिरोधी होते हैं और जो कपरामोनियम के घोल में स्वतंत्र रूप से घुल जाते हैं, उन्हें सेल्युलोज कहा जाना चाहिए। कॉपर सल्फेट और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का जलीय घोल कपरामोनियम घोल है। उन्होंने उन यौगिकों का नाम दिया जो जलीय एसिड से आसानी से प्रभावित होते हैं, जो सेल्यूलोज से निकटता से संबंधित हैं, हेमिकेलुलोज के रूप में।

कपड़ा उद्योग और वनस्पति विज्ञान में, लिग्निन को हटाने के बाद छोड़े गए तंतुओं को अक्सर सेल्यूलोसिक कहा जाता है। लिग्निन एक प्राकृतिक बाइंडर है जो लकड़ी के सेल्यूलोज फाइबर को बांधता है। लिग्निन हटाने की विधि 1880 में चार्ल्स एफ. क्रॉस और एडवर्ड जे. बेविन द्वारा विकसित की गई थी। इस विधि में क्लोरीनीकरण और सोडियम सल्फाइट का निष्कर्षण एक साथ किया जाता है। तदनुसार, सेल्यूलोज शब्द का प्रयोग प्राकृतिक, रेशेदार, कार्बोहाइड्रेट सेल-दीवारों के संरचनात्मक समूह के लिए किया जाता है। हालांकि, इसमें आमतौर पर थोड़ा सा हेमिकेलुलोज होता है।

रासायनिक संरचना

सेल्यूलोज और इसके डेरिवेटिव के उपयोग का व्यापक रूप से व्यावसायीकरण किया गया था। हालाँकि, 1934 में, इसकी प्रचलित संरचना W. एन। हॉवर्थ द्वारा सुझाया गया था। 1913 से सेल्युलोज के अनुभवजन्य रासायनिक सूत्र को C6H10O5 माना जाता रहा है।

हरमन स्टॉडिंगर और कर्ट फ्रीडेनबर्ग द्वारा किए गए शोध से पता चला है कि सेल्युलोज एक लंबी-श्रृंखला वाला बहुरूपी अणु है। इसमें ग्लूकोसिडिक (डी-ग्लूकोज युक्त) इकाइयों की पुनरावृत्ति शामिल है। इनमें से प्रत्येक इकाई में तीन मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH), एक प्राथमिक (-CH2.OH) और दो द्वितीयक (-CH.OH) हैं। 1920 में, हरमन और एमिल फिशर ने सरल शर्करा की संरचना की व्याख्या की। उसी वर्ष, एक्स-रे की मदद से सेलूलोज़ पर शोध ने तंतुओं का पहला स्पष्ट विवर्तन आरेख दिखाया।

सेल्युलोज, पुनर्गठित सेल्युलोज और सेल्युलोज एसीटेट की विशिष्ट एक्स-रे आकारिकी देखी गई। इस आकृति विज्ञान के संदर्भ में कपास का एक निश्चित क्रिस्टलीय अभिविन्यास होता है लेकिन रेमी फाइबर की एक अधिक नियमित संरचना होती है। रेयान के रूप में सेल्यूलोज का पुनर्गठन बड़ी मात्रा में क्रिस्टलीयता को नष्ट कर देता है। हालांकि, 1860-1920 के दौरान सेल्युलोज की संरचनात्मक रसायन विज्ञान लगभग ठहराव की स्थिति में पाया गया था। इसका कारण यह है कि इस समस्या को हल करने के लिए आवश्यक विज्ञान इस अवधि के दौरान अविकसित थे।

सेल्यूलोज का निर्माण

सेल्यूलोज (Cellulose) मुख्य रूप से कपास और लकड़ी के गूदे से निर्मित होता है। कपास लगभग शुद्ध सेल्युलोज है और सिंथेटिक फाइबर और प्लास्टिक बनाने के लिए उपयुक्त सामग्री के रूप में उपयोग करने से पहले अपेक्षाकृत कम किण्वन की आवश्यकता होती है। 0.3 से 0.6 सेमी. अनुदैर्ध्य तंतु पीछे रह जाते हैं।

यह रेशेदार तंतुओं को हटाता है। ये रेशे आमतौर पर 1% (कभी-कभी 2.5 – 3%) सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के दबाव में 2 से 6 घंटे तक उबालते हैं। फिर इन तंतुओं को क्लोरीन से धोया और प्रक्षालित किया जाता है। फिर उन्हें धोया और सुखाया जाता है। यह विधि 99% शुद्ध सेल्यूलोज देती है। इसका वजन पूरे फाइबर के वजन का लगभग 80% होता है। बाकी में लिग्निन, वसा, मोम, पेक्टेट और सिरका के गोले होते हैं।

सेल्यूलोज का उपयोग

स्प्रूस की लकड़ी का उपयोग अक्सर लकड़ी के गूदे के लिए किया जाता है। इसमें 50-60% सेल्युलोज, 25-35% लिग्निन और 10-15% हेमिकेलुलोज या गैर-सेल्युलोज कार्बोहाइड्रेट होते हैं। सल्फाइट की प्रक्रिया में, लकड़ी के गोले लगभग 5 वायुमंडलीय दबाव और 1400 डिग्री सेल्सियस तापमान पर सल्फर डाइऑक्साइड और कैल्शियम बाइसुलफाइट के साथ पच जाते हैं। इस तरह लिग्निन और कार्बोहाइड्रेट घुल जाते हैं और सेल्यूलोज पीछे छूट जाता है। इसे ब्लीच करके सुखाया जाता है। इस पदार्थ में 88-97% शुद्ध सेल्यूलोज होता है। इसका उपयोग विस्कोस फाइबर, सिलोफ़न और सेल्यूलोज बनाने के लिए किया जाता है।

उच्च गुणवत्ता वाले सेल्यूलोज को फ्लॅक्स, ताग, हेंप और रॅमी जैसे महीन रेशों से प्राप्त किया जा सकता है। सेल्युलोज फाइबर का उपयोग कागज और कार्डबोर्ड बनाने के लिए किया जाता है। वे लकड़ी के गूदे से प्राप्त रेशों को बदलकर पैनल (फिल्म) और सिंथेटिक फाइबर भी बनाते हैं। लकड़ी के गूदे का उपयोग रेयान और सेल्यूलोज एस्टर बनाने के लिए किया जाता है।

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