Celuloza carboximetil de sodiu (CMC) este un compus polimeric utilizat pe scară largă în multe industrii precum alimente, medicamente, produse cosmetice, textile, hârtie și foraj cu ulei. Se obține prin modificarea chimică a celulozei. Caracteristicile sale structurale sunt că unele grupări hidroxil din moleculele de celuloză sunt înlocuite cu grupe carboximetil (–CH2COOH) și combinate cu ioni de sodiu pentru a forma săruri de sodiu solubile în apă.
1. Structura și proprietățile chimice
Formula chimică a celulozei carboximetilice de sodiu este (C6H7O2 (OH) 2CH2COONA) N, care are o anumită solubilitate și absorbția apei. Structura sa de bază este o structură liniară compusă din molecule de monomeri de celuloză-glucoză. După modificarea chimică, unele sau toate grupările hidroxil de pe moleculele de celuloză sunt înlocuite de grupe carboximetil pentru a forma molecule solubile în apă cu sarcini negative. Mai exact, lanțul molecular de carboximetil celuloză de sodiu conține un număr mare de grupe carboximetil (–CH2COOH), care pot interacționa cu moleculele de apă, oferindu -i o bună solubilitate și caracteristici de vâscozitate.
CMC are următoarele proprietăți de bază:
Solubilitatea apei: carboximetil celuloza de sodiu poate fi dizolvată rapid în apă pentru a forma o soluție coloidală uniformă.
Vâscozitate: Soluția apoasă CMC are o vâscozitate ridicată, iar vâscozitatea este legată de greutatea moleculară și concentrația de soluție.
Stabilitate: CMC are o stabilitate bună la acid, alcalin și temperaturi ridicate, dar într -un mediu puternic acid sau alcalin, stabilitatea CMC va scădea.
Reglabilitate: prin reglarea greutății moleculare și a gradului de substituție a CMC, proprietățile sale fizice și chimice pot fi controlate cu precizie.
2. Metoda de pregătire
Carboximetil celuloză de sodiu este de obicei preparat prin reacționarea celulozei și a cloroacetatului de sodiu într -un mediu alcalin. Pașii specifici sunt următorii:
Pretratarea celulozei: În primul rând, celuloza (cum ar fi fibra de bumbac) este spălată pentru a îndepărta impuritățile.
Reacția de alcalinizare: Celuloza pre -pretratată este reacționată cu soluție de hidroxid de sodiu pentru a separa partea hidroxil din molecula de celuloză pentru a forma o sare de sodiu de celuloză activă.
Reacția de substituție: În condiții alcaline, se adaugă cloroacetat de sodiu, iar cloroacetatul de sodiu reacționează cu celuloza de sodiu, astfel încât grupările hidroxil de pe moleculele de celuloză sunt înlocuite cu grupe carboximetil.
Spălare și uscare: După finalizarea reacției, produsul este spălat cu apă pentru a îndepărta impuritățile și se obține în cele din urmă purificat carboximetil celuloză de sodiu.
3. Câmpuri de aplicație
Datorită solubilității sale bune, îngroșării și stabilității, carboximetil celuloza de sodiu este utilizat pe scară largă în următoarele câmpuri:
Industria alimentară: ca îngroșare, stabilizator, emulsionator, agent de gelut, etc. Se găsește în mod obișnuit în alimente precum înghețată, jeleu, condiment, supă instantanee, etc. Funcția sa principală este de a îmbunătăți gustul alimentelor, de a extinde durata de valabilitate și de a crește consistența.
Industria farmaceutică: ca liant, agent de eliberare susținută, agent de suspendare și îngroșare pentru medicamente, este utilizat în tablete, capsule, lichide orale, unguente topice și alte preparate. În plus, CMC este, de asemenea, utilizat ca material hemostatic pentru chirurgie și materiale dentare.
Industria cosmetică: folosită în producția de loțiuni, creme, șampoane, paste de dinți și alte produse ca îngroșare și stabilizator. Poate ajusta vâscozitatea produsului și poate îmbunătăți experiența utilizatorului.
Industria de hârtie: Ca agent de tratare a suprafeței pentru hârtie, CMC poate îmbunătăți rezistența, rezistența la apă și imprimabilitatea hârtiei și poate reduce praful pe suprafața hârtiei.
Forajul cu ulei: în timpul forajului de ulei, CMC este utilizat în lichidul de foraj pentru a îngroșa și stabiliza lichidul de foraj, pentru a ajuta la îndepărtarea butașilor de rocă în jurul bitului de burghiu și a stabilizării peretelui puțului.
Industria textilelor: ca un dispersant de coloranți și aditiv de tip imprimare, CMC poate îmbunătăți uniformitatea și calitatea textilelor.
4. Siguranță și impact asupra mediului
Celuloza carboximetilică de sodiu este considerată în general sigură, iar utilizarea sa în alimente și medicamente a fost aprobată de Codex -ul aditivilor alimentari internaționali și reglementările relevante din multe țări. Este non-toxic pentru corpul uman și nu va avea un impact semnificativ asupra mediului ecologic, deci este utilizat pe scară largă.
Cu toate acestea, deși CMC în sine este ecologic, procesul său de producție poate implica utilizarea unor reactivi chimici și probleme de tratare a apelor uzate. Prin urmare, este necesar să acordați atenție măsurilor de protecție a mediului în timpul procesului de producție pentru a reduce emisia de substanțe nocive.
Carboximetil celuloză de sodiu este un material polimer multifuncțional utilizat pe scară largă. Proprietățile sale de îngroșare, stabilizare și gelificare o fac importantă pentru multe industrii. De la alimente, medicamente la industrie, CMC joacă un rol important. Odată cu avansarea continuă a tehnologiei în viitor, domeniul de aplicare al CMC poate fi extins în continuare.
Timpul post: 20-2025 februarie