Karboksimetielsellulose (CMC) en natriumkarboksimetielsellulose (CMC-Na) is algemene verbindings in die chemiese industrie en die voedselindustrie. Hulle het sekere verskille en verbande in struktuur, werkverrigting en gebruik. Hierdie artikel sal die eienskappe, voorbereidingsmetodes, toepassings en belangrikheid van die twee in verskillende velde in detail ontleed.
(1) Karboksimetielsellulose (CMC)
1. Basiese eienskappe
Karboksimetielsellulose (CMC) is 'n gekarboksimetieleerde afgeleide van sellulose en is 'n anioniese lineêre polisakkaried. Die basiese struktuur daarvan is dat sommige hidroksielgroepe (-OH) in die sellulosemolekule deur karboksimetielgroepe (-CH₂-COOH) vervang word, waardeur die oplosbaarheid en funksionele eienskappe van sellulose verander word. CMC is oor die algemeen wit tot effens geel poeier, reukloos en smaakloos, onoplosbaar in organiese oplosmiddels, maar kan water absorbeer om 'n jel te vorm.
2. Voorbereidingsmetode
Die voorbereiding van CMC sluit gewoonlik die volgende stappe in:
Alkaliniseringsreaksie: Meng sellulose met natriumhidroksied (NaOH) om die hidroksielgroepe in sellulose in alkaliese soute om te skakel.
Veretheringsreaksie: Gealkaliseerde sellulose reageer met chloorasynsuur (ClCH₂COOH) om karboksimetielsellulose en natriumchloried (NaCl) te genereer.
Hierdie proses word gewoonlik in water of etanoloplossing uitgevoer, en die reaksietemperatuur word tussen 60℃-80℃ beheer. Nadat die reaksie voltooi is, word die finale CMC-produk verkry deur middel van was, filtreer, droog en ander stappe.
3. Aansoek velde
CMC word hoofsaaklik gebruik in die voedselindustrie, medisyne, tekstiel, papiervervaardiging en ander velde. Dit het verskeie funksies soos verdikking, stabilisering, waterretensie en filmvorming. Byvoorbeeld, in die voedselbedryf kan CMC gebruik word as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder en emulgator vir roomys, konfyt, jogurt en ander produkte; in die farmaseutiese veld word CMC gebruik as 'n bindmiddel, verdikkingsmiddel en stabiliseerder vir dwelms; in die tekstiel- en papiervervaardigingsbedrywe word CMC gebruik as 'n flodderbyvoeging en oppervlakgroottemiddel om die kwaliteit en stabiliteit van die produk te verbeter.
(2) Natriumkarboksimetielsellulose (CMC-Na)
1. Basiese eienskappe
Natriumkarboksimetielsellulose (CMC-Na) is die natriumsoutvorm van karboksimetielsellulose. In vergelyking met CMC, het CMC-Na beter wateroplosbaarheid. Die basiese struktuur daarvan is dat die karboksielmetielgroepe in CMC gedeeltelik of heeltemal in hul natriumsoute omgeskakel word, dit wil sê die waterstofatome op die karboksielmetielgroepe word deur natriumione (Na⁺) vervang. CMC-Na is gewoonlik wit of effens geel poeier of korrels, maklik oplosbaar in water, en vorm 'n viskose deursigtige oplossing.
2. Voorbereidingsmetode
Die voorbereidingsmetode van CMC-Na is soortgelyk aan dié van CMC, en die hoofstappe sluit in:
Alkaliniseringsreaksie: sellulose word gealkaliseer met behulp van natriumhidroksied (NaOH).
Veretheringsreaksie: Gealkaliseerde sellulose word met chloorasynsuur (ClCH₂COOH) gereageer om CMC te produseer.
Natriumisasiereaksie: CMC word omgeskakel in sy natriumsoutvorm deur neutralisasiereaksie in waterige oplossing.
In hierdie proses is dit nodig om aandag te gee aan die beheer van die reaksietoestande, soos pH en temperatuur, om CMC-Na produkte met optimale werkverrigting te verkry.
3. Aansoek velde
Die toepassingsvelde van CMC-Na is baie wyd en dek baie nywerhede soos voedsel, medisyne, daaglikse chemikalieë en petroleum. In die voedselindustrie is CMC-Na 'n belangrike verdikker, stabiliseerder en emulgator, en word wyd gebruik in suiwelprodukte, sappe, speserye, ens. In die farmaseutiese veld word CMC-Na gebruik as 'n kleefmiddel, jel en smeermiddel vir tablette . In die daaglikse chemiese industrie word CMC-Na in produkte soos tandepasta, sjampoe en conditioner gebruik, en het goeie verdikkings- en stabiliserende effekte. Daarbenewens word CMC-Na in olieboor gebruik as 'n verdikkingsmiddel en reologiereguleerder vir boormodder, wat die vloeibaarheid en stabiliteit van die modder kan verbeter.
(3) Die verskil en verband tussen CMC en CMC-Na
1. Struktuur en eienskappe
Die belangrikste verskil tussen CMC en CMC-Na in molekulêre struktuur is dat die karboksielmetielgroep van CMC-Na gedeeltelik of heeltemal in die vorm van natriumsout bestaan. Hierdie strukturele verskil maak dat CMC-Na hoër oplosbaarheid en beter stabiliteit in water toon. CMC is gewoonlik gedeeltelik of heeltemal gekarboksimetieleerde sellulose, terwyl CMC-Na die natriumsoutvorm van hierdie karboksimetielsellulose is.
2. Oplosbaarheid en gebruike
CMC het 'n sekere oplosbaarheid in water, maar CMC-Na het 'n beter oplosbaarheid en kan 'n stabiele viskose oplossing in water vorm. As gevolg van sy beter wateroplosbaarheid en ionisasie eienskappe, vertoon CMC-Na beter werkverrigting as CMC in baie toepassings. Byvoorbeeld, in die voedselbedryf word CMC-Na wyd gebruik as 'n verdikker en stabiliseerder vanweë sy goeie wateroplosbaarheid en hoë viskositeit, terwyl CMC meer dikwels gebruik word in toepassings wat nie hoë wateroplosbaarheid vereis nie.
3. Voorbereidingsproses
Alhoewel die voorbereidingsprosesse van die twee min of meer soortgelyk is, is die finale produk van CMC-produksie karboksimetielsellulose, terwyl CMC-Na verder karboksimetielsellulose omskakel in sy natriumsoutvorm deur 'n neutralisasiereaksie tydens die produksieproses. Hierdie omskakeling gee CMC-Na beter werkverrigting in sommige spesiale toepassings, soos beter werkverrigting in toepassings wat wateroplosbaarheid en elektrolietstabiliteit vereis.
Karboksimetielsellulose (CMC) en natriumkarboksimetielsellulose (CMC-Na) is twee sellulosederivate met belangrike industriële waarde. Alhoewel hulle soortgelyk in struktuur is, toon CMC-Na hoër wateroplosbaarheid en stabiliteit as gevolg van die omskakeling van sommige of al die karboksielgroepe in CMC-Na in natriumsout. Hierdie verskil maak dat CMC en CMC-Na hul eie unieke voordele en funksies in verskillende industriële toepassings het. Om hierdie twee stowwe te verstaan en korrek toe te pas, kan help om produkprestasie te optimaliseer en produksiedoeltreffendheid in baie velde soos voedsel, medisyne en chemiese industrie te verbeter.
Pos tyd: Jun-17-2024