Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) і натрый-карбоксиметилцеллюлоза (CMC-Na) з'яўляюцца распаўсюджанымі злучэннямі ў хімічнай і харчовай прамысловасці. Яны маюць пэўныя адрозненні і сувязі ў структуры, выкананні і выкарыстанні. У гэтым артыкуле будуць падрабязна прааналізаваны ўласцівасці, метады падрыхтоўкі, прымяненне і важнасць гэтых двух у розных галінах.
(1) Карбоксиметилцеллюлоза (CMC)
1. Асноўныя ўласцівасці
Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) з'яўляецца карбоксиметилированным вытворным цэлюлозы і ўяўляе сабой аніённы лінейны поліцукрыд. Яе асноўная структура заключаецца ў тым, што некаторыя гідраксільныя групы (-OH) у малекуле цэлюлозы замяняюцца карбоксиметильными групамі (-CH₂-COOH), тым самым змяняючы растваральнасць і функцыянальныя ўласцівасці цэлюлозы. КМЦ звычайна ўяўляе сабой парашок ад белага да злёгку жоўтага колеру, без паху і густу, нерастваральны ў арганічных растваральніках, але можа паглынаць ваду з адукацыяй геля.
2. Спосаб падрыхтоўкі
Падрыхтоўка CMC звычайна ўключае наступныя этапы:
Рэакцыя подщелачивания: змяшайце цэлюлозу з гідраксідам натрыю (NaOH), каб ператварыць гідраксільныя групы ў цэлюлозе ў шчолачныя солі.
Рэакцыя этэрыфікацыі: подщелаченная цэлюлоза ўступае ў рэакцыю з хлоруксусной кіслатой (ClCH₂COOH), утвараючы карбоксиметилцеллюлозу і хларыд натрыю (NaCl).
Гэты працэс звычайна праводзіцца ў вадзе або этанольным растворы, а тэмпература рэакцыі кантралюецца ў межах 60℃-80℃. Пасля завяршэння рэакцыі канчатковы прадукт КМЦ атрымліваюць шляхам прамывання, фільтрацыі, сушкі і іншых этапаў.
3. Сферы прымянення
КМЦ у асноўным выкарыстоўваецца ў харчовай прамысловасці, медыцыне, тэкстыльнай, папяровай і іншых галінах. Ён мае некалькі функцый, такіх як згушчэнне, стабілізацыя, утрыманне вады і адукацыя плёнкі. Напрыклад, у харчовай прамысловасці КМЦ можна выкарыстоўваць у якасці загушчальніка, стабілізатара і эмульгатора для марожанага, варэння, ёгурта і іншых прадуктаў; у фармацэўтычнай сферы КМЦ выкарыстоўваецца ў якасці звязальнага рэчыва, загушчальніка і стабілізатара лекаў; у тэкстыльнай і папяровай прамысловасці КМЦ выкарыстоўваецца ў якасці дабаўкі для суспензіі і агента для праклейвання паверхні для паляпшэння якасці і стабільнасці прадукту.
(2) Натрыевая карбоксиметилцеллюлоза (CMC-Na)
1. Асноўныя ўласцівасці
Натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы (CMC-Na) - гэта форма натрыевай солі карбоксиметилцеллюлозы. У параўнанні з CMC, CMC-Na мае лепшую растваральнасць у вадзе. Яго асноўная структура заключаецца ў тым, што карбаксілметыльныя групы ў КМЦ часткова або цалкам ператвараюцца ў іх натрыевыя солі, гэта значыць атамы вадароду на карбаксілметыльных групах замяшчаюцца іёнамі натрыю (Na⁺). CMC-Na звычайна ўяўляе сабой белы або злёгку жоўты парашок або гранулы, лёгка растваральныя ў вадзе і ўтвараюць глейкі празрысты раствор.
2. Спосаб падрыхтоўкі
Спосаб падрыхтоўкі CMC-Na аналагічны спосабу падрыхтоўкі CMC, і асноўныя этапы ўключаюць:
Рэакцыя ощелачивания: цэлюлоза подщелачивается гідраксідам натрыю (NaOH).
Рэакцыя этэрыфікацыі: подщелаченная цэлюлоза ўступае ў рэакцыю з хлоруксусной кіслатой (ClCH₂COOH) для атрымання CMC.
Рэакцыя натрыю: CMC ператвараецца ў форму натрыевай солі шляхам рэакцыі нейтралізацыі ў водным растворы.
У гэтым працэсе неабходна звярнуць увагу на кантроль умоў рэакцыі, такіх як pH і тэмпература, каб атрымаць прадукты CMC-Na з аптымальнай прадукцыйнасцю.
3. Сферы прымянення
Сферы прымянення CMC-Na вельмі шырокія і ахопліваюць многія галіны прамысловасці, такія як харчовая, медыцынская, штодзённыя хімікаты і нафтавая прамысловасць. У харчовай прамысловасці CMC-Na з'яўляецца важным загушчальнікам, стабілізатарам і эмульгатарам і шырока выкарыстоўваецца ў малочных прадуктах, соках, прыправах і г.д. У фармацэўтычнай галіне CMC-Na выкарыстоўваецца ў якасці клею, геля і змазкі для таблетак. . У штодзённай хімічнай прамысловасці CMC-Na выкарыстоўваецца ў такіх прадуктах, як зубная паста, шампунь і кандыцыянер, і валодае добрым згушчальным і стабілізуючым эфектам. Акрамя таго, пры бурэнні нафты CMC-Na выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка і рэгулятара рэалогіі буравога раствора, які можа палепшыць цякучасць і стабільнасць буравога раствора.
(3) Розніца і сувязь паміж CMC і CMC-Na
1. Будова і ўласцівасці
Асноўнае адрозненне паміж CMC і CMC-Na ў малекулярнай структуры заключаецца ў тым, што карбаксілметыльная група CMC-Na існуе часткова або цалкам у выглядзе натрыевай солі. Гэта структурнае адрозненне робіць CMC-Na больш высокай растваральнасцю і лепшай стабільнасцю ў вадзе. CMC звычайна ўяўляе сабой часткова або цалкам карбоксиметилированную цэлюлозу, у той час як CMC-Na з'яўляецца формай натрыевай солі гэтай карбоксиметилцеллюлозы.
2. Растваральнасць і выкарыстанне
CMC мае пэўную растваральнасць у вадзе, але CMC-Na мае лепшую растваральнасць і можа ўтвараць стабільны глейкі раствор у вадзе. Дзякуючы лепшай растваральнасці ў вадзе і характарыстыках іянізацыі CMC-Na дэманструе лепшую прадукцыйнасць, чым CMC, у многіх сферах прымянення. Напрыклад, у харчовай прамысловасці CMC-Na шырока выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка і стабілізатара з-за добрай растваральнасці ў вадзе і высокай глейкасці, у той час як CMC часцей выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія не патрабуюць высокай растваральнасці ў вадзе.
3. Працэс падрыхтоўкі
Нягледзячы на тое, што працэсы падрыхтоўкі абодвух прыкладна падобныя, канчатковым прадуктам вытворчасці КМЦ з'яўляецца карбоксиметилцеллюлоза, у той час як CMC-Na дадаткова ператварае карбоксиметилцеллюлозу ў форму натрыевай солі праз рэакцыю нейтралізацыі ў працэсе вытворчасці. Гэта пераўтварэнне дае CMC-Na лепшую прадукцыйнасць у некаторых спецыяльных прылажэннях, напрыклад, лепшую прадукцыйнасць у прылажэннях, якія патрабуюць растваральнасці ў вадзе і стабільнасці электраліта.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) і натрый-карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ-Na) з'яўляюцца двума вытворнымі цэлюлозы з важным прамысловым значэннем. Хоць яны падобныя па структуры, CMC-Na паказвае больш высокую растваральнасць у вадзе і стабільнасць з-за ператварэння некаторых або ўсіх карбаксільных груп у CMC-Na ў натрыевую соль. Гэта адрозненне робіць CMC і CMC-Na сваімі унікальнымі перавагамі і функцыямі ў розных прамысловых прымяненнях. Разуменне і правільнае прымяненне гэтых двух рэчываў можа дапамагчы аптымізаваць прадукцыйнасць прадукцыі і павысіць эфектыўнасць вытворчасці ў многіх галінах, такіх як харчовая, медыцынская і хімічная прамысловасць.
Час публікацыі: 17 чэрвеня 2024 г