La carboximetil cel·lulosa (CMC) és un derivat de cel·lulosa soluble en aigua que s'utilitza àmpliament en diverses indústries, com ara l'alimentació, la farmacèutica i la cura personal. El grau de substitució (DS) és un paràmetre important que afecta les propietats de CMC. En aquest article, parlarem de la influència del DS en la qualitat de la carboximetil cel·lulosa.
En primer lloc, és important entendre quin és el grau de substitució. El grau de substitució fa referència al nombre de grups carboximetil per unitat de glucosa a la cadena de cel·lulosa. El CMC es produeix fent reaccionar cel·lulosa amb monocloroacetat de sodi i hidròxid de sodi. Durant aquesta reacció, els grups hidroxil de la cadena de cel·lulosa són substituïts per grups carboximetil. El grau de substitució es pot controlar variant les condicions de reacció, com ara la concentració d'hidròxid de sodi i monocloroacetat de sodi, el temps de reacció i la temperatura.
El DS de CMC afecta les seves propietats físiques i químiques, com ara la seva solubilitat, viscositat i estabilitat tèrmica. El CMC amb un DS baix té un grau de cristalinitat més alt i és menys soluble en aigua que el CMC amb un DS elevat. Això es deu al fet que els grups carboximetil en CMC amb un baix DS es troben a la superfície de la cadena de cel·lulosa, la qual cosa redueix la seva solubilitat en aigua. En canvi, el CMC amb un DS elevat té una estructura més amorfa i és més soluble en aigua que el CMC amb un DS baix.
La viscositat de CMC també es veu afectada pel DS. El CMC amb un DS baix té una viscositat més baixa que el CMC amb un DS elevat. Això es deu al fet que els grups carboximetil en CMC amb un baix DS estan més separats, la qual cosa redueix la interacció entre les cadenes de cel·lulosa i disminueix la viscositat. En canvi, la CMC amb un DS elevat té una viscositat més alta perquè els grups carboximetil estan més a prop, la qual cosa augmenta la interacció entre les cadenes de cel·lulosa i augmenta la viscositat.
A més de les seves propietats físiques, el DS de CMC també afecta les seves propietats químiques. CMC amb un DS baix és menys estable a altes temperatures i valors de pH que CMC amb un DS alt. Això es deu al fet que els grups carboximetil en CMC amb un baix DS són més susceptibles a la hidròlisi i es poden descompondre en condicions dures. En canvi, el CMC amb un DS elevat és més estable a altes temperatures i valors de pH perquè els grups carboximetil estan més estretament units a la cadena de cel·lulosa.
Hora de publicació: 10-mar-2023