Karboxymethylcelulóza (CMC) je ve vodě rozpustný derivát celulózy, který je široce používán v různých průmyslových odvětvích, včetně potravinářství, farmacie a osobní péče. Stupeň substituce (DS) je důležitý parametr, který ovlivňuje vlastnosti CMC. V tomto článku se budeme zabývat vlivem DS na kvalitu karboxymethylcelulózy.
Nejprve je důležité pochopit, jaký je stupeň substituce. Stupeň substituce se týká počtu karboxymethylových skupin na jednotku glukózy v celulózovém řetězci. CMC se vyrábí reakcí celulózy s monochloracetátem sodným a hydroxidem sodným. Během této reakce jsou hydroxylové skupiny na celulózovém řetězci nahrazeny karboxymethylovými skupinami. Stupeň substituce může být řízen změnou reakčních podmínek, jako je koncentrace hydroxidu sodného a monochloracetátu sodného, reakční doba a teplota.
DS CMC ovlivňuje jeho fyzikální a chemické vlastnosti, jako je jeho rozpustnost, viskozita a tepelná stabilita. CMC s nízkým DS má vyšší stupeň krystalinity a je méně rozpustný ve vodě než CMC s vysokým DS. Je tomu tak proto, že karboxymethylové skupiny v CMC s nízkým DS jsou umístěny na povrchu celulózového řetězce, což snižuje její rozpustnost ve vodě. Naproti tomu CMC s vysokým DS má amorfnější strukturu a je rozpustnější ve vodě než CMC s nízkým DS.
Viskozita CMC je také ovlivněna DS. CMC s nízkým DS má nižší viskozitu než CMC s vysokým DS. Je to proto, že karboxymethylové skupiny v CMC s nízkým DS jsou od sebe vzdáleny dále, což snižuje interakci mezi celulózovými řetězci a snižuje viskozitu. Naproti tomu CMC s vysokým DS má vyšší viskozitu, protože karboxymethylové skupiny jsou blíže u sebe, což zvyšuje interakci mezi celulózovými řetězci a zvyšuje viskozitu.
Kromě fyzikálních vlastností ovlivňuje DS CMC také jeho chemické vlastnosti. CMC s nízkým DS je méně stabilní při vysokých teplotách a hodnotách pH než CMC s vysokým DS. Je to proto, že karboxymethylové skupiny v CMC s nízkým DS jsou náchylnější k hydrolýze a mohou se rozkládat za drsných podmínek. Naproti tomu CMC s vysokým DS je stabilnější při vysokých teplotách a hodnotách pH, protože karboxymethylové skupiny jsou pevněji vázány na celulózový řetězec.
Čas odeslání: 10. března 2023