Karboksümetüültselluloos (CMC) ja naatriumkarboksümetüültselluloos (CMC-Na) on keemiatööstuses levinud ühendid ja toidutööstus. Neil on teatud erinevused ja ühendused struktuuris, jõudluses ja kasutamises. Selles artiklis analüüsitakse üksikasjalikult nende kahe omadusi, ettevalmistusmeetodeid, rakendusi ja olulisust erinevates valdkondades.
(1) karboksümetüültselluloos (CMC)
1. Põhiomadused
Karboksümetüültselluloos (CMC) on tselluloosi karboksümetüleeritud derivaat ja see on anioonne lineaarne polüsahhariid. Selle põhistruktuur on see, et mõned tselluloosi molekulis sisalduvad hüdroksüülrühmad (-OH) asendatakse karboksümetüülrühmadega (-ch₂-cooH), muutes sellega tselluloosi lahustuvust ja funktsionaalseid omadusi. CMC on üldiselt valge kuni kergelt kollane pulber, lõhnatu ja maitsetu, orgaaniliste lahustitega lahustumatu, kuid võib geeli moodustamiseks vett imada.
2. Ettevalmistusmeetod
CMC ettevalmistamine sisaldab tavaliselt järgmisi samme:
Leeliininisatsioonireaktsioon: segage tselluloosi naatriumhüdroksiidiga (NAOH), et muuta tselluloosi hüdroksüülrühmad aluselisteks sooladeks.
Eeterlik reaktsioon: leeliseline tselluloos reageerib kloroäädikhappega (CLCH₂COOH), et genereerida karboksümetüültselluloos ja naatriumkloriidi (NaCl).
Seda protsessi viiakse tavaliselt läbi vee- või etanoolilahuses ja reaktsioonitemperatuuri kontrollitakse vahemikus 60 ℃ -80 ℃. Pärast reaktsiooni lõpuleviimist saadakse CMC lõplik produkt pesemise, filtreerimise, kuivatamise ja muude sammude kaudu.
3. rakendusväljad
CMC -d kasutatakse peamiselt toiduainetööstuses, meditsiinis, tekstiil, paberitootmises ja muudes põldudes. Sellel on mitu funktsiooni, näiteks paksenemine, stabiliseerimine, veepeetus ja kilede moodustumine. Näiteks saab toiduainetööstuses kasutada CMC -d jäätise, moosi, jogurti ja muude toodete paksendaja, stabilisaatori ja emulgaatorina; Farmaatsiaväljal kasutatakse CMC -d sideainena, paksendajana ja ravimite stabilisaatorina; Tekstiil- ja paberitööstuses kasutatakse CMC -d läga lisandi ja pinna suurusega ainena toote kvaliteedi ja stabiilsuse parandamiseks.
(2) Naatriumkarboksümetüültselluloos (CMC-Na)
1. Põhiomadused
Naatriumkarboksümetüültselluloos (CMC-Na) on karboksümetüültselluloosi naatriumisoolavorm. Võrreldes CMC-ga on CMC-Na-l parem vee lahustuvus. Selle põhistruktuur on see, et CMC karboksüülmetüülrühmad on osaliselt või täielikult muundatud oma naatriumsooladeks, see tähendab, et karboksüülmetüülrühmade vesinikuaatomid asendatakse naatriumiioonidega (NA⁺). CMC-Na on tavaliselt valge või kergelt kollane pulber või graanulid, mis on kergesti vees lahustuv ja moodustab viskoosse läbipaistva lahuse.
2. Ettevalmistusmeetod
CMC-Na ettevalmistamise meetod on sarnane CMC omaga ja peamised sammud hõlmavad järgmist:
Leeliseerimisreaktsioon: tselluloos on leeliselisem, kasutades naatriumhüdroksiidi (NAOH).
Eeterlik reaktsioon: CMC tootmiseks reageeritakse kloroäädikhappega (CLCH₂COOH).
Naatriumiatsioonireaktsioon: CMC teisendatakse naatriumisoola vormiks neutraliseerimisreaktsiooni abil vesilahuses.
Selles protsessis on optimaalse jõudlusega CMC-Na produktide saamiseks vaja pöörata tähelepanu reaktsioonitingimuste, näiteks pH ja temperatuuri kontrollimisele.
3. rakendusväljad
CMC-Na rakendusväljad on väga laiad, hõlmates paljusid tööstusharusid nagu toit, ravimid, igapäevased kemikaalid ja nafta. Toiduainetööstuses on CMC-NA oluline paksendaja, stabilisaator ja emulgaator ning seda kasutatakse laialdaselt piimatoodetes, mahlades, maitseainetes jne. Farmatseutilises valdkonnas kasutatakse CMC-NA-d tablettide liimina, geeli ja määrdeainena. Igapäevases keemiatööstuses kasutatakse CMC-NA-d sellistes toodetes nagu hambapasta, šampoon ja palsam ning sellel on hea paksendus ja stabiliseeriv toime. Lisaks kasutatakse õlipuurimisel CMC-NA-d puurimise paksendaja ja reoloogia regulaatorina, mis võib parandada muda voolavust ja stabiilsust.
(3) erinevus ja ühendus CMC ja CMC-Na vahel
1. Struktuur ja omadused
Peamine erinevus CMC ja CMC-Na vahel molekulaarses struktuuris on see, et CMC-NA karboksüülmetüülrühm eksisteerib osaliselt või täielikult naatriumisoola kujul. See struktuuriline erinevus muudab CMC-NA suuremat lahustuvust ja paremat stabiilsust vees. CMC on tavaliselt osaliselt või täielikult karboksümetüleeritud tselluloos, samas kui CMC-Na on selle karboksümetüültselluloosi naatriumsoolavorm.
2. lahustuvus ja kasutamine
CMC-l on vees teatav lahustuvus, kuid CMC-Na on parem lahustuvus ja see võib moodustada vees stabiilse viskoosse lahuse. Vee paremate lahustuvuse ja ionisatsiooni omaduste tõttu on CMC-NA-l paljudes rakendustes parem jõudlus kui CMC. Näiteks toidutööstuses kasutatakse CMC-NA-d laialdaselt paksendajana ja stabilisaatorina selle hea vee lahustuvuse ja suure viskoossuse tõttu, samas kui CMC-d kasutatakse sagedamini rakendustes, mis ei vaja vee kõrget lahustuvust.
3. Ettevalmistusprotsess
Kuigi nende kahe ettevalmistusprotsessid on umbes sarnased, on CMC tootmise lõppprodukt karboksümetüültselluloos, samas kui CMC-Na, aga muundab karboksümetüültselluloosi oma naatriumsoola moodustuseks neutraliseerimisreaktsiooni kaudu tootmisprotsessi ajal. See muundamine annab CMC-Na mõne spetsiaalse rakenduse parema jõudluse, näiteks vee lahustuvust ja elektrolüütide stabiilsust vajavate rakenduste parema jõudluse.
Karboksümetüültselluloos (CMC) ja naatriumkarboksümetüültselluloos (CMC-Na) on kaks tselluloosi derivaati, millel on oluline tööstuslik väärtus. Ehkki need on struktuuri poolest sarnased, näitab CMC-NA vee kõrgemat lahustuvust ja stabiilsust mõne või kõigi karboksüülrühma muundamisest CMC-Na naatriumisoolaks. See erinevus muudab CMC ja CMC-Na oma ainulaadsed eelised ja funktsioonid erinevates tööstusrakendustes. Nende kahe aine mõistmine ja korrektne rakendamine aitab optimeerida toote jõudlust ja parandada tootmise tõhusust paljudes valdkondades, näiteks toidu-, meditsiini- ja keemiatööstuses.
Postiaeg: 19. juuni 20124