Karboximetil zelulosa (CMC) eta sodio karboximetil zelulosa (CMC-Na) ohiko konposatuak dira industria kimikoan eta elikagaien industrian. Egituran, errendimenduan eta erabileran desberdintasun eta lotura batzuk dituzte. Artikulu honetan zehatz-mehatz aztertuko dira bien ezaugarriak, prestatzeko metodoak, aplikazioak eta alor ezberdinetan duten garrantzia.
(1) Karboximetil zelulosa (CMC)
1. Oinarrizko propietateak
Karboximetil zelulosa (CMC) zelulosaren deribatu karboximetilatua da eta polisakarido lineal anionikoa da. Bere oinarrizko egitura da zelulosa molekulako hidroxilo talde batzuk (-OH) talde karboximetilez (-CH₂-COOH) ordezkatzen direla, eta horrela zelulosaren disolbagarritasuna eta propietate funtzionalak aldatzen dira. CMC, oro har, hauts zuritik apur bat horia da, usainik eta zaporerik gabekoa, disolbatzaile organikoetan disolbaezina, baina ura xurga dezake gel bat sortzeko.
2. Prestaketa metodoa
CMC prestatzeak urrats hauek izaten ditu normalean:
Alkalinizazio erreakzioa: zelulosa nahastu sodio hidroxidoarekin (NaOH) zelulosako hidroxilo-taldeak gatz alkalino bihurtzeko.
Eterifikazio-erreakzioa: zelulosa alkalinizatuak azido kloroacetikoaren (ClCH₂COOH) erreakzionatzen du karboximetil zelulosa eta sodio kloruroa (NaCl) sortzeko.
Prozesu hau uretan edo etanol-soluzioan egiten da normalean, eta erreakzio-tenperatura 60 ℃-80 ℃ artean kontrolatzen da. Erreakzioa amaitu ondoren, azken CMC produktua garbiketa, iragazketa, lehorketa eta beste urrats batzuen bidez lortzen da.
3. Aplikazio-eremuak
CMC elikagaien industrian, medikuntzan, ehungintzan, papergintzan eta beste alor batzuetan erabiltzen da batez ere. Funtzio anitz ditu, hala nola loditzea, egonkortzea, ura atxikitzea eta filma sortzea. Adibidez, elikagaien industrian, CMC izozki, marmelada, jogurt eta beste produktu batzuen loditzaile, egonkortzaile eta emultsionatzaile gisa erabil daiteke; farmazia arloan, CMC sendagaien aglutinatzaile, loditzaile eta egonkortzaile gisa erabiltzen da; ehungintzako eta papergintzako industrietan, CMC minda gehigarri gisa eta gainazaleko tamainako agente gisa erabiltzen da produktuaren kalitatea eta egonkortasuna hobetzeko.
(2) Sodio karboximetil zelulosa (CMC-Na)
1. Oinarrizko propietateak
Sodio karboximetil zelulosa (CMC-Na) karboximetil zelulosa sodio gatz forma da. CMC-rekin alderatuta, CMC-Na-k ur-disolbagarritasun hobea du. Bere oinarrizko egitura da CMC-ko karboxilmetil taldeak partzialki edo guztiz bihurtzen direla beren sodio gatzetan, hau da, karboxilmetil taldeetako hidrogeno atomoak sodio ioiekin (Na⁺) ordezkatzen dira. CMC-Na normalean hauts edo pikor zuria edo apur bat horia da, uretan erraz disolbagarria eta disoluzio garden likatsua osatzen du.
2. Prestaketa metodoa
CMC-Na prestatzeko metodoa CMCren antzekoa da, eta urrats nagusiak hauek dira:
Alkalinizazio erreakzioa: zelulosa alkalinizatu egiten da sodio hidroxidoa (NaOH) erabiliz.
Eterifikazio-erreakzioa: zelulosa alkalinizatua azido kloroacetikoaren (ClCH₂COOH) erreakzionatzen da CMC sortzeko.
Sodiizazio-erreakzioa: CMC bere sodio gatz formara bihurtzen da neutralizazio-erreakzio bidez ur-disoluzioan.
Prozesu honetan, erreakzio-baldintzak kontrolatzeari erreparatu behar zaio, pHa eta tenperatura adibidez, errendimendu optimoa duten CMC-Na produktuak lortzeko.
3. Aplikazio-eremuak
CMC-Na-ren aplikazio-eremuak oso zabalak dira, eta industria asko barne hartzen ditu, hala nola elikagaiak, medikuntzak, eguneroko produktu kimikoak eta petrolioa. Elikagaien industrian, CMC-Na loditzaile, egonkortzaile eta emultsionatzaile garrantzitsua da, eta oso erabilia da esnekietan, zukuetan, ongailuetan, etab. Farmazia arloan, CMC-Na piluletarako itsasgarri, gel eta lubrifikatzaile gisa erabiltzen da. . Eguneroko industria kimikoan, CMC-Na hortzetako pasta, xanpua eta baldintzatzailea bezalako produktuetan erabiltzen da, eta loditzeko eta egonkortzeko efektu onak ditu. Horrez gain, petrolio-zulaketetan, CMC-Na lokatza zulatzeko loditzaile eta erreologia erregulatzaile gisa erabiltzen da, eta horrek lokatzaren jariakortasuna eta egonkortasuna hobetu ditzake.
(3) CMC eta CMC-Na-ren arteko aldea eta konexioa
1. Egitura eta propietateak
Egitura molekularrean CMC eta CMC-Na-ren arteko desberdintasun nagusia da CMC-Na-ren karboxilmetil taldea partzialki edo guztiz existitzen dela sodio gatz moduan. Egitura-desberdintasun honek CMC-Na-k uretan disolbagarritasun handiagoa eta egonkortasun hobea erakusten du. CMC normalean partzialki edo guztiz karboximetilatutako zelulosa da, eta CMC-Na, berriz, karboximetil zelulosa honen sodio gatz forma da.
2. Disolbagarritasuna eta erabilerak
CMC-k uretan disolbagarritasun jakin bat du, baina CMC-Na-k disolbagarritasun hobea du eta uretan disoluzio likatsu egonkor bat sor dezake. Ur-disolbagarritasun eta ionizazio-ezaugarri hobeak direla eta, CMC-Na CMCk baino errendimendu hobea erakusten du aplikazio askotan. Esate baterako, elikagaien industrian, CMC-Na oso erabilia da loditzaile eta egonkortzaile gisa, ur-disolbagarritasun ona eta biskositate handia duelako, eta CMC maizago erabiltzen da ur-disolbagarritasun handirik behar ez duten aplikazioetan.
3. Prestaketa prozesua
Bien prestatzeko prozesuak gutxi gorabehera antzekoak diren arren, CMC ekoizpenaren azken produktua karboximetil zelulosa da, eta CMC-Na-k, berriz, karboximetil zelulosa bere sodio gatz forma bihurtzen du ekoizpen prozesuan zehar neutralizazio erreakzio baten bidez. Bihurketa honek CMC-Na-k errendimendu hobea ematen dio aplikazio berezi batzuetan, adibidez, ur-disolbagarritasuna eta elektrolitoen egonkortasuna eskatzen duten aplikazioetan.
Karboximetil zelulosa (CMC) eta sodio karboximetil zelulosa (CMC-Na) balio industrial garrantzitsua duten bi zelulosa deribatu dira. Egituraz antzekoak izan arren, CMC-Na-k ur-disolbagarritasun eta egonkortasun handiagoa erakusten du CMC-Na-ko karboxilo talde batzuk edo guztiak sodio gatz bihurtzeagatik. Desberdintasun horrek CMC eta CMC-Na-k bere abantaila eta funtzio bereziak izatea eragiten du industria-aplikazio desberdinetan. Bi substantzia hauek ulertzeak eta behar bezala aplikatzeak produktuaren errendimendua optimizatzen eta ekoizpenaren eraginkortasuna hobetzen lagun dezake hainbat arlotan, hala nola elikagaietan, medikuntzan eta industria kimikoan.
Argitalpenaren ordua: 2024-06-17