સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ ગુણધર્મો અને ઉત્પાદન પરિચય

સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ, જેને કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ (સીએમસી) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે કુદરતી સેલ્યુલોઝના રાસાયણિક ફેરફાર દ્વારા તૈયાર કરાયેલ ઉચ્ચ-પોલિમર ફાઇબર ઈથરનો એક પ્રકાર છે. તેની રચના મુખ્યત્વે β (1→4) દ્વારા ડી-ગ્લુકોઝ એકમ છે. ચાવીઓ એકબીજા સાથે જોડાયેલી છે.

CMC સફેદ અથવા દૂધિયું સફેદ તંતુમય પાવડર અથવા ગ્રાન્યુલ્સ છે, જેની ઘનતા 0.5-0.7 g/cm3 છે, લગભગ ગંધહીન, સ્વાદહીન અને હાઇગ્રોસ્કોપિક. ઇથેનોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય, પારદર્શક કોલોઇડલ દ્રાવણ બનાવવા માટે પાણીમાં સરળતાથી વિખેરાઈ જાય છે. 1% જલીય દ્રાવણનું pH 6.5-8.5 છે, જ્યારે pH>10 અથવા <5, મ્યુસિલેજની સ્નિગ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, અને જ્યારે pH=7 હોય ત્યારે પ્રદર્શન શ્રેષ્ઠ હોય છે. ગરમી માટે સ્થિર, સ્નિગ્ધતા 20 ° સે ની નીચે ઝડપથી વધે છે, અને 45 ° સે પર ધીમે ધીમે બદલાય છે. 80°C ઉપર લાંબા ગાળાની ગરમી કોલોઇડને વિકૃત કરી શકે છે અને સ્નિગ્ધતા અને પ્રભાવને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે. તે પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે અને ઉકેલ પારદર્શક છે; તે આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં ખૂબ જ સ્થિર છે, પરંતુ જ્યારે તે એસિડનો સામનો કરે છે ત્યારે તે સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે, અને જ્યારે pH મૂલ્ય 2-3 હોય ત્યારે તે અવક્ષેપિત થાય છે, અને તે મલ્ટીવેલેન્ટ મેટલ ક્ષાર સાથે પણ પ્રતિક્રિયા કરશે.

માળખાકીય સૂત્ર: C6H7(OH)2OCH2COONa મોલેક્યુલર સૂત્ર: C8H11O5Na

મુખ્ય પ્રતિક્રિયા છે: કુદરતી સેલ્યુલોઝ પ્રથમ NaOH સાથે આલ્કલાઇનાઇઝેશન પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, અને ક્લોરોએસેટિક એસિડના ઉમેરા સાથે, ગ્લુકોઝ એકમ પરના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પર હાઇડ્રોજન ક્લોરોએસેટિક એસિડમાં કાર્બોક્સિમિથિલ જૂથ સાથે અવેજી પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. તે માળખાકીય સૂત્ર પરથી જોઈ શકાય છે કે દરેક ગ્લુકોઝ એકમ પર ત્રણ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો છે, એટલે કે, C2, C3 અને C6 હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો. દરેક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પરના હાઇડ્રોજનને કાર્બોક્સિમિથિલ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, જેને 3 ની અવેજીની ડિગ્રી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સીએમસીની અવેજીની ડિગ્રી દ્રાવ્યતા, પ્રવાહીકરણ, જાડું થવું, સ્થિરતા, એસિડ પ્રતિકાર અને મીઠાના પ્રતિકારને સીધી અસર કરે છે.સીએમસી .

સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે જ્યારે અવેજી ની ડિગ્રી 0.6-0.7 ની આસપાસ હોય છે, ત્યારે ઇમલ્સિફાઇંગ કામગીરી વધુ સારી હોય છે, અને અવેજીની ડિગ્રીના વધારા સાથે, તે મુજબ અન્ય ગુણધર્મોમાં સુધારો થાય છે. જ્યારે અવેજીની ડિગ્રી 0.8 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે તેનો એસિડ પ્રતિકાર અને મીઠું પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. .

વધુમાં, ઉપર એ પણ ઉલ્લેખ કર્યો છે કે દરેક એકમ પર ત્રણ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો છે, એટલે કે, C2 અને C3 ના ગૌણ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો અને C6 નું પ્રાથમિક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ છે. સિદ્ધાંતમાં, પ્રાથમિક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથની પ્રવૃત્તિ ગૌણ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ કરતા વધારે છે, પરંતુ C ની આઇસોટોપિક અસર અનુસાર, C2 પર -OH જૂથ તે વધુ એસિડિક છે, ખાસ કરીને મજબૂત આલ્કલીના વાતાવરણમાં, તેની પ્રવૃત્તિ C3 અને C6 કરતાં વધુ મજબૂત છે, તેથી તે અવેજી પ્રતિક્રિયાઓ માટે વધુ સંભાવના ધરાવે છે, ત્યારબાદ C6 આવે છે, અને C3 સૌથી નબળી છે.

વાસ્તવમાં, સીએમસીનું પ્રદર્શન માત્ર અવેજીની ડિગ્રી સાથે જ સંબંધિત નથી, પરંતુ સમગ્ર સેલ્યુલોઝ પરમાણુમાં કાર્બોક્સિમિથાઈલ જૂથોના વિતરણની એકરૂપતા અને C2, C3 અને C6 સાથે દરેક એકમમાં હાઇડ્રોક્સિમિથાઈલ જૂથોના અવેજી સાથે પણ સંબંધિત છે. દરેક પરમાણુ. એકરૂપતા સાથે સંબંધિત. CMC એ અત્યંત પોલિમરાઇઝ્ડ રેખીય સંયોજન હોવાથી, અને તેના કાર્બોક્સિમિથાઇલ જૂથ પરમાણુમાં અસંગત અવેજી ધરાવે છે, જ્યારે દ્રાવણને ઉભું રાખવામાં આવે ત્યારે પરમાણુઓ વિવિધ દિશાઓ ધરાવે છે, અને જ્યારે દ્રાવણમાં શીયર ફોર્સ હોય ત્યારે રેખીય પરમાણુની લંબાઈ અલગ હોય છે. . અક્ષમાં પ્રવાહની દિશા તરફ વળવાનું વલણ હોય છે, અને જ્યાં સુધી અંતિમ દિશા સંપૂર્ણપણે ગોઠવાઈ ન જાય ત્યાં સુધી આ વલણ શીયર રેટના વધારા સાથે મજબૂત બને છે. સીએમસીની આ લાક્ષણિકતાને સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટી કહેવામાં આવે છે. CMC ની સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટી એકરૂપીકરણ અને પાઇપલાઇન પરિવહન માટે અનુકૂળ છે, અને તે પ્રવાહી દૂધમાં ખૂબ ચીકણું સ્વાદ નહીં લે, જે દૂધની સુગંધને મુક્ત કરવા માટે અનુકૂળ છે. .

CMC ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરવા માટે, અમારે મુખ્ય પરિમાણો જેમ કે સ્થિરતા, સ્નિગ્ધતા, એસિડ પ્રતિકાર અને સ્નિગ્ધતાની સારી સમજ હોવી જરૂરી છે. અમે યોગ્ય ઉત્પાદન કેવી રીતે પસંદ કરીએ છીએ તે જાણો.

ઓછી સ્નિગ્ધતા ધરાવતા CMC ઉત્પાદનોમાં તાજું સ્વાદ, ઓછી સ્નિગ્ધતા અને લગભગ કોઈ જાડા લાગણી હોય છે. તેઓ મુખ્યત્વે ખાસ ચટણીઓ અને પીણાંમાં વપરાય છે. આરોગ્ય મૌખિક પ્રવાહી પણ સારી પસંદગી છે.

મધ્યમ-સ્નિગ્ધતા ધરાવતા CMC ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઘન પીણાં, સામાન્ય પ્રોટીન પીણાં અને ફળોના રસમાં થાય છે. કેવી રીતે પસંદ કરવું તે એન્જિનિયરોની વ્યક્તિગત ટેવો પર આધારિત છે. ડેરી પીણાંની સ્થિરતામાં, CMCએ ઘણું યોગદાન આપ્યું છે.

ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવતા CMC ઉત્પાદનોમાં એપ્લિકેશનની જગ્યા પ્રમાણમાં મોટી હોય છે. સ્ટાર્ચ, ગુવાર ગમ, ઝેન્થન ગમ અને અન્ય ઉત્પાદનોની તુલનામાં, સીએમસીની સ્થિરતા હજુ પણ પ્રમાણમાં સ્પષ્ટ છે, ખાસ કરીને માંસ ઉત્પાદનોમાં, સીએમસીનો પાણી જાળવી રાખવાનો ફાયદો વધુ સ્પષ્ટ છે! આઈસ્ક્રીમ જેવા સ્ટેબિલાઈઝર્સમાં, CMC પણ સારી પસંદગી છે.

CMC ની ગુણવત્તા માપવા માટેના મુખ્ય સૂચકાંકો છે અવેજીની ડિગ્રી (DS) અને શુદ્ધતા. સામાન્ય રીતે, જો ડીએસ અલગ હોય તો સીએમસીના ગુણધર્મો અલગ હોય છે; અવેજીનું પ્રમાણ જેટલું ઊંચું, દ્રાવ્યતા વધુ મજબૂત અને ઉકેલની પારદર્શિતા અને સ્થિરતા વધુ સારી. અહેવાલો અનુસાર, જ્યારે અવેજીનું પ્રમાણ 0.7-1.2 હોય ત્યારે CMCની પારદર્શિતા વધુ સારી હોય છે, અને જ્યારે pH મૂલ્ય 6-9 હોય ત્યારે તેના જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા સૌથી વધુ હોય છે.

તેની ગુણવત્તાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ઇથરિફિકેશન એજન્ટની પસંદગી ઉપરાંત, કેટલાક પરિબળો કે જે અવેજી અને શુદ્ધતાની ડિગ્રીને અસર કરે છે તે પણ ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે, જેમ કે આલ્કલી અને ઇથરિફિકેશન એજન્ટની માત્રા, ઇથરિફિકેશન સમય, પાણીની સામગ્રી વચ્ચેનો સંબંધ. સિસ્ટમ, તાપમાન, DH મૂલ્ય, ઉકેલ સાંદ્રતા અને મીઠું વગેરે.

CMC તૈયાર ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા મુખ્યત્વે ઉત્પાદનના ઉકેલ પર આધારિત છે. જો ઉત્પાદનનું સોલ્યુશન સ્પષ્ટ છે, ત્યાં થોડા જેલ કણો, મુક્ત ફાઇબર અને અશુદ્ધિઓના કાળા ફોલ્લીઓ છે, તે મૂળભૂત રીતે પુષ્ટિ થાય છે કે CMC ની ગુણવત્તા સારી છે. જો સોલ્યુશનને થોડા દિવસો બાકી રાખવામાં આવે તો સોલ્યુશન દેખાતું નથી. સફેદ કે ટર્બિડ, પરંતુ હજુ પણ ખૂબ જ સ્પષ્ટ, તે વધુ સારું ઉત્પાદન છે!