Ո՞րն է տարբերությունը կարբոքսիմեթիլցելյուլոզայի և մեթիլցելյուլոզայի միջև:

Կարբոքսիմեթիլ Ցելյուլոզը (CMC) և մեթիլ Ցելյուլոզը (MC) երկու ցելյուլոզային ածանցյալներ են, որոնք լայնորեն օգտագործվում են բազմաթիվ ոլորտներում: Թեև դրանք երկուսն էլ ստացված են բնական ցելյուլոզից, տարբեր քիմիական ձևափոխման գործընթացների պատճառով CMC-ն և MC-ն զգալի տարբերություններ ունեն քիմիական կառուցվածքի, ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների և կիրառման ոլորտներում:

1. Աղբյուրը և հիմնական ակնարկը
Կարբոքսիմեթիլցելյուլոզը (CMC) պատրաստվում է բնական ցելյուլոզը քլորաքացախաթթվի հետ փոխազդելով ալկալային մշակումից հետո: Այն անիոնային ջրում լուծվող բջջանյութի ածանցյալ է։ CMC սովորաբար գոյություն ունի նատրիումի աղի տեսքով, ուստի այն նաև կոչվում է նատրիումի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզա (Na-CMC): Իր լավ լուծելիության և մածուցիկության ճշգրտման ֆունկցիայի շնորհիվ CMC-ն լայնորեն օգտագործվում է սննդի, դեղագործության, նավթի հորատման, տեքստիլ և թղթի արդյունաբերության մեջ:

Մեթիլցելյուլոզը (MC) պատրաստվում է ցելյուլոզը մեթիլացնելով մեթիլքլորիդով (կամ այլ մեթիլացնող ռեագենտներով): Այն ոչ իոնային ցելյուլոզայի ածանցյալ է։ MC-ն ունի ջերմագելային հատկություն, լուծույթը տաքացնելիս պնդանում է և սառչելիս լուծվում։ Իր յուրահատուկ հատկությունների շնորհիվ MC-ն լայնորեն կիրառվում է շինանյութերի, դեղագործական պատրաստուկների, ծածկույթների, սննդի և այլ արդյունաբերության մեջ։

2. Քիմիական կառուցվածք
CMC-ի հիմնական կառուցվածքը բջջանյութի β-1,4-գլյուկոզիդային կապի գլյուկոզայի միավորի վրա կարբոքսիմեթիլ խմբի (–CH2COOH) ներմուծումն է։ Այս կարբոքսիլ խումբը դարձնում է այն անիոնային: CMC-ի մոլեկուլային կառուցվածքն ունի մեծ քանակությամբ նատրիումի կարբոքսիլատային խմբեր: Այս խմբերը հեշտությամբ տարանջատվում են ջրի մեջ՝ դարձնելով CMC մոլեկուլները բացասաբար լիցքավորված՝ դրանով իսկ տալով ջրում լավ լուծելիություն և խտացնող հատկություններ:

MC-ի մոլեկուլային կառուցվածքը մեթօքսի խմբերի (–OCH3) ներմուծումն է ցելյուլոզայի մոլեկուլների մեջ, և այդ մետօքսի խմբերը փոխարինում են ցելյուլոզայի մոլեկուլների հիդրօքսիլ խմբերի մի մասը։ ԲԿ-ի կառուցվածքում իոնացված խմբեր չկան, հետևաբար այն ոչ իոնային է, այսինքն՝ լուծույթում չի տարանջատվում կամ լիցքավորված: Նրա յուրահատուկ ջերմագելի հատկությունները պայմանավորված են այս մեթոքսի խմբերի առկայությամբ:

3. Լուծելիություն և ֆիզիկական հատկություններ
CMC-ն ունի լավ լուծելիություն ջրի մեջ և կարող է արագ լուծվել սառը ջրում՝ ձևավորելով թափանցիկ մածուցիկ հեղուկ: Քանի որ այն անիոնային պոլիմեր է, CMC-ի լուծելիության վրա ազդում են ջրի իոնային ուժը և pH արժեքը: Բարձր աղի միջավայրում կամ ուժեղ թթվային պայմաններում CMC-ի լուծելիությունն ու կայունությունը կնվազի: Բացի այդ, CMC-ի մածուցիկությունը համեմատաբար կայուն է տարբեր ջերմաստիճաններում:

Ջրի մեջ MC-ի լուծելիությունը կախված է ջերմաստիճանից։ Այն կարող է լուծվել սառը ջրում, բայց տաքացնելիս կառաջանա գել: Այս ջերմագելի հատկությունը MC-ին հնարավորություն է տալիս հատուկ գործառույթներ կատարել սննդի արդյունաբերության և շինանյութերի ոլորտում: MC-ի մածուցիկությունը նվազում է, քանի որ ջերմաստիճանը մեծանում է, և այն ունի լավ դիմադրություն ֆերմենտային քայքայման և կայունության նկատմամբ:

4. Մածուցիկության բնութագրերը
CMC-ի մածուցիկությունը նրա ամենակարևոր ֆիզիկական հատկություններից մեկն է: Մածուցիկությունը սերտորեն կապված է նրա մոլեկուլային քաշի և փոխարինման աստիճանի հետ։ CMC լուծույթի մածուցիկությունը լավ կարգավորելիություն ունի, սովորաբար ցածր կոնցենտրացիայի դեպքում (1%-2%) ավելի բարձր մածուցիկություն է առաջացնում, ուստի այն հաճախ օգտագործվում է որպես խտացուցիչ, կայունացուցիչ և կասեցնող նյութ:

MC-ի մածուցիկությունը նույնպես կապված է նրա մոլեկուլային քաշի և փոխարինման աստիճանի հետ։ Փոխարինման տարբեր աստիճաններով MC-ն ունի տարբեր մածուցիկության բնութագրեր: MC-ն ունի նաև լավ խտացնող ազդեցություն լուծույթում, բայց երբ տաքացվում է մինչև որոշակի ջերմաստիճան, MC-ի լուծույթը գել է: Այս դոնդող հատկությունը լայնորեն օգտագործվում է շինարարության արդյունաբերության մեջ (ինչպիսիք են գիպսը, ցեմենտը) և սննդի վերամշակումը (ինչպիսիք են խտացումը, թաղանթի ձևավորումը և այլն):

5. Կիրառման ոլորտները
CMC-ն սովորաբար օգտագործվում է որպես խտացուցիչ, էմուլգատոր, կայունացուցիչ և կասեցնող նյութ սննդի արդյունաբերության մեջ: Օրինակ՝ պաղպաղակի, մածունի և մրգային ըմպելիքների մեջ CMC-ն կարող է արդյունավետորեն կանխել բաղադրիչների տարանջատումը և բարելավել արտադրանքի համն ու կայունությունը: Նավթային արդյունաբերության մեջ CMC-ն օգտագործվում է որպես ցեխի մաքրման միջոց՝ օգնելու վերահսկել հորատման հեղուկների հեղուկությունը և հեղուկի կորուստը: Բացի այդ, CMC-ն օգտագործվում է նաև թղթի արդյունաբերության մեջ ցելյուլոզային մոդիֆիկացիայի համար և տեքստիլ արդյունաբերության մեջ՝ որպես չափագրիչ:

MC-ն լայնորեն կիրառվում է շինարարության ոլորտում, հատկապես չոր շաղախների, սալիկների սոսինձների և ծեփամածիկի փոշիների մեջ։ Որպես խտացնող և ջուր պահող միջոց՝ MC-ն կարող է բարելավել շինարարության արդյունավետությունը և կապող ուժը: Դեղագործական արդյունաբերության մեջ MC-ն օգտագործվում է որպես պլանշետների կապող նյութեր, կայուն արձակման նյութեր և պարկուճների պատի նյութեր: Դրա ջերմագելային հատկությունները թույլ են տալիս վերահսկվող արտազատում որոշակի ձևակերպումներում: Բացի այդ, MC-ն օգտագործվում է նաև սննդի արդյունաբերության մեջ որպես խտացուցիչ, կայունացուցիչ և էմուլգատոր սննդի համար, ինչպիսիք են սոուսները, միջուկները, հացերը և այլն։

6. Անվտանգություն և կենսաքայքայելիություն
CMC-ն համարվում է անվտանգ սննդային հավելում: Լայնածավալ տոքսիկոլոգիական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ CMC-ն անվնաս է մարդու օրգանիզմի համար առաջարկվող դեղաչափերով: Քանի որ CMC-ն բնական ցելյուլոզայի վրա հիմնված ածանցյալ է և ունի լավ կենսաքայքայվածություն, այն համեմատաբար բարեկամական է շրջակա միջավայրի համար և կարող է քայքայվել միկրոօրգանիզմների կողմից:

MC-ն համարվում է նաև անվտանգ հավելում և լայնորեն օգտագործվում է դեղամիջոցների, սննդի և կոսմետիկայի մեջ: Նրա ոչ իոնային բնույթը դարձնում է բարձր կայուն in vivo և in vitro: Չնայած MC-ն այնքան կենսաքայքայվող չէ, որքան CMC-ն, այն նաև ունակ է քայքայվել միկրոօրգանիզմների կողմից հատուկ պայմաններում:

Թեև կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզը և մեթիլ ցելյուլոզը երկուսն էլ ստացված են բնական ցելյուլոզից, դրանք գործնական կիրառման մեջ ունեն տարբեր բնութագրեր՝ իրենց տարբեր քիմիական կառուցվածքների, ֆիզիկական հատկությունների և կիրառման դաշտերի պատճառով: CMC-ն լայնորեն օգտագործվում է սննդի, դեղագործական և արդյունաբերական ոլորտներում՝ շնորհիվ իր լավ ջրի լուծելիության, խտացնող և կասեցման հատկությունների, մինչդեռ MC-ն կարևոր դիրք է զբաղեցնում շինարարության, դեղագործության և սննդի արդյունաբերության մեջ՝ շնորհիվ իր ջերմային գելի հատկությունների և կայունության: Երկուսն էլ եզակի կիրառություն ունեն ժամանակակից արդյունաբերության մեջ, և երկուսն էլ կանաչ և էկոլոգիապես մաքուր նյութեր են: