Il carbossimetil cellulosa (CMC) e il carbossimetil cellulosa di sodio (CMC-Na) sono composti comuni nell'industria chimica e nell'industria alimentare. Hanno alcune differenze e connessioni in struttura, prestazioni e utilizzo. Questo articolo analizzerà in dettaglio le proprietà, i metodi di preparazione, le applicazioni e l'importanza dei due in diversi campi.
(1) carbossimetil cellulosa (CMC)
1. Proprietà di base
Il carbossimetil cellulosa (CMC) è un derivato carbossimetilato della cellulosa ed è un polisaccaride lineare anionico. La sua struttura di base è che alcuni gruppi idrossilici (-OH) nella molecola di cellulosa sono sostituiti da gruppi carbossimetilici (-ch₂-cooh), cambiando così la solubilità e le proprietà funzionali della cellulosa. La CMC è generalmente bianca a polvere leggermente gialla, inodore e insipido, insolubile nei solventi organici, ma può assorbire l'acqua per formare un gel.
2. Metodo di preparazione
La preparazione di CMC di solito include i seguenti passaggi:
Reazione di alcalinizzazione: mescolare cellulosa con idrossido di sodio (NaOH) per convertire i gruppi idrossilici in cellulosa in sali alcalini.
Reazione di eterificazione: la cellulosa alcalizzata reagisce con l'acido cloroacetico (Clch₂cooh) per generare carbossimetil cellulosa e cloruro di sodio (NaCl).
Questo processo viene generalmente effettuato in soluzione di acqua o etanolo e la temperatura di reazione è controllata tra 60 ℃ -80 ℃. Dopo il completamento della reazione, il prodotto CMC finale viene ottenuto attraverso il lavaggio, il filtraggio, l'asciugatura e altri passaggi.
3. Campi applicativi
La CMC è utilizzata principalmente nell'industria alimentare, nella medicina, nel tessuto, nella produzione di carta e altri campi. Ha molteplici funzioni come ispessimento, stabilizzazione, ritenzione idrica e formazione di film. Ad esempio, nell'industria alimentare, la CMC può essere utilizzata come addensante, stabilizzatore e emulsionante per gelato, marmellata, yogurt e altri prodotti; Nel campo farmaceutico, la CMC viene utilizzata come legante, addensante e stabilizzatore per i farmaci; Nelle industrie tessili e di fabbricazione della carta, la CMC viene utilizzata come agente additivo e dimensionamento della superficie per migliorare la qualità e la stabilità del prodotto.
(2) carbossimetil cellulosa di sodio (CMC-Na)
1. Proprietà di base
Il carbossimetil cellulosa di sodio (CMC-Na) è la forma di sale di sodio di carbossimetil cellulosa. Rispetto a CMC, CMC-NA ha una migliore solubilità in acqua. La sua struttura di base è che i gruppi carbossilmetilici in CMC sono parzialmente o completamente convertiti nei loro sali di sodio, ovvero gli atomi di idrogeno sui gruppi carbossilmetilici sono sostituiti da ioni di sodio (Na⁺). CMC-Na è generalmente in polvere o granuli bianchi o leggermente gialli, facilmente solubili in acqua e forma una soluzione trasparente viscosa.
2. Metodo di preparazione
Il metodo di preparazione di CMC-NA è simile a quello di CMC e i passaggi principali includono:
Reazione di alcalinizzazione: la cellulosa viene alcalizzata mediante idrossido di sodio (NaOH).
Reazione di eterificazione: la cellulosa alcalizzata viene reagito con acido cloroacetico (Clch₂cooh) per produrre CMC.
Reazione di sodio: CMC viene convertito nella sua forma di sale di sodio mediante reazione di neutralizzazione in soluzione acquosa.
In questo processo, è necessario prestare attenzione al controllo delle condizioni di reazione, come il pH e la temperatura, per ottenere prodotti CMC-NA con prestazioni ottimali.
3. Campi applicativi
I campi di applicazione di CMC-Na sono molto ampi, coprendo molte industrie come cibo, medicina, sostanze chimiche quotidiane e petrolio. Nell'industria alimentare, il CMC-NA è un importante addensante, stabilizzatore ed emulsionante ed è ampiamente utilizzato in prodotti lattiero-caseari, succhi, condimenti, ecc. Nel campo farmaceutico, il CMC-Na è usato come adesivo, gel e lubrificante per i tablet. Nell'industria chimica quotidiana, CMC-Na viene utilizzato in prodotti come dentifricio, shampoo e balsamo e ha un buon ispessimento e effetti stabilizzanti. Inoltre, nella perforazione petrolifera, il CMC-NA viene utilizzato come regolatore di ispesser e reologia per il fango di perforazione, che può migliorare la fluidità e la stabilità del fango.
(3) La differenza e la connessione tra CMC e CMC-Na
1. Struttura e proprietà
La differenza principale tra CMC e CMC-Na nella struttura molecolare è che il gruppo carbossilmetilico di CMC-Na esiste parzialmente o completamente sotto forma di sale di sodio. Questa differenza strutturale fa sì che la CMC-NA mostri una maggiore solubilità e una migliore stabilità in acqua. La CMC è generalmente in cellulosa parzialmente o completamente carbossimetilata, mentre la CMC-Na è la forma di sale di sodio di questo carbossimetil cellulosa.
2. Solubilità e usi
CMC ha una certa solubilità in acqua, ma CMC-NA ha una migliore solubilità e può formare una soluzione viscosa stabile in acqua. Grazie alle migliori caratteristiche di solubilità e ionizzazione dell'acqua, CMC-NA presenta prestazioni migliori rispetto a CMC in molte applicazioni. Ad esempio, nell'industria alimentare, il CMC-NA è ampiamente utilizzato come addensante e stabilizzatore a causa della sua buona solubilità in acqua e ad alta viscosità, mentre la CMC è più spesso utilizzata in applicazioni che non richiedono elevata solubilità in acqua.
3. Processo di preparazione
Sebbene i processi di preparazione dei due siano approssimativamente simili, il prodotto finale della produzione di CMC è il carbossimetil cellulosa, mentre CMC-Na converte ulteriormente il carbossimetil cellulosa nella sua forma di sale di sodio attraverso una reazione di neutralizzazione durante il processo di produzione. Questa conversione offre prestazioni CMC-NA in alcune applicazioni speciali, come prestazioni migliori nelle applicazioni che richiedono solubilità idrica e stabilità degli elettroliti.
Il carbossimetil cellulosa (CMC) e il carbossimetil cellulosa di sodio (CMC-Na) sono due derivati di cellulosa con un importante valore industriale. Sebbene siano simili nella struttura, CMC-NA mostra una maggiore solubilità e stabilità dell'acqua dovuta alla conversione di alcuni o tutti i gruppi carbossilici in CMC-Na in sale di sodio. Questa differenza fa sì che CMC e CMC-NA abbiano i loro vantaggi e funzioni unici in diverse applicazioni industriali. Comprendere e applicare correttamente queste due sostanze può aiutare a ottimizzare le prestazioni del prodotto e migliorare l'efficienza della produzione in molti settori come cibo, medicina e industria chimica.
Tempo post: 17-2024 giugno