ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის თვისებები და პროდუქტის დანერგვა

ნატრიუმის კარბოქსიმეთილ ცელულოზა, მოხსენიებული, როგორც კარბოქსიმეთილ ცელულოზა (CMC) არის ერთგვარი მაღალი პოლიმერული ბოჭკოვანი ეთერი, რომელიც მზადდება ბუნებრივი ცელულოზის ქიმიური მოდიფიკაციით. მისი სტრუქტურა ძირითადად არის D- გლუკოზის ერთეული β (1→4) მეშვეობით. გასაღებები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული.

CMC არის თეთრი ან რძიანი თეთრი ბოჭკოვანი ფხვნილი ან გრანულები, სიმკვრივით 0,5-0,7 გ/სმ3, თითქმის უსუნო, უგემოვნო და ჰიგიროსკოპიული. ადვილად იშლება წყალში გამჭვირვალე კოლოიდური ხსნარის წარმოქმნით, რომელიც არ იხსნება ორგანულ გამხსნელებში, როგორიცაა ეთანოლი. 1% წყალხსნარის pH არის 6,5-8,5, როდესაც pH>10 ან <5, ლორწოვანის სიბლანტე საგრძნობლად მცირდება, ხოლო ეფექტურობა საუკეთესოა, როდესაც pH=7. სითბოსადმი სტაბილური სიბლანტე სწრაფად იწევს 20°C-ზე და ნელა იცვლება 45°C-ზე. 80°C-ზე ზევით ხანგრძლივმა გათბობამ შეიძლება კოლოიდის დენატურაცია და მნიშვნელოვნად შეამციროს სიბლანტე და შესრულება. ის ადვილად ხსნადია წყალში და ხსნარი გამჭვირვალეა; ის ძალიან სტაბილურია ტუტე ხსნარში, მაგრამ ადვილად ჰიდროლიზდება მჟავასთან შეხვედრისას და დალექდება, როდესაც pH-ის მნიშვნელობა იქნება 2-3 და ასევე რეაგირებს მრავალვალენტიან ლითონის მარილებთან.

სტრუქტურული ფორმულა: C6H7(OH)2OCH2COONa მოლეკულური ფორმულა: C8H11O5Na

ძირითადი რეაქციაა: ბუნებრივი ცელულოზა პირველად განიცდის ალკალიზაციის რეაქციას NaOH-თან, ხოლო ქლოროძმარმჟავას დამატებით, წყალბადი გლუკოზის ერთეულზე ჰიდროქსილის ჯგუფზე განიცდის ჩანაცვლების რეაქციას კარბოქსიმეთილის ჯგუფთან ქლოროძმარმჟავაში. სტრუქტურული ფორმულიდან ჩანს, რომ გლუკოზის თითოეულ ერთეულზე არის სამი ჰიდროქსილის ჯგუფი, ეს არის C2, C3 და C6 ჰიდროქსილის ჯგუფები. თითოეულ ჰიდროქსილის ჯგუფზე წყალბადი ჩანაცვლებულია კარბოქსიმეთილით, რომელიც განისაზღვრება, როგორც ჩანაცვლების ხარისხი 3. CMC-ის ჩანაცვლების ხარისხი პირდაპირ გავლენას ახდენს ხსნადობაზე, ემულსიფიკაციაზე, გასქელებაზე, სტაბილურობაზე, მჟავა წინააღმდეგობას და მარილის წინააღმდეგობას.CMC .

ზოგადად მიჩნეულია, რომ როდესაც ჩანაცვლების ხარისხი არის დაახლოებით 0.6-0.7, ემულგირებადი მოქმედება უკეთესია, ხოლო ჩანაცვლების ხარისხის მატებასთან ერთად, სხვა თვისებებიც შესაბამისად უმჯობესდება. როდესაც ჩანაცვლების ხარისხი 0,8-ზე მეტია, მისი მჟავა წინააღმდეგობა და მარილის წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად იზრდება. .

გარდა ამისა, ზემოთ ასევე აღინიშნა, რომ თითოეულ ერთეულზე არის სამი ჰიდროქსილის ჯგუფი, ანუ C2 და C3-ის მეორადი ჰიდროქსილის ჯგუფი და C6-ის პირველადი ჰიდროქსილის ჯგუფი. თეორიულად, პირველადი ჰიდროქსილის ჯგუფის აქტივობა უფრო დიდია, ვიდრე მეორადი ჰიდროქსილის ჯგუფის, მაგრამ C-ის იზოტოპური ეფექტის მიხედვით, -OH ჯგუფი C2-ზე უფრო მჟავეა, განსაკუთრებით ძლიერი ტუტეების გარემოში, მისი აქტივობა. უფრო ძლიერია ვიდრე C3 და C6, ამიტომ უფრო მიდრეკილია ჩანაცვლების რეაქციებისკენ, რასაც მოჰყვება C6 და C3 ყველაზე სუსტია.

სინამდვილეში, CMC-ის მოქმედება დაკავშირებულია არა მხოლოდ ჩანაცვლების ხარისხთან, არამედ კარბოქსიმეთილის ჯგუფების განაწილების ერთგვაროვნებასთან მთელ ცელულოზის მოლეკულაში და ჰიდროქსიმეთილის ჯგუფების ჩანაცვლება თითოეულ ერთეულში C2, C3 და C6-ით. თითოეული მოლეკულა. ერთგვაროვნებასთან დაკავშირებული. ვინაიდან CMC არის უაღრესად პოლიმერიზებული წრფივი ნაერთი და მის კარბოქსიმეთილის ჯგუფს აქვს არაჰომოგენური ჩანაცვლება მოლეკულაში, მოლეკულებს აქვთ განსხვავებული ორიენტაცია, როდესაც ხსნარი დგას, ხოლო ხაზოვანი მოლეკულის სიგრძე განსხვავებულია, როდესაც ხსნარში ათვლის ძალაა. . ღერძს აქვს მიდრეკილება მიმართოს დინების მიმართულებას და ეს ტენდენცია ძლიერდება ათვლის სიჩქარის მატებასთან ერთად, სანამ საბოლოო ორიენტაცია მთლიანად არ დალაგდება. CMC-ის ამ მახასიათებელს ფსევდოპლასტიურობა ეწოდება. CMC-ის ფსევდოპლასტიურობა ხელს უწყობს ჰომოგენიზაციას და მილსადენის ტრანსპორტირებას და მას არ ექნება ძალიან ცხიმიანი გემო თხევად რძეში, რაც ხელს უწყობს რძის არომატის გათავისუფლებას. .

CMC პროდუქტების გამოსაყენებლად, ჩვენ კარგად უნდა გვესმოდეს ძირითადი პარამეტრები, როგორიცაა სტაბილურობა, სიბლანტე, მჟავა წინააღმდეგობა და სიბლანტე. იცოდეთ როგორ ვირჩევთ სწორ პროდუქტს.

დაბალი სიბლანტის CMC პროდუქტებს აქვთ გამაგრილებელი გემო, დაბალი სიბლანტე და თითქმის არ სქელი შეგრძნება. ისინი ძირითადად გამოიყენება სპეციალურ სოუსებსა და სასმელებში. ჯანსაღი ორალური სითხეები ასევე კარგი არჩევანია.

საშუალო სიბლანტის CMC პროდუქტები ძირითადად გამოიყენება მყარ სასმელებში, ჩვეულებრივ ცილოვან სასმელებში და ხილის წვენებში. როგორ ავირჩიოთ, დამოკიდებულია ინჟინრების პირად ჩვევებზე. რძის სასმელების სტაბილურობაში CMC-მა დიდი წვლილი შეიტანა.

მაღალი სიბლანტის CMC პროდუქტებს აქვთ შედარებით დიდი აპლიკაციის სივრცე. სახამებელთან, გუარ რეზინასთან, ქსანთანის რეზინასთან და სხვა პროდუქტებთან შედარებით, CMC-ის სტაბილურობა ჯერ კიდევ შედარებით აშკარაა, განსაკუთრებით ხორცპროდუქტებში, CMC-ის წყლის შეკავების უპირატესობა უფრო აშკარაა! სტაბილიზატორებს შორის, როგორიცაა ნაყინი, CMC ასევე კარგი არჩევანია.

CMC-ის ხარისხის გასაზომად მთავარი ინდიკატორია ჩანაცვლების ხარისხი (DS) და სისუფთავე. საერთოდ, CMC-ის თვისებები განსხვავებულია, თუ DS განსხვავებულია; რაც უფრო მაღალია ჩანაცვლების ხარისხი, მით უფრო ძლიერია ხსნადობა და მით უკეთესია ხსნარის გამჭვირვალობა და სტაბილურობა. გავრცელებული ინფორმაციით, CMC-ის გამჭვირვალობა უკეთესია, როდესაც ჩანაცვლების ხარისხია 0.7-1.2, ხოლო მისი წყალხსნარის სიბლანტე ყველაზე დიდია, როდესაც pH მნიშვნელობა 6-9-ია.

მისი ხარისხის უზრუნველსაყოფად, გარდა ეთერიფიკაციის აგენტის არჩევისა, გასათვალისწინებელია აგრეთვე ზოგიერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ჩანაცვლებისა და სისუფთავის ხარისხზე, როგორიცაა კავშირი ტუტესა და ეთერიფიკაციის აგენტის რაოდენობას, ეთერიზაციის დროს, წყლის შემცველობას შორის. სისტემა, ტემპერატურა, DH მნიშვნელობა, ხსნარი კონცენტრაცია და მარილი და ა.შ.

CMC მზა პროდუქციის ხარისხი ძირითადად დამოკიდებულია პროდუქტის გადაწყვეტაზე. თუ პროდუქტის ხსნარი გამჭვირვალეა, არის რამდენიმე გელის ნაწილაკი, თავისუფალი ბოჭკოები და მინარევების შავი ლაქები, ძირითადად დადასტურებულია, რომ CMC-ის ხარისხი კარგია. თუ ხსნარი რამდენიმე დღე დარჩა, ხსნარი არ ჩნდება. თეთრი ან ბუნდოვანი, მაგრამ მაინც ძალიან ნათელი, ეს უკეთესი პროდუქტია!