რა განსხვავებაა კარბოქსიმეთილცელულოზასა და მეთილცელულოზას შორის?

კარბოქსიმეთილ ცელულოზა (CMC) და მეთილის ცელულოზა (MC) არის ცელულოზის ორი წარმოებული, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე მომდინარეობს ბუნებრივი ცელულოზისგან, სხვადასხვა ქიმიური მოდიფიკაციის პროცესების გამო, CMC და MC მნიშვნელოვანი განსხვავებები აქვთ ქიმიურ სტრუქტურაში, ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებში და გამოყენების სფეროებში.

1. წყარო და ძირითადი მიმოხილვა
კარბოქსიმეთილცელულოზა (CMC) მზადდება ბუნებრივი ცელულოზის რეაქციით ქლოროძმარმჟავასთან ტუტე დამუშავების შემდეგ. ეს არის ანიონური წყალში ხსნადი ცელულოზის წარმოებული. CMC ჩვეულებრივ არსებობს ნატრიუმის მარილის სახით, ამიტომ მას ასევე უწოდებენ ნატრიუმის კარბოქსიმეთილ ცელულოზას (Na-CMC). კარგი ხსნადობისა და სიბლანტის რეგულირების ფუნქციის გამო, CMC ფართოდ გამოიყენება კვების, ფარმაცევტული, ნავთობის ბურღვის, ტექსტილისა და ქაღალდის მრეწველობაში.

მეთილცელულოზა (MC) მზადდება ცელულოზის მეთილაციით მეთილის ქლორიდით (ან სხვა მეთილატორული რეაგენტებით). ეს არის არაიონური ცელულოზის წარმოებული. MC-ს აქვს თერმული გელის თვისებები, ხსნარი გაცხელებისას მყარდება და გაცივებისას იშლება. უნიკალური თვისებების გამო, MC ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო მასალების, ფარმაცევტული პრეპარატების, საიზოლაციო, კვების და სხვა ინდუსტრიებში.

2. ქიმიური აგებულება
CMC-ის ძირითადი სტრუქტურა არის კარბოქსიმეთილის ჯგუფის (–CH2COOH) შეყვანა ცელულოზის β-1,4-გლუკოზიდური ბმის გლუკოზის ერთეულზე. ეს კარბოქსილის ჯგუფი მას ანიონს ხდის. CMC-ის მოლეკულურ სტრუქტურას აქვს ნატრიუმის კარბოქსილატის ჯგუფების დიდი რაოდენობა. ეს ჯგუფები ადვილად იშლება წყალში, რაც CMC მოლეკულებს უარყოფითად დამუხტავს, რითაც ანიჭებს მას წყალში ხსნადობას და გასქელებას.

MC-ის მოლეკულური სტრუქტურა არის მეთოქსი ჯგუფების (–OCH3) შეყვანა ცელულოზის მოლეკულებში და ეს მეთოქსი ჯგუფები ცვლის ჰიდროქსილის ჯგუფების ნაწილს ცელულოზის მოლეკულებში. MC სტრუქტურაში არ არის იონიზირებული ჯგუფები, ამიტომ ის არაიონურია, რაც ნიშნავს, რომ არ იშლება ან არ დამუხტება ხსნარში. მისი უნიკალური თერმული გელის თვისებები გამოწვეულია ამ მეთოქსი ჯგუფების არსებობით.

3. ხსნადობა და ფიზიკური თვისებები
CMC-ს აქვს კარგი ხსნადობა წყალში და სწრაფად იხსნება ცივ წყალში გამჭვირვალე ბლანტი სითხის წარმოქმნით. ვინაიდან ეს არის ანიონური პოლიმერი, CMC-ის ხსნადობაზე გავლენას ახდენს წყლის იონური სიძლიერე და pH მნიშვნელობა. მარილიან გარემოში ან ძლიერ მჟავე პირობებში, CMC-ის ხსნადობა და სტაბილურობა შემცირდება. გარდა ამისა, CMC-ის სიბლანტე შედარებით სტაბილურია სხვადასხვა ტემპერატურაზე.

წყალში MC-ის ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ის შეიძლება გაიხსნას ცივ წყალში, მაგრამ გაცხელებისას წარმოიქმნება გელი. თერმოგელის ეს თვისება MC-ს საშუალებას აძლევს შეასრულოს სპეციალური ფუნქციები კვების მრეწველობასა და სამშენებლო მასალებში. MC-ის სიბლანტე მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და მას აქვს კარგი წინააღმდეგობა ფერმენტული დეგრადაციისა და სტაბილურობის მიმართ.

4. სიბლანტის მახასიათებლები
CMC-ის სიბლანტე მისი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური თვისებაა. სიბლანტე მჭიდროდ არის დაკავშირებული მის მოლეკულურ წონასთან და ჩანაცვლების ხარისხთან. CMC ხსნარის სიბლანტეს აქვს კარგი რეგულირება, როგორც წესი, წარმოქმნის უფრო მაღალ სიბლანტეს დაბალი კონცენტრაციით (1%-2%), ამიტომ ხშირად გამოიყენება როგორც გასქელება, სტაბილიზატორი და შეჩერების საშუალება.

MC-ის სიბლანტე ასევე დაკავშირებულია მის მოლეკულურ წონასთან და ჩანაცვლების ხარისხთან. MC ჩანაცვლების სხვადასხვა ხარისხით აქვს სხვადასხვა სიბლანტის მახასიათებლები. MC ასევე აქვს კარგი გასქელება ეფექტი ხსნარში, მაგრამ როდესაც გაცხელდება გარკვეულ ტემპერატურაზე, MC ხსნარი გელდება. ეს გელის თვისება ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში (როგორიცაა თაბაშირი, ცემენტი) და საკვების გადამუშავებაში (როგორიცაა გასქელება, ფირის ფორმირება და ა.შ.).

5. განაცხადის სფეროები
CMC ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც გასქელება, ემულგატორი, სტაბილიზატორი და შეჩერების აგენტი კვების მრეწველობაში. მაგალითად, ნაყინის, იოგურტისა და ხილის სასმელებში CMC-ს შეუძლია ეფექტურად აღკვეთოს ინგრედიენტების გამოყოფა და გააუმჯობესოს პროდუქტის გემო და სტაბილურობა. ნავთობის ინდუსტრიაში, CMC გამოიყენება როგორც ტალახის დამუშავების აგენტი, რომელიც ხელს უწყობს საბურღი სითხეების სითხის და სითხის დაკარგვის კონტროლს. გარდა ამისა, CMC ასევე გამოიყენება რბილობის მოდიფიკაციისთვის ქაღალდის ინდუსტრიაში და როგორც ზომის აგენტი ტექსტილის ინდუსტრიაში.

MC ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში, განსაკუთრებით მშრალ ნაღმტყორცნებში, კრამიტის ადჰეზივებში და პურის ფხვნილებში. როგორც გასქელება და წყლის შემაკავებელი აგენტი, MC-ს შეუძლია გააუმჯობესოს კონსტრუქციის შესრულება და შემაკავშირებელ სიმტკიცე. ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში MC გამოიყენება როგორც ტაბლეტების შემკვრელები, მდგრადი გამოთავისუფლების მასალები და კაფსულის კედლის მასალა. მისი თერმოგელური თვისებები იძლევა გარკვეულ ფორმულებში კონტროლირებად გამოყოფას. გარდა ამისა, MC ასევე გამოიყენება კვების მრეწველობაში, როგორც გასქელება, სტაბილიზატორი და ემულგატორი საკვებისთვის, როგორიცაა სოუსები, შიგთავსები, პური და ა.შ.

6. უსაფრთხოება და ბიოდეგრადირება
CMC ითვლება უსაფრთხო საკვებ დანამატად. ფართო ტოქსიკოლოგიურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ CMC უვნებელია ადამიანის ორგანიზმისთვის რეკომენდებული დოზით. იმის გამო, რომ CMC არის წარმოებული, რომელიც დაფუძნებულია ბუნებრივ ცელულოზაზე და აქვს კარგი ბიოდეგრადირება, ის შედარებით მეგობრულია გარემოში და შეიძლება დეგრადირებული იყოს მიკროორგანიზმების მიერ.

MC ასევე ითვლება უსაფრთხო დანამატად და ფართოდ გამოიყენება მედიკამენტებში, საკვებსა და კოსმეტიკაში. მისი არაიონური ბუნება ხდის მას მაღალ სტაბილურობას in vivo და in vitro. მიუხედავად იმისა, რომ MC არ არის ისეთი ბიოდეგრადირებადი, როგორც CMC, მას ასევე შეუძლია მიკროორგანიზმების დეგრადაცია სპეციფიკურ პირობებში.

მიუხედავად იმისა, რომ კარბოქსიმეთილცელულოზა და მეთილის ცელულოზა მიღებულია ბუნებრივი ცელულოზისგან, მათ აქვთ განსხვავებული მახასიათებლები პრაქტიკულ გამოყენებაში მათი განსხვავებული ქიმიური სტრუქტურის, ფიზიკური თვისებების და გამოყენების სფეროების გამო. CMC ფართოდ გამოიყენება კვების, ფარმაცევტულ და სამრეწველო სფეროებში მისი კარგი წყალში ხსნადობის, გასქელება და შეჩერების თვისებების გამო, ხოლო MC იკავებს მნიშვნელოვან ადგილს სამშენებლო, ფარმაცევტულ და კვების მრეწველობაში მისი თერმული გელის თვისებებისა და სტაბილურობის გამო. ორივეს აქვს უნიკალური გამოყენება თანამედროვე ინდუსტრიაში და ორივე არის მწვანე და ეკოლოგიურად სუფთა მასალა.