Карбоксиметил целлюлоза (CMC) және натрий карбоксиметил целлюлозасы (CMC-Na) химия өнеркәсібінде және тамақ өнеркәсібінде кең таралған қосылыстар болып табылады. Олардың құрылымында, өнімділігінде және пайдалануында белгілі бір айырмашылықтары мен байланыстары бар. Бұл мақалада әртүрлі салалардағы екеуінің қасиеттері, дайындау әдістері, қолданылуы және маңыздылығы егжей-тегжейлі талданады.
(1) карбоксиметилцеллюлоза (CMC)
1. Негізгі қасиеттер
Карбоксиметил целлюлоза (CMC) целлюлозаның карбоксиметилденген туындысы және анионды сызықты полисахарид болып табылады. Оның негізгі құрылымы целлюлоза молекуласындағы кейбір гидроксил топтары (-ОН) карбоксиметил топтарымен (-CH₂-COOH) ауыстырылады, сол арқылы целлюлозаның ерігіштігі мен функционалдық қасиеттері өзгереді. CMC әдетте ақ немесе сәл сары ұнтақ, иіссіз және дәмсіз, органикалық еріткіштерде ерімейді, бірақ гель түзу үшін суды сіңіре алады.
2. Дайындау әдісі
CMC дайындау әдетте келесі қадамдарды қамтиды:
Сілтілік реакциясы: целлюлозадағы гидроксил топтарын сілтілі тұздарға айналдыру үшін целлюлозаны натрий гидроксидімен (NaOH) араластырыңыз.
Этерификация реакциясы: Сілтіленген целлюлоза хлорсірке қышқылымен (ClCH₂COOH) әрекеттесіп, карбоксиметилцеллюлоза мен натрий хлориді (NaCl) түзеді.
Бұл процесс әдетте суда немесе этанол ерітіндісінде жүзеге асырылады және реакция температурасы 60℃-80℃ арасында бақыланады. Реакция аяқталғаннан кейін соңғы CMC өнімі жуу, сүзу, кептіру және басқа қадамдар арқылы алынады.
3. Қолданба өрістері
CMC негізінен тамақ өнеркәсібінде, медицинада, тоқыма, қағаз өндірісінде және басқа салаларда қолданылады. Оның қалыңдату, тұрақтандыру, суды ұстау және пленка қалыптастыру сияқты көптеген функциялары бар. Мысалы, тамақ өнеркәсібінде ЦМС балмұздақ, джем, йогурт және басқа да өнімдер үшін қоюлатқыш, тұрақтандырғыш және эмульгатор ретінде қолданылуы мүмкін; фармацевтика саласында ЦМС дәрілік заттар үшін байланыстырғыш, қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде қолданылады; тоқыма және қағаз өндіру өнеркәсібінде CMC өнімнің сапасы мен тұрақтылығын жақсарту үшін суспензия қоспасы және бетті мөлшерлеуші агент ретінде пайдаланылады.
(2) Натрий карбоксиметил целлюлозасы (CMC-Na)
1. Негізгі қасиеттер
Натрий карбоксиметил целлюлоза (CMC-Na) - карбоксиметил целлюлозаның натрий тұзының түрі. CMC-мен салыстырғанда, CMC-Na суда жақсы ерігіштікке ие. Оның негізгі құрылымы ЦМС құрамындағы карбоксилметил топтары ішінара немесе толық натрий тұздарына айналады, яғни карбоксилметил топтарындағы сутегі атомдары натрий иондарымен (Na⁺) ауыстырылады. CMC-Na әдетте ақ немесе сәл сары ұнтақ немесе түйіршіктер, суда оңай ериді және тұтқыр мөлдір ерітінді құрайды.
2. Дайындау әдісі
CMC-Na дайындау әдісі CMC әдісіне ұқсас және негізгі қадамдарға мыналар кіреді:
Сілтілік реакциясы: целлюлоза натрий гидроксиді (NaOH) көмегімен сілтіленеді.
Этерификация реакциясы: Сілтіленген целлюлоза хлорсірке қышқылымен (ClCH₂COOH) әрекеттеседі және CMC түзеді.
Натрийлену реакциясы: CMC сулы ерітіндіде бейтараптандыру реакциясы арқылы оның натрий тұзына айналады.
Бұл процесте оңтайлы өнімділікпен CMC-Na өнімдерін алу үшін рН және температура сияқты реакция жағдайларын бақылауға назар аудару қажет.
3. Қолданба өрістері
CMC-Na қолдану аясы өте кең, тамақ, медицина, күнделікті химиялық заттар және мұнай сияқты көптеген салаларды қамтиды. Тамақ өнеркәсібінде CMC-Na маңызды қоюлатқыш, тұрақтандырғыш және эмульгатор болып табылады және сүт өнімдерінде, шырындарда, дәмдеуіштерде және т.б. кеңінен қолданылады. Фармацевтика саласында CMC-Na таблеткалар үшін желім, гель және майлаушы ретінде қолданылады. . Күнделікті химия өнеркәсібінде CMC-Na тіс пастасы, сусабын және кондиционер сияқты өнімдерде қолданылады және жақсы қалыңдататын және тұрақтандыратын әсерге ие. Бұдан басқа, мұнайды бұрғылауда CMC-Na бұрғылау ерітіндісі үшін қоюлатқыш және реологиялық реттегіш ретінде пайдаланылады, бұл ерітіндінің сұйықтығы мен тұрақтылығын жақсартуға мүмкіндік береді.
(3) CMC және CMC-Na арасындағы айырмашылық және байланыс
1. Құрылымы мен қасиеттері
Молекулалық құрылымдағы CMC және CMC-Na арасындағы негізгі айырмашылық - CMC-Na карбоксилметил тобы натрий тұзы түрінде ішінара немесе толығымен бар. Бұл құрылымдық айырмашылық CMC-Na суда жоғары ерігіштік пен жақсы тұрақтылықты көрсетеді. CMC әдетте ішінара немесе толығымен карбоксиметилденген целлюлоза болып табылады, ал CMC-Na осы карбоксиметил целлюлозаның натрий тұзының түрі болып табылады.
2. Ерігіштік және қолдану
CMC суда белгілі бір ерігіштікке ие, бірақ CMC-Na жақсы ерігіштікке ие және суда тұрақты тұтқыр ерітінді құра алады. Суда жақсы ерігіштігі мен иондану сипаттамаларының арқасында CMC-Na көптеген қолданбаларда CMC-ге қарағанда жақсы өнімділікті көрсетеді. Мысалы, тамақ өнеркәсібінде CMC-Na суда жақсы ерігіштігі мен жоғары тұтқырлығына байланысты қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде кеңінен қолданылады, ал CMC суда жоғары ерігіштігін қажет етпейтін қолданбаларда жиі қолданылады.
3. Дайындық процесі
Екеуінің дайындық процестері шамамен ұқсас болғанымен, CMC өндірісінің соңғы өнімі карбоксиметил целлюлоза болып табылады, ал CMC-Na өндіріс процесінде бейтараптандыру реакциясы арқылы карбоксиметил целлюлозаны натрий тұзына айналдырады. Бұл түрлендіру CMC-Na кейбір арнайы қолданбаларда жақсырақ өнімділікті береді, мысалы, суда ерігіштігі мен электролит тұрақтылығын қажет ететін қолданбаларда жақсырақ өнімділік.
Карбоксиметил целлюлоза (CMC) және натрий карбоксиметил целлюлозасы (CMC-Na) маңызды өнеркәсіптік маңызы бар екі целлюлоза туындысы болып табылады. Құрылымы жағынан ұқсас болғанымен, CMC-Na құрамындағы кейбір немесе барлық карбоксил топтарының натрий тұзына айналуына байланысты CMC-Na суда жоғары ерігіштік пен тұрақтылықты көрсетеді. Бұл айырмашылық CMC және CMC-Na әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда өздерінің бірегей артықшылықтары мен функцияларына ие болады. Осы екі затты түсіну және дұрыс қолдану өнім өнімділігін оңтайландыруға және тамақ, медицина және химия өнеркәсібі сияқты көптеген салаларда өндіріс тиімділігін арттыруға көмектеседі.
Жіберу уақыты: 17 маусым 2024 ж