DS менен натрий ЖМБнын молекулярдык салмагынын ортосунда кандай байланыш бар

Натрий карбоксиметил целлюлоза (CMC) целлюлозадан алынган көп тараптуу сууда эрүүчү полимер, өсүмдүк клеткасынын дубалдарында табылган табигый полисахарид. Ал өзүнүн уникалдуу касиеттеринен жана функцияларынан улам ар кандай тармактарда, анын ичинде тамак-аш, фармацевтика, косметика, текстиль, мунай бургулоодо кеңири колдонулат.

Натрий ЖМБнын түзүлүшү жана касиеттери:

ЦМС целлюлозанын химиялык модификациясы аркылуу синтезделет, мында карбоксиметил топтору (-CH2-COOH) этерификация же этерификация реакциялары аркылуу целлюлозанын омурткасына киргизилет. Алмашуу даражасы (ДС) целлюлоза чынжырындагы глюкоза бирдигиндеги карбоксиметил топторунун орточо санын билдирет. DS маанилери, адатта, ЖМБнын синтез шарттарына жана керектүү касиеттерине жараша 0,2ден 1,5ке чейин өзгөрөт.

ЖМБнын молекулярдык салмагы полимер чынжырларынын орточо өлчөмүн билдирет жана целлюлозанын булагы, синтез ыкмасы, реакция шарттарына жана тазалоо ыкмаларына жараша олуттуу түрдө өзгөрүшү мүмкүн. Молекулярдык салмак көбүнчө сан-орточо молекулалык масса (Mn), орточо молекулярдык салмак (Mw) жана илешкектүүлүк-орточо молекулалык масса (Mv) сыяктуу параметрлер менен мүнөздөлөт.

Натрий CMC синтези:

ЖМБ синтези адатта целлюлозанын натрий гидроксиди (NaOH) жана хлорассус кислотасы (ClCH2COOH) же анын натрий тузу (NaClCH2COOH) менен реакциясын камтыйт. Реакция нуклеофилдик алмаштыруу аркылуу жүрөт, мында целлюлозанын омурткасындагы гидроксил топтору (-OH) хлорацетил топтору (-ClCH2COOH) менен реакцияга кирип, карбоксиметил топторун (-CH2-COOH) түзөт.

ЖМБнын DS синтез учурунда хлор-уксус кислотасынын целлюлозага молярдык катышын, реакция убактысын, температураны, рНды жана башка параметрлерди жөнгө салуу менен башкарылышы мүмкүн. Жогорку DS маанилери, адатта, хлорассус кислотасынын жогорку концентрациясы жана узак реакция убакыттары менен жетишилет.

ЖМБнын молекулярдык салмагына ар кандай факторлор таасир этет, анын ичинде баштапкы целлюлоза материалынын молекулярдык салмагынын бөлүштүрүлүшү, синтез учурунда деградациянын деңгээли жана ЖМБ чынжырларынын полимерлөө даражасы. Ар кандай синтез ыкмалары жана реакция шарттары ар кандай молекулалык салмак бөлүштүрүү жана орточо өлчөмдөрү менен ЖМБга алып келиши мүмкүн.

DS жана молекулярдык салмактын ортосундагы байланыш:

Алмашуу даражасы (DS) менен натрий карбоксиметил целлюлозасынын (CMC) молекулярдык салмагынын ортосундагы байланыш татаал жана ЖМБ синтезине, түзүлүшүнө жана касиеттерине байланыштуу бир нече факторлордон таасир этет.

1. DSтин молекулярдык салмакка тийгизген таасири:
   • Жогорку DS маанилери көбүнчө ЖМБнын төмөнкү молекулярдык салмагына туура келет. Себеби жогорку DS маанилери целлюлозанын омурткасына карбоксиметил топторунун көбүрөөк орун алышын көрсөтүп, полимердик чынжырлардын кыскарышына жана орточо молекулярдык салмактын төмөндөшүнө алып келет.
   • Карбоксиметил топторунун кириши целлюлоза чынжырларынын ортосундагы молекулалар аралык суутек байланышын бузуп, синтез учурунда чынжырдын кесилишине жана фрагменттелишине алып келет. Бул деградация процесси ЖМБнын молекулярдык салмагынын төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн, айрыкча DS жогору болгон учурда жана кеңири реакциялар.
   • Тескерисинче, төмөнкү DS баалуулуктары орточо узак полимер чынжыр жана жогорку молекулярдык салмагы менен байланышкан. Себеби, алмаштыруунун төмөнкү даражасы глюкоза бирдигине азыраак карбоксиметил топторуна алып келет, бул модификацияланбаган целлюлоза чынжырларынын узун сегменттеринин бузулбай калышына шарт түзөт.
2. Молекулярдык салмактын DSке тийгизген таасири:
   • ЖМБнын молекулярдык салмагы синтез учурунда жетишилген алмаштыруу даражасына таасир этиши мүмкүн. Целлюлозанын жогорку молекулярдык салмагы карбоксиметиляция реакциялары үчүн көбүрөөк реактивдүү жерлерди камсыздай алат, бул белгилүү бир шарттарда орун алмашуунун жогорку даражасына жетишүүгө мүмкүндүк берет.
   • Бирок, целлюлозанын өтө жогорку молекулярдык салмагы, ошондой эле толук эмес же натыйжасыз карбоксиметиляцияга жана DS маанилеринин төмөндөшүнө алып келип, гидроксил топторунун алмаштыруу реакциялары үчүн жеткиликтүүлүгүнө тоскоолдук кылышы мүмкүн.
   • Кошумчалай кетсек, баштапкы целлюлоза материалынын молекулярдык салмагынын бөлүштүрүлүшү натыйжасында ЖМБ продуктусунда DS баалуулуктарынын бөлүштүрүлүшүнө таасир этиши мүмкүн. Молекулярдык салмактагы гетерогендик синтез учурунда реактивдүүлүктүн жана алмаштыруунун эффективдүүлүгүнүн өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн, бул ЖМБнын акыркы продуктусунда DS баалуулуктарынын кенен диапазонуна алып келет.

DS жана молекулярдык салмактын ЖМБнын касиеттерине жана колдонмолоруна тийгизген таасири:

1. Реологиялык касиеттери:
   • Алмаштыруу даражасы (DS) жана ЖМБнын молекулярдык салмагы анын реологиялык касиеттерине, анын ичинде илешкектүүлүгүнө, кесилишинин жукарышына жана гелдин пайда болушуна таасир этиши мүмкүн.
   • Жогорку DS баалуулуктары көбүнчө полимердик чынжырлардын кыскарышынан жана молекулярдык чаташуулардын азайышынан улам илешкектүүлүктүн төмөндөшүнө жана псевдопластикалык (кыюу ичкерүү) жүрүм-турумуна алып келет.
   • Тескерисинче, төмөнкү DS баалуулуктары жана жогорку молекулярдык салмактар ​​илешкектүүлүгүн жогорулатат жана ЖМБ чечимдеринин псевдопластикалык жүрүм-турумун күчөтөт, бул коюулануу жана суспензия касиеттерин жакшыртат.
2. Сууда эригичтиги жана шишип жүрүм-туруму:
   • Жогорку DS маанилери бар ЖМБ полимер чынжырчаларында гидрофильдүү карбоксиметил топторунун концентрациясынын жогору болушуна байланыштуу сууда эригичтигин жана гидратациянын ылдамдыгын көрсөтөт.
   • Бирок, өтө жогору DS маанилери, айрыкча, жогорку концентрацияларда же көп валенттүү катиондордун катышуусунда сууда эригичтигинин төмөндөшүнө жана гелдин көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн.
   • ЖМБнын молекулярдык салмагы анын шишик жүрүм-турумуна жана сууну кармап туруу касиетине таасир этиши мүмкүн. Жогорку молекулярдык салмактар ​​жалпысынан гидратациянын жайыраак ылдамдыгына жана сууну кармап туруу жөндөмдүүлүгүнө алып келет, бул туруктуу бошотууну же нымдуулукту көзөмөлдөөнү талап кылган колдонмолордо пайдалуу болушу мүмкүн.
3. Пленка түзүүчү жана тосмо касиеттери:
   • Эритмелерден же дисперсиялардан түзүлгөн ЖМБ пленкалар кычкылтек, ным жана башка газдарга каршы тосмо касиеттерин көрсөтүп, аларды таңгактоо жана каптоо үчүн жарактуу кылат.
   • ЖМБнын DS жана молекулярдык салмагы пайда болгон пленкалардын механикалык бекемдигине, ийкемдүүлүгүнө жана өткөрүмдүүлүгүнө таасир этиши мүмкүн. Жогорку DS маанилери жана төмөнкү молекулярдык салмактар ​​полимердик чынжырлардын кыскарышынан жана молекулалар аралык өз ара аракеттенүүнүн кыскарышынан улам азыраак тартылуу күчү жана жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ пленкаларга алып келиши мүмкүн.
4. Ар кандай тармактарда колдонмолор:
   • Ар кандай DS баалуулуктары жана молекулярдык салмактары бар ЖМБ ар кандай тармактарда, анын ичинде тамак-аш, фармацевтика, косметика, текстиль жана мунай бургулоодо колдонууну табат.
   • Тамак-аш өнөр жайында ЖМБ соустар, таңгычтар жана суусундуктар сыяктуу азыктарда коюулоочу, стабилизатор жана эмульгатор катары колдонулат. ЖМБ сортун тандоо акыркы продукттун каалаган текстурасына, оозуна жана туруктуулугуна жараша болот.
   • Фармацевтикалык формаларда ЖМБ таблеткаларда, капсулаларда жана оозеки суспензияларда бириктирүүчү, дезинтегрант жана пленка түзүүчү агент катары кызмат кылат. ЖМБнын DS жана молекулярдык салмагы дары чыгаруу кинетикасына, биожеткиликтүүлүгүнө жана пациенттин ылайыктуулугуна таасир этиши мүмкүн.
   • Косметика тармагында ЖМБ кремдерде, лосьондордо жана чачка кам көрүү каражаттарында коюулоочу, стабилизатор жана нымдагыч катары колдонулат. ЖМБ баасын тандоо текстура, жайылып кетүү жана сенсордук атрибуттар сыяктуу факторлордон көз каранды.
   • Мунай бургулоо тармагында ЖМБ бургулоо суюктуктарында илештирүүчү, суюктуктун жоголушун контролдоочу агент жана сланец ингибитору катары колдонулат. ЖМБнын DS жана молекулярдык салмагы скважинанын стабилдүүлүгүн сактоодо, суюктуктун жоголушун көзөмөлдөөдө жана чопо шишип кетүүсүн токтотууда анын иштешине таасир этиши мүмкүн.

Жыйынтык:

Алмашуу даражасы (DS) менен натрий карбоксиметил целлюлозасынын (CMC) молекулярдык салмагынын ортосундагы байланыш татаал жана ЖМБ синтезине, түзүлүшүнө жана касиеттерине байланыштуу бир нече факторлордон таасир этет. Жогорку DS маанилери жалпысынан ЖМБнын төмөнкү молекулярдык салмагына туура келет, ал эми төмөнкү DS маанилери жана жогорку молекулярдык салмактар ​​полимердик чынжырлардын узундугуна жана орточо молекулярдык салмактын жогору болушуна алып келет. Бул байланышты түшүнүү тамак-аш, фармацевтика, косметика, текстиль жана мунай бургулоо сыяктуу тармактардагы ар кандай колдонмолордо ЖМБнын касиеттерин жана натыйжалуулугун оптималдаштыруу үчүн абдан маанилүү. Негизги механизмдерди түшүндүрүү жана ЖМБнын синтезин жана мүнөздөмөсүн оптималдаштыруу үчүн атайын DS жана молекулярдык салмак бөлүштүрүүнү конкреттүү колдонуу үчүн кошумча изилдөө жана өнүктүрүү аракеттери талап кылынат.