Karboksimetilceliuliozė (CMC) ir natrio karboksimetilceliuliozė (CMC-Na) yra įprasti junginiai chemijos pramonėje ir maisto pramonėje. Jie turi tam tikrų skirtumų ir sąsajų pagal struktūrą, veikimą ir naudojimą. Šiame straipsnyje bus išsamiai išnagrinėtos jų savybės, paruošimo būdai, pritaikymas ir svarba skirtingose srityse.
(1) Karboksimetilceliuliozė (CMC)
1. Pagrindinės savybės
Karboksimetilceliuliozė (CMC) yra karboksimetilintas celiuliozės darinys ir yra anijoninis linijinis polisacharidas. Jo pagrindinė struktūra yra tokia, kad kai kurios hidroksilo grupės (-OH) celiuliozės molekulėje pakeičiamos karboksimetilo grupėmis (-CH₂-COOH), taip pakeičiant celiuliozės tirpumą ir funkcines savybes. CMC paprastai yra balti arba šiek tiek gelsvi milteliai, bekvapiai ir beskoniai, netirpūs organiniuose tirpikliuose, tačiau gali sugerti vandenį, kad susidarytų gelis.
2. Paruošimo būdas
CMC paruošimas paprastai apima šiuos veiksmus:
Šarminimo reakcija: sumaišykite celiuliozę su natrio hidroksidu (NaOH), kad celiuliozės hidroksilo grupes paverstumėte šarminėmis druskomis.
Eterifikavimo reakcija: šarminta celiuliozė reaguoja su chloracto rūgštimi (ClCH₂COOH), kad susidarytų karboksimetilceliuliozė ir natrio chloridas (NaCl).
Šis procesas paprastai atliekamas vandenyje arba etanolio tirpale, o reakcijos temperatūra kontroliuojama nuo 60 ℃ iki 80 ℃. Pasibaigus reakcijai, galutinis CMC produktas gaunamas plaunant, filtruojant, džiovinant ir kitais etapais.
3. Taikymo laukai
CMC daugiausia naudojamas maisto pramonėje, medicinoje, tekstilėje, popieriaus gamyboje ir kitose srityse. Jis atlieka daugybę funkcijų, tokių kaip tirštinimas, stabilizavimas, vandens sulaikymas ir plėvelės formavimas. Pavyzdžiui, maisto pramonėje CMC gali būti naudojamas kaip ledų, uogienių, jogurto ir kitų produktų tirštiklis, stabilizatorius ir emulsiklis; farmacijos srityje CMC naudojamas kaip vaistų rišiklis, tirštiklis ir stabilizatorius; tekstilės ir popieriaus gamybos pramonėje CMC naudojamas kaip srutų priedas ir paviršiaus klijavimo priemonė, siekiant pagerinti gaminio kokybę ir stabilumą.
(2) Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC-Na)
1. Pagrindinės savybės
Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC-Na) yra karboksimetilceliuliozės natrio druskos forma. Palyginti su CMC, CMC-Na geriau tirpsta vandenyje. Jo pagrindinė struktūra yra tokia, kad CMC karboksilmetilo grupės iš dalies arba visiškai paverčiamos natrio druskomis, tai yra, vandenilio atomai karboksilmetilo grupėse pakeičiami natrio jonais (Na⁺). CMC-Na paprastai yra balti arba šiek tiek gelsvi milteliai arba granulės, lengvai tirpsta vandenyje ir sudaro klampų skaidrų tirpalą.
2. Paruošimo būdas
CMC-Na paruošimo būdas yra panašus į CMC, o pagrindiniai etapai apima:
Šarminimo reakcija: celiuliozė šarminama naudojant natrio hidroksidą (NaOH).
Eterifikavimo reakcija: šarminė celiuliozė reaguoja su chloracto rūgštimi (ClCH₂COOH), kad susidarytų CMC.
Natrio reakcija: CMC paverčiama natrio druskos forma neutralizacijos reakcija vandeniniame tirpale.
Šiame procese būtina atkreipti dėmesį į reakcijos sąlygų, tokių kaip pH ir temperatūra, kontrolę, kad būtų gauti optimalaus veikimo CMC-Na produktai.
3. Taikymo laukai
CMC-Na taikymo sritys yra labai plačios, apimančios daugelį pramonės šakų, tokių kaip maistas, medicina, kasdienės cheminės medžiagos ir nafta. Maisto pramonėje CMC-Na yra svarbus tirštiklis, stabilizatorius ir emulsiklis, plačiai naudojamas pieno produktuose, sultyse, pagarduose ir kt. Farmacijos srityje CMC-Na naudojamas kaip klijai, gelis ir tablečių tepalas. . Kasdieninėje chemijos pramonėje CMC-Na naudojamas tokiuose produktuose kaip dantų pasta, šampūnas ir kondicionierius, pasižymi geru tirštinimo ir stabilizavimo poveikiu. Be to, gręžiant naftą CMC-Na naudojamas kaip tirštiklis ir reologinis reguliatorius gręžiant purvą, kuris gali pagerinti purvo sklandumą ir stabilumą.
(3) Skirtumas ir ryšys tarp CMC ir CMC-Na
1. Struktūra ir savybės
Pagrindinis skirtumas tarp CMC ir CMC-Na pagal molekulinę struktūrą yra tas, kad CMC-Na karboksilmetilo grupė iš dalies arba visiškai egzistuoja natrio druskos pavidalu. Dėl šio struktūrinio skirtumo CMC-Na turi didesnį tirpumą ir didesnį stabilumą vandenyje. CMC paprastai yra iš dalies arba visiškai karboksimetilinta celiuliozė, o CMC-Na yra šios karboksimetilceliuliozės natrio druskos forma.
2. Tirpumas ir panaudojimas
CMC turi tam tikrą tirpumą vandenyje, tačiau CMC-Na tirpsta geriau ir gali sudaryti stabilų klampų tirpalą vandenyje. Dėl geresnio tirpumo vandenyje ir jonizacijos charakteristikų CMC-Na daugelyje programų pasižymi geresnėmis savybėmis nei CMC. Pavyzdžiui, maisto pramonėje CMC-Na dėl gero tirpumo vandenyje ir didelio klampumo plačiai naudojamas kaip tirštiklis ir stabilizatorius, o CMC dažniau naudojamas tose srityse, kurioms nereikia didelio tirpumo vandenyje.
3. Paruošimo procesas
Nors šių dviejų paruošimo procesai yra maždaug panašūs, galutinis CMC gamybos produktas yra karboksimetilceliuliozė, o CMC-Na toliau konvertuoja karboksimetilceliuliozę į natrio druskos formą per neutralizacijos reakciją gamybos proceso metu. Ši konversija suteikia CMC-Na geresnį našumą kai kuriose specialiose programose, pvz., Geresnėse programose, kurioms reikalingas tirpumas vandenyje ir elektrolitų stabilumas.
Karboksimetilceliuliozė (CMC) ir natrio karboksimetilceliuliozė (CMC-Na) yra du celiuliozės dariniai, turintys svarbią pramoninę vertę. Nors jų struktūra yra panaši, CMC-Na pasižymi didesniu tirpumu ir stabilumu vandenyje, nes kai kurios arba visos CMC-Na karboksilo grupės virsta natrio druska. Dėl šio skirtumo CMC ir CMC-Na turi savo unikalių pranašumų ir funkcijų įvairiose pramonės srityse. Šių dviejų medžiagų supratimas ir teisingas panaudojimas gali padėti optimizuoti gaminio veikimą ir pagerinti gamybos efektyvumą daugelyje sričių, pavyzdžiui, maisto, medicinos ir chemijos pramonėje.
Paskelbimo laikas: 2024-06-17