Karboksimetilceluloze (CMC) un nātrija karboksimetilceluloze (CMC-Na) ir izplatīti savienojumi ķīmiskajā rūpniecībā un pārtikas rūpniecībā. Viņiem ir noteiktas atšķirības un savienojumi struktūrā, darbībā un lietošanā. Šajā rakstā tiks detalizēti analizētas abu to īpašības, sagatavošanas metodes, pielietojums un nozīme dažādās jomās.
(1) Karboksimetilceluloze (CMC)
1. Pamatīpašības
Karboksimetilceluloze (CMC) ir karboksimetilēts celulozes atvasinājums un ir anjonu lineārs polisaharīds. Tās pamatstruktūra ir tāda, ka dažas hidroksilgrupas (-OH) celulozes molekulā tiek aizstātas ar karboksimetilgrupām (-CH₂-COOH), tādējādi mainot celulozes šķīdību un funkcionālās īpašības. CMC parasti ir balts vai viegli dzeltens pulveris, bez smaržas un garšas, nešķīst organiskajos šķīdinātājos, bet var absorbēt ūdeni, veidojot želeju.
2. Sagatavošanas metode
CMC sagatavošana parasti ietver šādas darbības:
Alkalizācijas reakcija: sajauciet celulozi ar nātrija hidroksīdu (NaOH), lai celulozes hidroksilgrupas pārvērstu sārmainos sāļos.
Ēterifikācijas reakcija: Alkalizēta celuloze reaģē ar hloretiķskābi (ClCH₂COOH), veidojot karboksimetilcelulozi un nātrija hlorīdu (NaCl).
Šo procesu parasti veic ūdenī vai etanola šķīdumā, un reakcijas temperatūru kontrolē no 60 ℃ līdz 80 ℃. Kad reakcija ir pabeigta, galīgo CMC produktu iegūst, mazgājot, filtrējot, žāvējot un citos posmos.
3. Lietojumprogrammu lauki
CMC galvenokārt izmanto pārtikas rūpniecībā, medicīnā, tekstilrūpniecībā, papīra ražošanā un citās jomās. Tam ir vairākas funkcijas, piemēram, sabiezēšana, stabilizēšana, ūdens aizture un plēves veidošana. Piemēram, pārtikas rūpniecībā CMC var izmantot kā biezinātāju, stabilizatoru un emulgatoru saldējumam, ievārījumam, jogurtam un citiem produktiem; farmācijas jomā CMC izmanto kā saistvielu, biezinātāju un stabilizatoru zālēm; tekstilrūpniecībā un papīra ražošanā CMC izmanto kā vircas piedevu un virsmas līmēšanas līdzekli, lai uzlabotu produkta kvalitāti un stabilitāti.
(2) Nātrija karboksimetilceluloze (CMC-Na)
1. Pamatīpašības
Nātrija karboksimetilceluloze (CMC-Na) ir karboksimetilcelulozes nātrija sāls forma. Salīdzinot ar CMC, CMC-Na ir labāka šķīdība ūdenī. Tās pamatstruktūra ir tāda, ka CMC karboksilmetilgrupas daļēji vai pilnībā pārvēršas to nātrija sāļos, tas ir, ūdeņraža atomi uz karboksilmetilgrupām tiek aizstāti ar nātrija joniem (Na⁺). CMC-Na parasti ir balts vai viegli dzeltens pulveris vai granulas, viegli šķīst ūdenī un veido viskozu caurspīdīgu šķīdumu.
2. Sagatavošanas metode
CMC-Na sagatavošanas metode ir līdzīga CMC, un galvenie soļi ietver:
Alkalizācijas reakcija: celuloze tiek sārmināta, izmantojot nātrija hidroksīdu (NaOH).
Ēterifikācijas reakcija: Alkalizēta celuloze tiek reaģēta ar hloretiķskābi (ClCH₂COOH), lai iegūtu CMC.
Nātrija reakcija: CMC pārvērš nātrija sāls formā neitralizācijas reakcijā ūdens šķīdumā.
Šajā procesā ir jāpievērš uzmanība reakcijas apstākļu, piemēram, pH un temperatūras, kontrolei, lai iegūtu CMC-Na produktus ar optimālu veiktspēju.
3. Lietojumprogrammu lauki
CMC-Na pielietojuma jomas ir ļoti plašas, aptverot daudzas nozares, piemēram, pārtiku, medicīnu, ikdienas ķīmiskās vielas un naftu. Pārtikas rūpniecībā CMC-Na ir nozīmīgs biezinātājs, stabilizators un emulgators, un to plaši izmanto piena produktos, sulās, garšvielās utt. Farmācijas jomā CMC-Na izmanto kā līmi, želeju un smērvielu tabletēm. . Ikdienas ķīmiskajā rūpniecībā CMC-Na tiek izmantots tādos produktos kā zobu pasta, šampūns un kondicionieris, un tam ir laba biezinoša un stabilizējoša iedarbība. Turklāt naftas urbšanā CMC-Na tiek izmantots kā biezinātājs un reoloģijas regulators urbšanas dubļiem, kas var uzlabot dubļu plūstamību un stabilitāti.
(3) CMC un CMC-Na atšķirība un savienojums
1. Struktūra un īpašības
Galvenā atšķirība starp CMC un CMC-Na molekulārajā struktūrā ir tāda, ka CMC-Na karboksilmetilgrupa daļēji vai pilnībā pastāv nātrija sāls formā. Šī strukturālā atšķirība padara CMC-Na augstāku šķīdību un labāku stabilitāti ūdenī. CMC parasti ir daļēji vai pilnībā karboksimetilēta celuloze, savukārt CMC-Na ir šīs karboksimetilcelulozes nātrija sāls forma.
2. Šķīdība un lietojumi
CMC ir noteikta šķīdība ūdenī, bet CMC-Na ir labāka šķīdība un var veidot stabilu viskozu šķīdumu ūdenī. Pateicoties labākai šķīdībai ūdenī un jonizācijas īpašībām, CMC-Na daudzos lietojumos uzrāda labāku veiktspēju nekā CMC. Piemēram, pārtikas rūpniecībā CMC-Na tiek plaši izmantots kā biezinātājs un stabilizators, pateicoties tā labajai šķīdībai ūdenī un augstajai viskozitātei, savukārt CMC biežāk izmanto lietojumos, kuriem nav nepieciešama augsta šķīdība ūdenī.
3. Sagatavošanas process
Lai gan abu sagatavošanas procesi ir aptuveni līdzīgi, CMC ražošanas galaprodukts ir karboksimetilceluloze, savukārt CMC-Na tālāk pārvērš karboksimetilcelulozi nātrija sāls formā, izmantojot neitralizācijas reakciju ražošanas procesā. Šī konversija nodrošina CMC-Na labāku veiktspēju dažos īpašos lietojumos, piemēram, labāku veiktspēju lietojumos, kuriem nepieciešama šķīdība ūdenī un elektrolīta stabilitāte.
Karboksimetilceluloze (CMC) un nātrija karboksimetilceluloze (CMC-Na) ir divi celulozes atvasinājumi ar nozīmīgu rūpniecisku vērtību. Lai gan tiem ir līdzīga struktūra, CMC-Na uzrāda augstāku šķīdību ūdenī un stabilitāti, jo dažas vai visas CMC-Na karboksilgrupas pārvēršas nātrija sālī. Šī atšķirība padara CMC un CMC-Na savas unikālas priekšrocības un funkcijas dažādos rūpnieciskos lietojumos. Šo divu vielu izpratne un pareiza lietošana var palīdzēt optimizēt produkta veiktspēju un uzlabot ražošanas efektivitāti daudzās jomās, piemēram, pārtikā, medicīnā un ķīmiskajā rūpniecībā.
Publicēšanas laiks: 17. jūnijs 2024