Karboksimetilceluloze (CMC) ir ūdenī šķīstošs celulozes atvasinājums, ko plaši izmanto dažādās nozarēs, tostarp pārtikā, farmācijā un personīgajā aprūpē. Aizvietošanas pakāpe (DS) ir svarīgs parametrs, kas ietekmē CMC īpašības. Šajā rakstā mēs apspriedīsim DS ietekmi uz karboksimetilcelulozes kvalitāti.
Pirmkārt, ir svarīgi saprast, kāda ir aizstāšanas pakāpe. Aizvietošanas pakāpe attiecas uz karboksimetilgrupu skaitu vienā glikozes vienībā celulozes ķēdē. CMC iegūst, celulozei reaģējot ar nātrija monohloracetātu un nātrija hidroksīdu. Šīs reakcijas laikā hidroksilgrupas celulozes ķēdē tiek aizstātas ar karboksimetilgrupām. Aizvietošanas pakāpi var kontrolēt, mainot reakcijas apstākļus, piemēram, nātrija hidroksīda un nātrija monohloracetāta koncentrāciju, reakcijas laiku un temperatūru.
CMC DS ietekmē tā fizikālās un ķīmiskās īpašības, piemēram, šķīdību, viskozitāti un termisko stabilitāti. CMC ar zemu DS ir augstāka kristāliskuma pakāpe un mazāk šķīst ūdenī nekā CMC ar augstu DS. Tas ir tāpēc, ka CMC karboksimetilgrupas ar zemu DS atrodas uz celulozes ķēdes virsmas, kas samazina tās šķīdību ūdenī. Turpretim CMC ar augstu DS ir amorfāka struktūra un vairāk šķīst ūdenī nekā CMC ar zemu DS.
CMC viskozitāti ietekmē arī DS. CMC ar zemu DS ir zemāka viskozitāte nekā CMC ar augstu DS. Tas ir tāpēc, ka karboksimetilgrupas CMC ar zemu DS atrodas tālāk viena no otras, kas samazina mijiedarbību starp celulozes ķēdēm un samazina viskozitāti. Turpretim CMC ar augstu DS ir augstāka viskozitāte, jo karboksimetilgrupas atrodas tuvāk viena otrai, kas palielina mijiedarbību starp celulozes ķēdēm un paaugstina viskozitāti.
Papildus fizikālajām īpašībām CMC DS ietekmē arī tā ķīmiskās īpašības. CMC ar zemu DS ir mazāk stabils augstās temperatūrās un pH vērtībās nekā CMC ar augstu DS. Tas ir tāpēc, ka karboksimetilgrupas CMC ar zemu DS ir jutīgākas pret hidrolīzi un var sadalīties skarbos apstākļos. Turpretim CMC ar augstu DS ir stabilāks augstās temperatūrās un pH vērtībās, jo karboksimetilgrupas ir ciešāk saistītas ar celulozes ķēdi.
Izsūtīšanas laiks: 10.03.2023