Карбоксиметил целулоза (CMC) и хидроксиетил целулоза (HEC) се два вообичаени деривати на целулоза, кои се широко користени во храната, медицината, козметиката, градежните материјали и други области. Иако и двете се добиени од природна целулоза и добиени со хемиска модификација, постојат очигледни разлики во хемиската структура, физичко-хемиските својства, полињата на примена и функционалните ефекти.
1. Хемиска структура
Главната структурна карактеристика на карбоксиметил целулоза (CMC) е дека хидроксилните групи на молекулите на целулоза се заменуваат со карбоксиметил (-CH2COOH) групи. Оваа хемиска модификација го прави CMC исклучително растворлив во вода, особено во вода за да формира вискозен колоиден раствор. Вискозноста на неговиот раствор е тесно поврзана со неговиот степен на супституција (т.е. степенот на замена на карбоксиметил).
Хидроксиетил целулоза (HEC) се формира со замена на хидроксилните групи во целулоза со хидроксиетил (-CH2CH2OH). Хидроксиетилната група во молекулата HEC ја зголемува растворливоста во вода и хидрофилноста на целулозата и може да формира гел под одредени услови. Оваа структура му овозможува на HEC да покаже добри ефекти на згуснување, суспензија и стабилизација во воден раствор.
2. Физички и хемиски својства
Растворливост во вода:
CMC може целосно да се раствори и во ладна и во топла вода за да формира проѕирен или проѕирен колоиден раствор. Неговиот раствор има висок вискозитет, а вискозноста се менува со температурата и pH вредноста. HEC може да се раствори и во ладна и топла вода, но во споредба со CMC, неговата стапка на растворање е побавна и потребно е подолго време за да се формира еднообразен раствор. Вискозитетот на растворот на HEC е релативно низок, но има подобра отпорност на сол и стабилност.
Прилагодување на вискозноста:
На вискозноста на CMC лесно влијае pH вредноста. Обично е повисок при неутрални или алкални услови, но вискозноста значително ќе се намали при силни кисели услови. Вискозноста на HEC е помалку под влијание на pH вредноста, има поширок опсег на стабилност на pH и е погоден за апликации во различни кисели и алкални услови.
Отпорност на сол:
CMC е многу чувствителен на сол, а присуството на сол значително ќе ја намали вискозноста на нејзиниот раствор. HEC, од друга страна, покажува силна отпорност на сол и сè уште може да одржува добар ефект на згуснување во средина со висока содржина на сол. Затоа, HEC има очигледни предности во системите кои бараат употреба на соли.
3. Области за примена
Прехранбена индустрија:
CMC е широко користен во прехранбената индустрија како згуснувач, стабилизатор и емулгатор. На пример, во производи како што се сладолед, пијалоци, џемови и сосови, CMC може да го подобри вкусот и стабилноста на производот. HEC релативно ретко се користи во прехранбената индустрија и главно се користи во некои производи со посебни барања, како што се нискокалорична храна и специјални додатоци во исхраната.
Медицина и козметика:
CMC често се користи за подготовка на таблети со продолжено ослободување од лекови, течности за очи итн., поради неговата добра биокомпатибилност и безбедност. ХЕЦ е широко користен во козметиката како што се лосиони, креми и шампони поради неговите одлични својства за формирање филм и навлажнувачки својства, кои можат да обезбедат добро чувство и навлажнувачки ефект.
Градежен материјал:
Во градежните материјали, и CMC и HEC може да се користат како згуснувачи и задржувачи на вода, особено во материјали на база на цемент и гипс. HEC е пошироко користен во градежни материјали поради неговата добра отпорност на сол и стабилност, што може да ги подобри градежните перформанси и издржливоста на материјалите.
Екстракција на масло:
При екстракција на нафта, CMC, како додаток за течност за дупчење, може ефикасно да го контролира вискозноста и загубата на вода на калта. HEC, поради неговата супериорна отпорност на сол и својствата на згуснување, стана важна компонента во хемикалиите на нафтените полиња, кои се користат во течноста за дупчење и течноста за фрактура за да се подобри оперативната ефикасност и економските придобивки.
4. Заштита на животната средина и биоразградливост
И CMC и HEC се добиени од природна целулоза и имаат добра биоразградливост и еколошка пријатност. Во природната средина, тие можат да бидат разградени од микроорганизми за да произведат безопасни материи како јаглерод диоксид и вода, намалувајќи го загадувањето на животната средина. Покрај тоа, бидејќи тие се нетоксични и безопасни, тие се широко користени во производи кои доаѓаат во директен контакт со човечкото тело, како што се храна, лекови и козметика.
Иако карбоксиметил целулоза (CMC) и хидроксиетил целулоза (HEC) се и деривати на целулоза, тие имаат значителни разлики во хемиската структура, физичко-хемиските својства, полињата на примена и функционалните ефекти. CMC е широко користен во храна, медицина, екстракција на нафта и други полиња поради неговата висока вискозност и подложност на влијанија од околината. Меѓутоа, HEC е пошироко користен во козметиката, градежните материјали итн. поради одличната отпорност на сол, стабилноста и својствата за формирање филм. При изборот да се користи, неопходно е да се избере најсоодветен дериват на целулоза според специфичното сценарио на апликација и потребите за да се постигне најдобар ефект на употреба.
Време на објавување: 21.08.2024