കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസും ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് (സിഎംസി), ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (എച്ച്ഇസി) എന്നിവ രണ്ട് സാധാരണ സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകളാണ്, അവ ഭക്ഷണം, മരുന്ന്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇവ രണ്ടും പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതും രാസമാറ്റത്തിലൂടെ ലഭിച്ചതാണെങ്കിലും, രാസഘടന, ഭൗതിക രാസ ഗുണങ്ങൾ, ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ, പ്രവർത്തന ഫലങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വ്യക്തമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്.

1. രാസഘടന
കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ (സിഎംസി) പ്രധാന ഘടനാപരമായ സവിശേഷത, സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ കാർബോക്സിമെതൈൽ (-CH2COOH) ഗ്രൂപ്പുകളാൽ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഈ രാസമാറ്റം CMC യെ അങ്ങേയറ്റം വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതാക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് വെള്ളത്തിൽ ഒരു വിസ്കോസ് കൊളോയ്ഡൽ ലായനി ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിൻ്റെ ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി അതിൻ്റെ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിഗ്രിയുമായി (അതായത് കാർബോക്സിമെതൈൽ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ്റെ ഡിഗ്രി) അടുത്ത് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

സെല്ലുലോസിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ ഹൈഡ്രോക്‌സൈഥൈൽ (-CH2CH2OH) ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റി ഹൈഡ്രോക്‌സൈഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (എച്ച്ഇസി) രൂപപ്പെടുന്നു. എച്ച്ഇസി തന്മാത്രയിലെ ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ ഗ്രൂപ്പ് സെല്ലുലോസിൻ്റെ ജലലയവും ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റിയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ ഒരു ജെൽ രൂപപ്പെടാം. ഈ ഘടന ജലീയ ലായനിയിൽ നല്ല കട്ടിയാക്കൽ, സസ്പെൻഷൻ, സ്റ്റബിലൈസേഷൻ ഇഫക്റ്റുകൾ കാണിക്കാൻ HEC-യെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

2. ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ
ജല ലയനം:
തണുത്ത വെള്ളത്തിലും ചൂടുവെള്ളത്തിലും CMC പൂർണ്ണമായും ലയിപ്പിച്ച് സുതാര്യമോ അർദ്ധസുതാര്യമോ ആയ കൊളോയ്ഡൽ ലായനി ഉണ്ടാക്കാം. ഇതിൻ്റെ ലായനിക്ക് ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഉണ്ട്, താപനിലയും പിഎച്ച് മൂല്യവും അനുസരിച്ച് വിസ്കോസിറ്റി മാറുന്നു. HEC തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ വെള്ളത്തിലും ലയിപ്പിക്കാം, എന്നാൽ CMC യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്ക് മന്ദഗതിയിലാണ്, ഒരു ഏകീകൃത പരിഹാരം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് കൂടുതൽ സമയമെടുക്കും. HEC യുടെ ലായനി വിസ്കോസിറ്റി താരതമ്യേന കുറവാണ്, പക്ഷേ ഇതിന് മികച്ച ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും സ്ഥിരതയും ഉണ്ട്.

വിസ്കോസിറ്റി ക്രമീകരണം:
സിഎംസിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ പിഎച്ച് മൂല്യം എളുപ്പത്തിൽ ബാധിക്കും. ന്യൂട്രൽ അല്ലെങ്കിൽ ആൽക്കലൈൻ അവസ്ഥകളിൽ ഇത് സാധാരണയായി കൂടുതലാണ്, എന്നാൽ ശക്തമായ അസിഡിറ്റി സാഹചര്യങ്ങളിൽ വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി കുറയും. എച്ച്ഇസിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ പിഎച്ച് മൂല്യം ബാധിക്കുന്നില്ല, വിശാലമായ പിഎച്ച് സ്ഥിരതയുണ്ട്, കൂടാതെ വിവിധ അസിഡിക്, ആൽക്കലൈൻ അവസ്ഥകളിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ അനുയോജ്യമാണ്.

ഉപ്പ് പ്രതിരോധം:
CMC ഉപ്പിനോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, ഉപ്പിൻ്റെ സാന്നിധ്യം അതിൻ്റെ ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും. മറുവശത്ത്, HEC ശക്തമായ ഉപ്പ് പ്രതിരോധം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഉയർന്ന ഉപ്പ് അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇപ്പോഴും നല്ല കട്ടിയുള്ള പ്രഭാവം നിലനിർത്താൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ലവണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ട സംവിധാനങ്ങളിൽ HEC യ്ക്ക് വ്യക്തമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

3. ആപ്ലിക്കേഷൻ ഏരിയകൾ
ഭക്ഷ്യ വ്യവസായം:
CMC ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ ഒരു കട്ടിയാക്കൽ, സ്റ്റെബിലൈസർ, എമൽസിഫയർ എന്നിവയായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഐസ്ക്രീം, പാനീയങ്ങൾ, ജാം, സോസുകൾ തുടങ്ങിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ, ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ രുചിയും സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സിഎംസിക്ക് കഴിയും. ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ HEC താരതമ്യേന അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ കലോറി ഭക്ഷണങ്ങളും പ്രത്യേക പോഷക സപ്ലിമെൻ്റുകളും പോലുള്ള പ്രത്യേക ആവശ്യകതകളുള്ള ചില ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഔഷധവും സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളും:
നല്ല ബയോ കോംപാറ്റിബിലിറ്റിയും സുരക്ഷിതത്വവും ഉള്ളതിനാൽ, മരുന്നുകൾ, കണ്ണ് ദ്രാവകങ്ങൾ മുതലായവയുടെ സുസ്ഥിര-റിലീസ് ഗുളികകൾ തയ്യാറാക്കാൻ സിഎംസി പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. മികച്ച ഫിലിം രൂപീകരണവും മോയ്സ്ചറൈസിംഗ് ഗുണങ്ങളും ഉള്ളതിനാൽ ലോഷനുകൾ, ക്രീമുകൾ, ഷാംപൂകൾ തുടങ്ങിയ സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളിൽ എച്ച്ഇസി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് നല്ല അനുഭവവും മോയ്സ്ചറൈസിംഗ് ഫലവും നൽകും.

നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ:
നിർമ്മാണ സാമഗ്രികളിൽ, CMC, HEC എന്നിവ കട്ടിയുള്ളതും ജലസംഭരണികളായും ഉപയോഗിക്കാം, പ്രത്യേകിച്ച് സിമൻ്റ്, ജിപ്സം എന്നിവ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വസ്തുക്കളിൽ. നല്ല ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും സ്ഥിരതയും കാരണം നിർമ്മാണ സാമഗ്രികളിൽ HEC കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് നിർമ്മാണ പ്രകടനവും വസ്തുക്കളുടെ ഈടുവും മെച്ചപ്പെടുത്തും.

എണ്ണ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ:
എണ്ണ വേർതിരിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ, ഡ്രെയിലിംഗ് ദ്രാവകത്തിനുള്ള ഒരു അഡിറ്റീവായി സിഎംസിക്ക് ചെളിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയും ജലനഷ്ടവും ഫലപ്രദമായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും. എച്ച്ഇസി, അതിൻ്റെ ഉയർന്ന ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും കട്ടിയാക്കൽ ഗുണങ്ങളും കാരണം, ഓയിൽഫീൽഡ് രാസവസ്തുക്കളിൽ ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി മാറിയിരിക്കുന്നു, ഇത് പ്രവർത്തനക്ഷമതയും സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ദ്രാവകം ഡ്രെയിലിംഗിലും ഫ്രാക്ചറിംഗ് ദ്രാവകത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

4. പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണവും ജൈവ നശീകരണവും
CMC, HEC എന്നിവ പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്, അവയ്ക്ക് നല്ല ബയോഡീഗ്രേഡബിലിറ്റിയും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമുണ്ട്. സ്വാഭാവിക പരിതസ്ഥിതിയിൽ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്, വെള്ളം തുടങ്ങിയ ദോഷകരമല്ലാത്ത പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് അവയെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് പരിസ്ഥിതിയുടെ മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുന്നു. കൂടാതെ, അവ വിഷരഹിതവും നിരുപദ്രവകരവുമായതിനാൽ, ഭക്ഷണം, മരുന്ന്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ തുടങ്ങിയ മനുഷ്യശരീരവുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ അവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസും (സിഎംസി) ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസും (എച്ച്ഇസി) സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകളാണെങ്കിലും അവയ്ക്ക് രാസഘടന, ഭൗതിക രാസ ഗുണങ്ങൾ, ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ, പ്രവർത്തന ഫലങ്ങൾ എന്നിവയിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയും പാരിസ്ഥിതിക സ്വാധീനങ്ങളോടുള്ള സംവേദനക്ഷമതയും കാരണം ഭക്ഷണം, മരുന്ന്, എണ്ണ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ CMC വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മികച്ച ഉപ്പ് പ്രതിരോധം, സ്ഥിരത, ഫിലിം രൂപീകരണ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ മുതലായവയിൽ HEC കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യത്തിനനുസരിച്ച് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവ് തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് കൂടാതെ മികച്ച ഉപയോഗ ഫലം നേടേണ്ടതുണ്ട്.