കാർബോക്സിമെതൈൽസെല്ലുലോസും മെഥൈൽസെല്ലുലോസും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് (സിഎംസി), മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (എംസി) എന്നിവ പല വ്യവസായങ്ങളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ട് സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകളാണ്. അവ രണ്ടും പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിൽ നിന്നാണ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതെങ്കിലും, വ്യത്യസ്ത രാസ പരിഷ്കരണ പ്രക്രിയകൾ കാരണം, CMC, MC എന്നിവയ്ക്ക് രാസഘടന, ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ, ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്.

1. ഉറവിടവും അടിസ്ഥാന അവലോകനവും
ആൽക്കലി ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസ് ക്ലോറോഅസെറ്റിക് ആസിഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചാണ് കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് (സിഎംസി) തയ്യാറാക്കുന്നത്. ഇത് ഒരു അയോണിക് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവ് ആണ്. CMC സാധാരണയായി സോഡിയം ഉപ്പ് രൂപത്തിൽ നിലവിലുണ്ട്, അതിനാൽ ഇതിനെ സോഡിയം കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ് (Na-CMC) എന്നും വിളിക്കുന്നു. നല്ല സോളിബിലിറ്റിയും വിസ്കോസിറ്റി അഡ്ജസ്റ്റ്മെൻ്റ് ഫംഗ്ഷനും കാരണം, സിഎംസി ഭക്ഷണം, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, ഓയിൽ ഡ്രില്ലിംഗ്, ടെക്സ്റ്റൈൽ, പേപ്പർ വ്യവസായങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ് (അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് മെഥൈലേറ്റിംഗ് റിയാഗൻ്റുകൾ) ഉപയോഗിച്ച് സെല്ലുലോസ് മെഥൈലേറ്റ് ചെയ്താണ് മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (എംസി) തയ്യാറാക്കുന്നത്. ഇത് അയോണിക് അല്ലാത്ത സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവ് ആണ്. എംസിക്ക് തെർമൽ ജെൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ലായനി ചൂടാക്കുമ്പോൾ ദൃഢമാവുകയും തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ അലിഞ്ഞുചേരുകയും ചെയ്യുന്നു. തനതായ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ തയ്യാറെടുപ്പുകൾ, കോട്ടിംഗുകൾ, ഭക്ഷണം, മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയിൽ എംസി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. രാസഘടന
സെല്ലുലോസിൻ്റെ β-1,4-ഗ്ലൂക്കോസിഡിക് ബോണ്ടിൻ്റെ ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റിൽ ഒരു കാർബോക്സിമെതൈൽ ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ (–CH2COOH) ആമുഖമാണ് CMC യുടെ അടിസ്ഥാന ഘടന. ഈ കാർബോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് അതിനെ അയോണിക് ആക്കുന്നു. സിഎംസിയുടെ തന്മാത്രാ ഘടനയിൽ ധാരാളം സോഡിയം കാർബോക്‌സൈലേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകളുണ്ട്. ഈ ഗ്രൂപ്പുകൾ വെള്ളത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, സിഎംസി തന്മാത്രകൾ നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജുചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ അതിന് നല്ല ജലലയവും കട്ടിയുള്ള ഗുണങ്ങളും നൽകുന്നു.

സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിലേക്ക് മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പുകൾ (-OCH3) അവതരിപ്പിക്കുന്നതാണ് എംസിയുടെ തന്മാത്രാ ഘടന, ഈ മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പുകൾ സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഒരു ഭാഗം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. എംസി ഘടനയിൽ അയോണൈസ്ഡ് ഗ്രൂപ്പുകളൊന്നുമില്ല, അതിനാൽ ഇത് അയോണിക് അല്ല, അതായത് ലായനിയിൽ വിഘടിക്കുകയോ ചാർജ്ജ് ആകുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല. ഈ മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമാണ് ഇതിൻ്റെ സവിശേഷമായ തെർമൽ ജെൽ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത്.

3. ദ്രവത്വവും ഭൗതിക ഗുണങ്ങളും
സിഎംസിക്ക് വെള്ളത്തിൽ നല്ല ലയിക്കുന്നതും തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ പെട്ടെന്ന് ലയിച്ച് സുതാര്യമായ വിസ്കോസ് ദ്രാവകം ഉണ്ടാക്കാനും കഴിയും. ഇത് ഒരു അയോണിക് പോളിമർ ആയതിനാൽ, ജലത്തിൻ്റെ അയോണിക് ശക്തിയും pH മൂല്യവും CMC യുടെ ലയിക്കുന്നതിനെ ബാധിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഉപ്പ് ചുറ്റുപാടുകളിലോ ശക്തമായ ആസിഡ് അവസ്ഥകളിലോ, CMC യുടെ ലയിക്കുന്നതും സ്ഥിരതയും കുറയും. കൂടാതെ, CMC യുടെ വിസ്കോസിറ്റി വ്യത്യസ്ത താപനിലകളിൽ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്.

ജലത്തിലെ MC യുടെ ലായകത താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിക്കാം, പക്ഷേ ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഒരു ജെൽ രൂപപ്പെടും. ഈ തെർമൽ ജെൽ പ്രോപ്പർട്ടി ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിലും നിർമ്മാണ സാമഗ്രികളിലും പ്രത്യേക പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ MC-യെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് എംസിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു, എൻസൈമാറ്റിക് ഡിഗ്രേഡേഷനും സ്ഥിരതയ്ക്കും ഇതിന് നല്ല പ്രതിരോധമുണ്ട്.

4. വിസ്കോസിറ്റി സവിശേഷതകൾ
CMC യുടെ വിസ്കോസിറ്റി അതിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഭൗതിക ഗുണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്. വിസ്കോസിറ്റി അതിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം, പകരക്കാരൻ്റെ അളവ് എന്നിവയുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. CMC ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിക്ക് നല്ല അഡ്ജസ്റ്റബിലിറ്റി ഉണ്ട്, സാധാരണയായി കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ (1%-2%) ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇത് പലപ്പോഴും കട്ടിയുള്ളതും സ്റ്റെബിലൈസറും സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജൻ്റുമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

MC യുടെ വിസ്കോസിറ്റി അതിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം, പകരക്കാരൻ്റെ അളവ് എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഡിഗ്രി സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷനുള്ള എംസിക്ക് വ്യത്യസ്ത വിസ്കോസിറ്റി സവിശേഷതകളുണ്ട്. MC ലായനിയിൽ നല്ല കട്ടിയുള്ള ഫലവുമുണ്ട്, പക്ഷേ ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, MC ലായനി ജെൽ ചെയ്യും. നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിലും (ജിപ്സം, സിമൻ്റ് പോലുള്ളവ) ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണത്തിലും (കട്ടിയാക്കൽ, ഫിലിം രൂപീകരണം മുതലായവ) ഈ ജെല്ലിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

5. ആപ്ലിക്കേഷൻ ഏരിയകൾ
ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ കട്ടിയാക്കൽ, എമൽസിഫയർ, സ്റ്റെബിലൈസർ, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജൻ്റ് എന്നീ നിലകളിൽ CMC സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഐസ്ക്രീം, തൈര്, ഫ്രൂട്ട് ഡ്രിങ്കുകൾ എന്നിവയിൽ, ചേരുവകൾ വേർതിരിക്കുന്നത് ഫലപ്രദമായി തടയാനും ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ രുചിയും സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്താനും സിഎംസിക്ക് കഴിയും. പെട്രോളിയം വ്യവസായത്തിൽ, ഡ്രെയിലിംഗ് ദ്രാവകങ്ങളുടെ ദ്രവത്വവും ദ്രാവക നഷ്ടവും നിയന്ത്രിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ചെളി സംസ്കരണ ഏജൻ്റായി CMC ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടാതെ, പേപ്പർ വ്യവസായത്തിലെ പൾപ്പ് പരിഷ്ക്കരണത്തിനും ടെക്സ്റ്റൈൽ വ്യവസായത്തിലെ സൈസിംഗ് ഏജൻ്റായും CMC ഉപയോഗിക്കുന്നു.

നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ഉണങ്ങിയ മോർട്ടറുകൾ, ടൈൽ പശകൾ, പുട്ടി പൊടികൾ എന്നിവയിൽ എംസി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു കട്ടിയാക്കൽ ഏജൻ്റ്, വെള്ളം നിലനിർത്തൽ ഏജൻ്റ് എന്ന നിലയിൽ, MC യ്ക്ക് നിർമ്മാണ പ്രകടനവും ബോണ്ടിംഗ് ശക്തിയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ, ടാബ്‌ലെറ്റ് ബൈൻഡറുകൾ, സുസ്ഥിര-റിലീസ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ക്യാപ്‌സ്യൂൾ വാൾ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിങ്ങനെ എംസി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിൻ്റെ തെർമോജെല്ലിംഗ് ഗുണങ്ങൾ ചില ഫോർമുലേഷനുകളിൽ നിയന്ത്രിത റിലീസ് സാധ്യമാക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ സോസുകൾ, ഫില്ലിംഗുകൾ, ബ്രെഡുകൾ മുതലായ ഭക്ഷണത്തിനുള്ള കട്ടിയാക്കൽ, സ്റ്റെബിലൈസർ, എമൽസിഫയർ എന്നിവയായും എംസി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

6. സുരക്ഷയും ജൈവനാശവും
CMC ഒരു സുരക്ഷിത ഭക്ഷ്യ അഡിറ്റീവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന അളവിൽ CMC മനുഷ്യ ശരീരത്തിന് ദോഷകരമല്ലെന്ന് വിപുലമായ വിഷശാസ്ത്ര പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. സിഎംസി പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഡെറിവേറ്റീവ് ആയതിനാലും നല്ല ബയോഡീഗ്രേഡബിലിറ്റി ഉള്ളതിനാലും, ഇത് പരിസ്ഥിതിയിൽ താരതമ്യേന സൗഹൃദപരവും സൂക്ഷ്മജീവികളാൽ നശിപ്പിക്കപ്പെടാവുന്നതുമാണ്.

എംസി സുരക്ഷിതമായ അഡിറ്റീവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് മരുന്നുകൾ, ഭക്ഷണങ്ങൾ, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ അയോണിക് അല്ലാത്ത സ്വഭാവം അതിനെ വിവോയിലും വിട്രോയിലും വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാക്കുന്നു. MC CMC പോലെ ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ അല്ലെങ്കിലും, പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ വഴി നശിപ്പിക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.

കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസും മീഥൈൽ സെല്ലുലോസും പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിൽ നിന്നാണ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതെങ്കിലും, അവയുടെ വ്യത്യസ്ത രാസഘടനകൾ, ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ, പ്രയോഗ മേഖലകൾ എന്നിവ കാരണം പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവങ്ങളുണ്ട്. സിഎംസി ഭക്ഷണം, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, വ്യാവസായിക മേഖലകളിൽ അതിൻ്റെ നല്ല വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതും കട്ടിയുള്ളതും സസ്പെൻഷൻ ഗുണങ്ങളും കാരണം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം താപ ജെൽ ഗുണങ്ങളും സ്ഥിരതയും കാരണം നിർമ്മാണ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, ഭക്ഷ്യ വ്യവസായങ്ങളിൽ എംസി ഒരു പ്രധാന സ്ഥാനം വഹിക്കുന്നു. രണ്ടും ആധുനിക വ്യവസായത്തിൽ അതുല്യമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്, രണ്ടും പച്ചയും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ വസ്തുക്കളാണ്.