कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज गुणवत्तेवर डीएसचा प्रभाव

Carboxymethyl सेल्युलोज (CMC) हे पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह आहे जे अन्न, फार्मास्युटिकल्स आणि वैयक्तिक काळजी यासह विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. प्रतिस्थापन पदवी (DS) हा एक महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे जो CMC च्या गुणधर्मांवर परिणाम करतो. या लेखात, आम्ही कार्बोक्सिमथिल सेल्युलोज गुणवत्तेवर डीएसच्या प्रभावावर चर्चा करू.

प्रथम, प्रतिस्थापनाची डिग्री काय आहे हे समजून घेणे आवश्यक आहे. प्रतिस्थापनाची डिग्री सेल्युलोज साखळीतील प्रति ग्लुकोज युनिट कार्बोक्झिमेथिल गटांची संख्या दर्शवते. सोडियम मोनोक्लोरोएसीटेट आणि सोडियम हायड्रॉक्साईडसह सेल्युलोजची प्रतिक्रिया करून CMC तयार होते. या प्रतिक्रियेदरम्यान, सेल्युलोज साखळीवरील हायड्रॉक्सिल गट कार्बोक्झिमिथाइल गटांद्वारे बदलले जातात. सोडियम हायड्रॉक्साईड आणि सोडियम मोनोक्लोरोएसीटेटची एकाग्रता, प्रतिक्रिया वेळ आणि तापमान यासारख्या प्रतिक्रिया परिस्थितींमध्ये बदल करून प्रतिस्थापनाची डिग्री नियंत्रित केली जाऊ शकते.

CMC चे DS त्याच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांवर परिणाम करते, जसे की त्याची विद्राव्यता, चिकटपणा आणि थर्मल स्थिरता. कमी डीएस असलेल्या सीएमसीमध्ये स्फटिकता जास्त असते आणि उच्च डीएस असलेल्या सीएमसीपेक्षा कमी पाण्यात विरघळणारी असते. याचे कारण असे की CMC मधील कार्बोक्झिमिथाइल गट कमी DS असलेले सेल्युलोज साखळीच्या पृष्ठभागावर स्थित आहेत, ज्यामुळे त्याची पाण्यात विरघळण्याची क्षमता कमी होते. याउलट, उच्च डीएस असलेल्या सीएमसीची रचना अधिक अनाकार असते आणि कमी डीएस असलेल्या सीएमसीपेक्षा अधिक पाण्यात विरघळणारी असते.

सीएमसीच्या चिकटपणावरही डीएसचा परिणाम होतो. कमी DS असलेल्या CMC मध्ये उच्च DS असलेल्या CMC पेक्षा कमी स्निग्धता असते. याचे कारण असे की CMC मधील कार्बोक्झिमेथिल गट कमी DS सह आणखी अंतरावर असतात, ज्यामुळे सेल्युलोज साखळ्यांमधील परस्परसंवाद कमी होतो आणि चिकटपणा कमी होतो. याउलट, उच्च डीएस असलेल्या सीएमसीमध्ये जास्त स्निग्धता असते कारण कार्बोक्झिमेथिल गट एकमेकांच्या जवळ असतात, ज्यामुळे सेल्युलोज साखळ्यांमधील परस्परसंवाद वाढतो आणि चिकटपणा वाढतो.

त्याच्या भौतिक गुणधर्मांव्यतिरिक्त, CMC चे DS त्याच्या रासायनिक गुणधर्मांवर देखील परिणाम करते. कमी डीएस असलेले सीएमसी उच्च तापमान आणि पीएच मूल्यांवर उच्च डीएस असलेल्या सीएमसीपेक्षा कमी स्थिर असते. याचे कारण असे की CMC मधील कार्बोक्झिमिथाइल गट कमी DS असलेले हायड्रोलिसिससाठी अधिक संवेदनाक्षम असतात आणि कठोर परिस्थितीत ते तुटू शकतात. याउलट, उच्च DS सह CMC उच्च तापमान आणि pH मूल्यांवर अधिक स्थिर आहे कारण कार्बोक्झिमेथिल गट सेल्युलोज साखळीला अधिक घट्ट बांधलेले आहेत.