सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज गुणधर्म आणि उत्पादन परिचय

सोडियम कार्बोक्सिमेथिल सेल्युलोज, ज्याला कार्बोक्सिमेथिल सेल्युलोज (CMC) असे संबोधले जाते, हा एक प्रकारचा उच्च-पॉलिमर फायबर इथर आहे जो नैसर्गिक सेल्युलोजच्या रासायनिक बदलाद्वारे तयार केला जातो. त्याची रचना प्रामुख्याने β (1→4) द्वारे डी-ग्लुकोज युनिट आहे की एकमेकांशी जोडलेली आहेत.

CMC हे पांढरे किंवा दुधाचे पांढरे तंतुमय पावडर किंवा ग्रॅन्युल असते, ज्याची घनता 0.5-0.7 g/cm3 असते, जवळजवळ गंधहीन, चवहीन आणि हायग्रोस्कोपिक असते. इथेनॉल सारख्या सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये अघुलनशील, पारदर्शक कोलाइडल द्रावण तयार करण्यासाठी पाण्यात सहज विखुरले जाते. 1% जलीय द्रावणाचा pH 6.5-8.5 असतो, जेव्हा pH>10 किंवा <5, म्युसिलेजची स्निग्धता लक्षणीयरीत्या कमी होते आणि pH=7 असताना कामगिरी सर्वोत्तम असते. उष्णतेसाठी स्थिर, स्निग्धता 20°C च्या खाली वेगाने वाढते आणि 45°C वर हळूहळू बदलते. 80 डिग्री सेल्सिअस वरील दीर्घकालीन गरम केल्याने कोलॉइड विकृत होऊ शकते आणि स्निग्धता आणि कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या कमी होते. हे पाण्यात सहज विरघळते आणि द्रावण पारदर्शक असते; हे अल्कधर्मी द्रावणात अतिशय स्थिर असते, परंतु जेव्हा ते आम्लाचा सामना करते तेव्हा ते सहजपणे हायड्रोलायझ केले जाते, आणि जेव्हा pH मूल्य 2-3 असेल तेव्हा ते अवक्षेपित होते आणि ते बहुसंयोजक धातूच्या क्षारांवर देखील प्रतिक्रिया देते.

स्ट्रक्चरल फॉर्म्युला: C6H7(OH)2OCH2COONa आण्विक सूत्र: C8H11O5Na

मुख्य प्रतिक्रिया अशी आहे: नैसर्गिक सेल्युलोजची प्रथम NaOH सह क्षारीयीकरण प्रतिक्रिया होते आणि क्लोरोएसिटिक ऍसिडच्या जोडणीसह, ग्लुकोज युनिटवरील हायड्रोक्सिल गटावरील हायड्रोजन क्लोरोएसिटिक ऍसिडमधील कार्बोक्झिमेथिल गटासह प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया घेते. प्रत्येक ग्लुकोज युनिटवर तीन हायड्रॉक्सिल गट असतात, म्हणजेच C2, C3 आणि C6 हायड्रॉक्सिल गट असतात हे स्ट्रक्चरल फॉर्म्युलावरून दिसून येते. प्रत्येक हायड्रॉक्सिल गटावरील हायड्रोजनची जागा कार्बोक्झिमिथाइलने घेतली आहे, ज्याची व्याख्या 3 च्या प्रतिस्थापनाची डिग्री म्हणून केली जाते. CMC च्या प्रतिस्थापनाची डिग्री थेट विद्राव्यता, इमल्सिफिकेशन, घट्ट होणे, स्थिरता, आम्ल प्रतिरोध आणि मीठ प्रतिकार यावर परिणाम करते.CMC .

सामान्यतः असे मानले जाते की जेव्हा प्रतिस्थापनाची डिग्री सुमारे 0.6-0.7 असते, तेव्हा इमल्सीफायिंग कार्यप्रदर्शन अधिक चांगले असते आणि प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीच्या वाढीसह, त्यानुसार इतर गुणधर्म सुधारले जातात. जेव्हा प्रतिस्थापनाची डिग्री 0.8 पेक्षा जास्त असते, तेव्हा त्याची आम्ल प्रतिरोधकता आणि मीठ प्रतिरोध लक्षणीयरीत्या वाढविला जातो. .

याव्यतिरिक्त, प्रत्येक युनिटवर तीन हायड्रॉक्सिल गट आहेत, म्हणजे C2 आणि C3 चे दुय्यम हायड्रॉक्सिल गट आणि C6 चा प्राथमिक हायड्रॉक्सिल गट आहेत हे देखील वर नमूद केले आहे. सैद्धांतिकदृष्ट्या, प्राथमिक हायड्रॉक्सिल गटाची क्रिया दुय्यम हायड्रॉक्सिल गटापेक्षा जास्त असते, परंतु C च्या समस्थानिक प्रभावानुसार, C2 वरील -OH गट अधिक अम्लीय असतो, विशेषत: मजबूत अल्कलीच्या वातावरणात, त्याची क्रियाशीलता C3 आणि C6 पेक्षा मजबूत आहे, म्हणून ते प्रतिस्थापन प्रतिक्रियांना अधिक प्रवण आहे, त्यानंतर C6 आहे आणि C3 सर्वात कमकुवत आहे.

खरं तर, सीएमसीची कामगिरी केवळ प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीशी संबंधित नाही, तर संपूर्ण सेल्युलोज रेणूमध्ये कार्बोक्झिमिथाइल गटांच्या वितरणाच्या एकसमानतेशी आणि प्रत्येक युनिटमध्ये C2, C3 आणि C6 सह हायड्रॉक्सिमथिल गटांच्या प्रतिस्थापनाशी देखील संबंधित आहे. प्रत्येक रेणू. एकरूपतेशी संबंधित. CMC हे अत्यंत पॉलिमराइज्ड रेखीय संयुग असल्याने, आणि त्याच्या कार्बोक्झिमिथाइल गटामध्ये रेणूमध्ये एकसंध प्रतिस्थापन आहे, जेव्हा द्रावण उभे राहते तेव्हा रेणूंची दिशा भिन्न असते आणि जेव्हा द्रावणामध्ये कातरणे बल असते तेव्हा रेणूंची लांबी भिन्न असते. . अक्षाचा प्रवाह दिशेकडे वळण्याची प्रवृत्ती असते आणि अंतिम अभिमुखता पूर्णपणे व्यवस्थित होईपर्यंत ही प्रवृत्ती कातरणे दर वाढल्याने अधिक मजबूत होते. सीएमसीच्या या वैशिष्ट्याला स्यूडोप्लास्टिकिटी म्हणतात. सीएमसीची स्यूडोप्लास्टिकिटी एकजिनसीकरण आणि पाइपलाइन वाहतुकीसाठी अनुकूल आहे आणि ते द्रव दुधामध्ये जास्त स्निग्ध चव देणार नाही, जे दुधाचा सुगंध सोडण्यास अनुकूल आहे. .

CMC उत्पादने वापरण्यासाठी, आम्हाला मुख्य पॅरामीटर्स जसे की स्थिरता, चिकटपणा, आम्ल प्रतिरोध आणि चिकटपणाची चांगली समज असणे आवश्यक आहे. आम्ही योग्य उत्पादन कसे निवडतो ते जाणून घ्या.

कमी स्निग्धता असलेल्या सीएमसी उत्पादनांना ताजेतवाने चव, कमी स्निग्धता आणि जवळजवळ कोणतीही जाड भावना नसते. ते प्रामुख्याने विशेष सॉस आणि पेयांमध्ये वापरले जातात. आरोग्यासाठी तोंडी द्रव देखील एक चांगला पर्याय आहे.

मध्यम-स्निग्धता सीएमसी उत्पादने मुख्यतः घन पेये, सामान्य प्रथिने पेये आणि फळांच्या रसांमध्ये वापरली जातात. कसे निवडायचे हे अभियंत्यांच्या वैयक्तिक सवयींवर अवलंबून असते. दुग्धजन्य पेयांच्या स्थिरतेमध्ये सीएमसीचे मोठे योगदान आहे.

उच्च-स्निग्धता असलेल्या CMC उत्पादनांमध्ये अनुप्रयोगाची जागा तुलनेने मोठी असते. स्टार्च, ग्वार गम, झेंथन गम आणि इतर उत्पादनांच्या तुलनेत, सीएमसीची स्थिरता अजूनही तुलनेने स्पष्ट आहे, विशेषत: मांस उत्पादनांमध्ये, सीएमसीचा पाणी टिकवून ठेवण्याचा फायदा अधिक स्पष्ट आहे! आइस्क्रीम सारख्या स्टॅबिलायझर्समध्ये, CMC देखील एक चांगला पर्याय आहे.

CMC च्या गुणवत्तेचे मोजमाप करण्यासाठी मुख्य निर्देशक म्हणजे प्रतिस्थापन पदवी (DS) आणि शुद्धता. सामान्यतः, डीएस वेगळे असल्यास सीएमसीचे गुणधर्म वेगळे असतात; प्रतिस्थापनाची डिग्री जितकी जास्त असेल तितकी द्रावणक्षमता अधिक आणि द्रावणाची पारदर्शकता आणि स्थिरता तितकी चांगली. अहवालानुसार, जेव्हा प्रतिस्थापनाची डिग्री 0.7-1.2 असते तेव्हा CMC ची पारदर्शकता चांगली असते आणि जेव्हा pH मूल्य 6-9 असते तेव्हा त्याच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा सर्वात मोठी असते.

त्याची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, इथरिफिकेशन एजंटच्या निवडीव्यतिरिक्त, प्रतिस्थापन आणि शुद्धतेच्या डिग्रीवर परिणाम करणारे काही घटक देखील विचारात घेतले पाहिजेत, जसे की अल्कली आणि इथरिफिकेशन एजंटचे प्रमाण, इथरिफिकेशन वेळ, पाण्याचे प्रमाण यांच्यातील संबंध. प्रणाली, तापमान, DH मूल्य, द्रावण एकाग्रता आणि मीठ इ.

सीएमसी तयार केलेल्या उत्पादनांची गुणवत्ता मुख्यत्वे उत्पादनाच्या समाधानावर अवलंबून असते. जर उत्पादनाचे द्रावण स्पष्ट असेल, जेलचे काही कण, मुक्त तंतू आणि अशुद्धतेचे काळे डाग असतील, तर सीएमसीची गुणवत्ता चांगली आहे याची मुळात पुष्टी होते. द्रावण काही दिवस सोडले तर समाधान दिसत नाही. पांढरा किंवा गढूळ, परंतु तरीही अगदी स्पष्ट, ते एक चांगले उत्पादन आहे!