Pengaruh DS terhadap Kualiti karboksimetil selulosa

Carboxymethyl cellulose (CMC) ialah derivatif selulosa larut air yang digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, termasuk makanan, farmaseutikal dan penjagaan diri. Darjah penggantian (DS) adalah parameter penting yang mempengaruhi sifat CMC. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan pengaruh DS terhadap kualiti selulosa karboksimetil.

Pertama, adalah penting untuk memahami apakah tahap penggantian itu. Tahap penggantian merujuk kepada bilangan kumpulan karboksimetil setiap unit glukosa dalam rantai selulosa. CMC dihasilkan dengan bertindak balas selulosa dengan natrium monokloroasetat dan natrium hidroksida. Semasa tindak balas ini, kumpulan hidroksil pada rantai selulosa digantikan oleh kumpulan karboksimetil. Tahap penggantian boleh dikawal dengan mengubah keadaan tindak balas, seperti kepekatan natrium hidroksida dan natrium monokloroasetat, masa tindak balas, dan suhu.

DS CMC mempengaruhi sifat fizikal dan kimianya, seperti keterlarutan, kelikatan dan kestabilan termanya. CMC dengan DS rendah mempunyai tahap kehabluran yang lebih tinggi dan kurang larut air berbanding CMC dengan DS tinggi. Ini kerana kumpulan karboksimetil dalam CMC dengan DS rendah terletak pada permukaan rantai selulosa, yang mengurangkan keterlarutan airnya. Sebaliknya, CMC dengan DS tinggi mempunyai struktur yang lebih amorf dan lebih larut dalam air daripada CMC dengan DS rendah.

Kelikatan CMC juga dipengaruhi oleh DS. CMC dengan DS rendah mempunyai kelikatan yang lebih rendah daripada CMC dengan DS tinggi. Ini kerana kumpulan karboksimetil dalam CMC dengan DS rendah dijarakkan lebih jauh, yang mengurangkan interaksi antara rantai selulosa dan menurunkan kelikatan. Sebaliknya, CMC dengan DS tinggi mempunyai kelikatan yang lebih tinggi kerana kumpulan karboksimetil lebih rapat, yang meningkatkan interaksi antara rantai selulosa dan meningkatkan kelikatan.

Selain sifat fizikalnya, DS CMC juga mempengaruhi sifat kimianya. CMC dengan DS rendah kurang stabil pada suhu tinggi dan nilai pH berbanding CMC dengan DS tinggi. Ini kerana kumpulan karboksimetil dalam CMC dengan DS rendah lebih mudah terdedah kepada hidrolisis dan boleh terurai dalam keadaan yang teruk. Sebaliknya, CMC dengan DS tinggi lebih stabil pada suhu tinggi dan nilai pH kerana kumpulan karboksimetil lebih terikat pada rantai selulosa.