A carboximetilcelulose e a carboximetilcelulose sódica são iguais?

A carboximetilcelulose (CMC) e a carboximetilcelulose sódica (CMC-Na) são compostos comuns na indústria química e na indústria alimentícia. Eles têm certas diferenças e conexões em estrutura, desempenho e uso. Este artigo analisará detalhadamente as propriedades, métodos de preparação, aplicações e importância dos dois em diferentes campos.

(1) Carboximetilcelulose (CMC)

1. Propriedades básicas
A carboximetilcelulose (CMC) é um derivado carboximetilado da celulose e é um polissacarídeo linear aniônico. Sua estrutura básica é que alguns grupos hidroxila (-OH) na molécula de celulose são substituídos por grupos carboximetil (-CH₂-COOH), alterando assim a solubilidade e as propriedades funcionais da celulose. O CMC é geralmente um pó branco a ligeiramente amarelo, inodoro e insípido, insolúvel em solventes orgânicos, mas pode absorver água para formar um gel.

2. Método de preparação
A preparação do CMC geralmente inclui as seguintes etapas:
Reação de alcalinização: Misture celulose com hidróxido de sódio (NaOH) para converter os grupos hidroxila da celulose em sais alcalinos.
Reação de eterificação: A celulose alcalinizada reage com o ácido cloroacético (ClCH₂COOH) para gerar carboximetilcelulose e cloreto de sódio (NaCl).
Este processo é geralmente realizado em solução de água ou etanol, e a temperatura de reação é controlada entre 60°C-80°C. Após a conclusão da reação, o produto CMC final é obtido através de lavagem, filtração, secagem e outras etapas.

3. Campos de aplicação
O CMC é usado principalmente na indústria alimentícia, medicina, têxtil, fabricação de papel e outras áreas. Possui múltiplas funções como espessamento, estabilização, retenção de água e formação de filme. Por exemplo, na indústria alimentícia, o CMC pode ser utilizado como espessante, estabilizante e emulsificante para sorvetes, geléias, iogurtes e outros produtos; na área farmacêutica, o CMC é utilizado como aglutinante, espessante e estabilizador de medicamentos; nas indústrias têxtil e de fabricação de papel, o CMC é usado como aditivo de lama e agente de colagem de superfície para melhorar a qualidade e estabilidade do produto.

(2) Carboximetilcelulose de sódio (CMC-Na)

1. Propriedades básicas
A carboximetilcelulose de sódio (CMC-Na) é a forma de sal de sódio da carboximetilcelulose. Comparado com o CMC, o CMC-Na possui melhor solubilidade em água. Sua estrutura básica é que os grupos carboxilmetil no CMC são parcial ou totalmente convertidos em seus sais de sódio, ou seja, os átomos de hidrogênio nos grupos carboxilmetil são substituídos por íons de sódio (Na⁺). O CMC-Na é geralmente um pó ou grânulos brancos ou ligeiramente amarelos, facilmente solúvel em água e forma uma solução viscosa e transparente.

2. Método de preparação
O método de preparação do CMC-Na é semelhante ao do CMC, e as principais etapas incluem:
Reação de alcalinização: a celulose é alcalinizada com hidróxido de sódio (NaOH).
Reação de eterificação: A celulose alcalinizada reage com ácido cloroacético (ClCH₂COOH) para produzir CMC.
Reação de sodiumização: o CMC é convertido em sua forma de sal de sódio por reação de neutralização em solução aquosa.
Neste processo é necessário atentar para o controle das condições de reação, como pH e temperatura, para obter produtos de CMC-Na com ótimo desempenho.

3. Campos de aplicação
Os campos de aplicação do CMC-Na são muito amplos, abrangendo muitas indústrias, como alimentos, medicamentos, produtos químicos diários e petróleo. Na indústria alimentícia, o CMC-Na é um importante espessante, estabilizante e emulsificante, sendo amplamente utilizado em laticínios, sucos, condimentos, etc. Na área farmacêutica, o CMC-Na é utilizado como adesivo, gel e lubrificante para comprimidos. . Na indústria química diária, o CMC-Na é usado em produtos como pasta de dente, xampu e condicionador e tem bons efeitos espessantes e estabilizantes. Além disso, na perfuração de petróleo, o CMC-Na é usado como espessante e regulador de reologia para lama de perfuração, o que pode melhorar a fluidez e estabilidade da lama.

(3) A diferença e conexão entre CMC e CMC-Na
1. Estrutura e propriedades
A principal diferença entre CMC e CMC-Na na estrutura molecular é que o grupo carboxilmetil do CMC-Na existe parcial ou completamente na forma de sal de sódio. Essa diferença estrutural faz com que o CMC-Na apresente maior solubilidade e melhor estabilidade em água. CMC é geralmente celulose parcial ou completamente carboximetilada, enquanto CMC-Na é a forma de sal de sódio desta carboximetilcelulose.

2. Solubilidade e usos
O CMC tem certa solubilidade em água, mas o CMC-Na tem melhor solubilidade e pode formar uma solução viscosa estável em água. Devido às suas melhores características de solubilidade em água e ionização, o CMC-Na apresenta melhor desempenho que o CMC em muitas aplicações. Por exemplo, na indústria alimentícia, o CMC-Na é amplamente utilizado como espessante e estabilizante devido à sua boa solubilidade em água e alta viscosidade, enquanto o CMC é mais frequentemente utilizado em aplicações que não requerem alta solubilidade em água.

3. Processo de preparação
Embora os processos de preparação dos dois sejam aproximadamente semelhantes, o produto final da produção de CMC é a carboximetilcelulose, enquanto o CMC-Na converte ainda a carboximetilcelulose em sua forma de sal de sódio por meio de uma reação de neutralização durante o processo de produção. Esta conversão proporciona ao CMC-Na melhor desempenho em algumas aplicações especiais, como melhor desempenho em aplicações que requerem solubilidade em água e estabilidade eletrolítica.

A carboximetilcelulose (CMC) e a carboximetilcelulose sódica (CMC-Na) são dois derivados da celulose com importante valor industrial. Embora sejam semelhantes em estrutura, o CMC-Na apresenta maior solubilidade e estabilidade em água devido à conversão de alguns ou todos os grupos carboxila do CMC-Na em sal de sódio. Essa diferença faz com que o CMC e o CMC-Na tenham vantagens e funções exclusivas em diferentes aplicações industriais. Compreender e aplicar corretamente essas duas substâncias pode ajudar a otimizar o desempenho do produto e melhorar a eficiência da produção em muitos campos, como alimentos, medicamentos e indústria química.