Carboxymethyl celuloza (CMC) dhe metil celuloza (MC) janë dy derivate të celulozës që përdoren gjerësisht në shumë industri. Edhe pse ato të dy rrjedhin nga celuloza natyrore, për shkak të proceseve të ndryshme të modifikimit kimik, CMC dhe MC kanë ndryshime të konsiderueshme në strukturën kimike, vetitë fizike dhe kimike dhe fushat e aplikimit.
1. Burimi dhe përmbledhja themelore
Carboxymethylcellulose (CMC) përgatitet duke reaguar celulozë natyrale me acid kloroacetik pas trajtimit alkalik. Shtë një derivat i celulozës së tretshme në ujë anionik. CMC zakonisht ekziston në formën e kripës së natriumit, kështu që quhet edhe celuloza karboksimetil natriumi (Na-CMC). Për shkak të tretshmërisë së mirë të tij dhe funksionit të rregullimit të viskozitetit, CMC përdoret gjerësisht në industrinë e ushqimit, farmaceutikës, shpimit të naftës, tekstilit dhe letrës.
Metilceluloza (MC) përgatitet nga celuloza metiluese me klorur metil (ose reagentë të tjerë metilues). Isshtë një derivat i celulozës jo-jonike. MC ka vetitë e xhelit termik, zgjidhja ngurtësohet kur nxehet dhe shpërndahet kur ftohet. Për shkak të pronave të tij unike, MC përdoret gjerësisht në materialet e ndërtimit, përgatitjet farmaceutike, veshjet, ushqimin dhe industritë e tjera.
2. Struktura kimike
Struktura themelore e CMC është futja e një grupi karboksimetil (–CH2COOH) në njësinë e glukozës së lidhjes β-1,4-glukozidike të celulozës. Ky grup karboksil e bën atë anionik. Struktura molekulare e CMC ka një numër të madh të grupeve karboksilate natriumi. Këto grupe shpërndahen lehtësisht në ujë, duke i bërë molekulat CMC të ngarkuara negativisht, duke i dhënë kështu tretshmëri të mirë të ujit dhe veti të trashjes.
Struktura molekulare e MC është futja e grupeve metoksi (-och3) në molekulat e celulozës, dhe këto grupe metoksie zëvendësojnë një pjesë të grupeve hidroksil në molekulat e celulozës. Nuk ka grupe jonizuese në strukturën MC, kështu që është jo-jonik, do të thotë se nuk shkëputet ose bëhet i ngarkuar në zgjidhje. Karakteristikat e tij unike të xhelit termik të tij janë shkaktuar nga prania e këtyre grupeve metoksi.
3. Tretshmëria dhe vetitë fizike
CMC ka tretshmëri të mirë në ujë dhe mund të shpërndahet shpejt në ujë të ftohtë për të formuar një lëng viskoz transparent. Meqenëse është një polimer anionik, tretshmëria e CMC ndikohet nga forca jonike dhe vlera e pH e ujit. Në mjedise me kripë të lartë ose kushte të forta të acidit, tretshmëria dhe stabiliteti i CMC do të ulen. Për më tepër, viskoziteti i CMC është relativisht i qëndrueshëm në temperatura të ndryshme.
Tretësira e MC në ujë varet nga temperatura. Mund të shpërndahet në ujë të ftohtë, por do të formojë një xhel kur nxehet. Kjo pronë e xhelit termik i mundëson MC të luajë funksione të veçanta në industrinë ushqimore dhe materialet e ndërtimit. Viskoziteti i MC zvogëlohet ndërsa temperatura rritet, dhe ka rezistencë të mirë ndaj degradimit enzimatik dhe stabilitetit.
4. Karakteristikat e viskozitetit
Viskoziteti i CMC është një nga vetitë e tij më të rëndësishme fizike. Viskoziteti është i lidhur ngushtë me peshën e tij molekulare dhe shkallën e zëvendësimit. Viskoziteti i zgjidhjes CMC ka rregullim të mirë, zakonisht prodhon viskozitet më të lartë në përqendrim të ulët (1%-2%), kështu që shpesh përdoret si një trashës, stabilizues dhe agjent pezullues.
Viskoziteti i MC është gjithashtu i lidhur me peshën e tij molekulare dhe shkallën e zëvendësimit. MC me shkallë të ndryshme të zëvendësimit ka karakteristika të ndryshme të viskozitetit. MC gjithashtu ka një efekt të mirë trashje në zgjidhje, por kur nxehet në një temperaturë të caktuar, zgjidhja MC do të xhel. Kjo pronë gelling përdoret gjerësisht në industrinë e ndërtimit (të tilla si gipsi, çimentoja) dhe përpunimi i ushqimit (siç është trashja, formimi i filmit, etj.).
5. Zonat e aplikimit
CMC përdoret zakonisht si trashës, emulsifikues, stabilizues dhe agjent pezullues në industrinë e ushqimit. Për shembull, në akullore, kos dhe pije frutore, CMC mund të parandalojë në mënyrë efektive ndarjen e përbërësve dhe të përmirësojë shijen dhe stabilitetin e produktit. Në industrinë e naftës, CMC përdoret si një agjent i trajtimit të baltës për të ndihmuar në kontrollin e rrjedhshmërisë dhe humbjes së lëngjeve të lëngjeve të shpimit. Për më tepër, CMC përdoret gjithashtu për modifikimin e pulpës në industrinë e letrës dhe si agjent me madhësi në industrinë e tekstilit.
MC përdoret gjerësisht në industrinë e ndërtimit, veçanërisht në llaç të thatë, ngjitës të pllakave dhe pluhurat e stuko. Si një agjent trashësie dhe agjent mbajtës i ujit, MC mund të përmirësojë performancën e ndërtimit dhe forcën e lidhjes. Në industrinë farmaceutike, MC përdoret si lidhës tabletash, materiale të lëshimit të qëndrueshëm dhe materiale muri të kapsulës. Karakteristikat e tij termogjene mundësojnë lëshimin e kontrolluar në formulime të caktuara. Për më tepër, MC përdoret gjithashtu në industrinë e ushqimit si një trashës, stabilizues dhe emulsifikues për ushqim, siç janë salcat, mbushjet, bukat, etj.
6. Siguria dhe Biodegradueshmëria
CMC konsiderohet një shtesë e sigurt e ushqimit. Studime të gjera toksikologjike kanë treguar që CMC është e padëmshme për trupin e njeriut në dozën e rekomanduar. Meqenëse CMC është një derivat i bazuar në celulozë natyrale dhe ka biodegradueshmëri të mirë, është relativisht miqësor në mjedis dhe mund të degradohet nga mikroorganizmat.
MC konsiderohet gjithashtu një shtesë e sigurt dhe përdoret gjerësisht në ilaçe, ushqime dhe kozmetikë. Natyra e saj jo-jonike e bën atë shumë të qëndrueshëm in vivo dhe in vitro. Edhe pse MC nuk është aq i biodegradueshëm sa CMC, ai gjithashtu është në gjendje të degradohet nga mikroorganizmat në kushte specifike.
Megjithëse celuloza karboksimetil dhe metil celuloza rrjedhin të dyja nga celuloza natyrore, ato kanë karakteristika të ndryshme në aplikimet praktike për shkak të strukturave të tyre të ndryshme kimike, vetive fizike dhe fushave të aplikimit. CMC përdoret gjerësisht në fushat e ushqimit, farmaceutike dhe industriale për shkak të tretshmërisë së mirë të ujit, trashjes dhe pronave të pezullimit, ndërsa MC zë një pozicion të rëndësishëm në ndërtimin, industritë farmaceutike dhe ushqimore për shkak të vetive të tij të xhelit termik dhe stabilitetit. Të dy kanë aplikime unike në industrinë moderne, dhe të dy janë materiale të gjelbërta dhe miqësore me mjedisin.
Koha e Postimit: Tetor-18-2024