Карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ-На) су уобичајена једињења у хемијској индустрији и прехрамбеној индустрији. Имају одређене разлике и везе у структури, перформансама и употреби. Овај чланак ће детаљно анализирати својства, методе припреме, примену и важност њих у различитим областима.
(1) карбоксиметил целулоза (ЦМЦ)
1. Основна својства
Карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је карбоксиметиловани дериват целулозе и ањонски је линеарни полисахарид. Његова основна структура је да се неке хидроксилне групе (-ОХ) у молекулу целулозе замењују карбоксиметил групама (-ЦХ2-ЦООХ), чиме се мења растворљивост и функционална својства целулозе. ЦМЦ је углавном бели до благо жути прах, без мириса и укуса, нерастворљив у органским растварачима, али може да апсорбује воду и формира гел.
2. Начин припреме
Припрема ЦМЦ обично укључује следеће кораке:
Реакција алкализације: Помешајте целулозу са натријум хидроксидом (НаОХ) да бисте претворили хидроксилне групе у целулози у алкалне соли.
Реакција етерификације: Алкализована целулоза реагује са хлорсирћетном киселином (ЦлЦХ₂ЦООХ) да би се створила карбоксиметил целулоза и натријум хлорид (НаЦл).
Овај процес се обично изводи у води или раствору етанола, а температура реакције се контролише између 60℃-80℃. Након што је реакција завршена, финални ЦМЦ производ се добија кроз прање, филтрирање, сушење и друге кораке.
3. Поља апликације
ЦМЦ се углавном користи у прехрамбеној индустрији, медицини, текстилу, производњи папира и другим областима. Има више функција као што су згушњавање, стабилизација, задржавање воде и формирање филма. На пример, у прехрамбеној индустрији, ЦМЦ се може користити као згушњивач, стабилизатор и емулгатор за сладолед, џем, јогурт и друге производе; у фармацеутској области, ЦМЦ се користи као везиво, згушњивач и стабилизатор за лекове; у индустрији текстила и папира, ЦМЦ се користи као адитив за суспензију и агенс за површинску обраду ради побољшања квалитета и стабилности производа.
(2) Натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ-На)
1. Основна својства
Натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ-На) је облик натријумове соли карбоксиметил целулозе. У поређењу са ЦМЦ, ЦМЦ-На има бољу растворљивост у води. Његова основна структура је да се карбоксилметил групе у ЦМЦ делимично или потпуно претварају у своје натријумове соли, односно да се атоми водоника на карбоксилметил групама замењују натријумовим јонима (На⁺). ЦМЦ-На је обично бели или благо жути прах или грануле, лако растворљив у води и формира вискозни провидни раствор.
2. Начин припреме
Метода припреме ЦМЦ-На је слична оној за ЦМЦ, а главни кораци укључују:
Реакција алкализације: целулоза се алкализира коришћењем натријум хидроксида (НаОХ).
Реакција етерификације: Алкализована целулоза реагује са хлорсирћетном киселином (ЦлЦХ2ЦООХ) да би се добио ЦМЦ.
Реакција натријумизације: ЦМЦ се претвара у облик натријумове соли реакцијом неутрализације у воденом раствору.
У овом процесу потребно је обратити пажњу на контролу услова реакције, као што су пХ и температура, да би се добили ЦМЦ-На производи са оптималним перформансама.
3. Поља апликације
Поља примене ЦМЦ-На су веома широка, покривајући многе индустрије као што су храна, медицина, дневне хемикалије и нафта. У прехрамбеној индустрији, ЦМЦ-На је важан згушњивач, стабилизатор и емулгатор и има широку примену у млечним производима, соковима, зачинима итд. У фармацеутској области, ЦМЦ-На се користи као лепак, гел и мазиво за таблете. . У свакодневној хемијској индустрији, ЦМЦ-На се користи у производима као што су пасте за зубе, шампони и регенератори, и има добре ефекте згушњавања и стабилизације. Поред тога, у бушењу нафте, ЦМЦ-На се користи као згушњивач и регулатор реологије за исплаку за бушење, што може побољшати флуидност и стабилност исплаке.
(3) Разлика и веза између ЦМЦ и ЦМЦ-На
1. Структура и својства
Главна разлика између ЦМЦ и ЦМЦ-На у молекуларној структури је у томе што карбоксилметил група ЦМЦ-На постоји делимично или у потпуности у облику натријумове соли. Ова структурна разлика чини да ЦМЦ-На показује већу растворљивост и бољу стабилност у води. ЦМЦ је обично делимично или потпуно карбоксиметилована целулоза, док је ЦМЦ-На облик натријумове соли ове карбоксиметил целулозе.
2. Растворљивост и употреба
ЦМЦ има одређену растворљивост у води, али ЦМЦ-На има бољу растворљивост и може да формира стабилан вискозни раствор у води. Због своје боље растворљивости у води и јонизационих карактеристика, ЦМЦ-На показује боље перформансе од ЦМЦ у многим применама. На пример, у прехрамбеној индустрији, ЦМЦ-На се широко користи као згушњивач и стабилизатор због своје добре растворљивости у води и високог вискозитета, док се ЦМЦ чешће користи у апликацијама које не захтевају високу растворљивост у води.
3. Процес припреме
Иако су процеси припреме ова два отприлике слични, коначни производ производње ЦМЦ је карбоксиметил целулоза, док ЦМЦ-На даље претвара карбоксиметил целулозу у њен облик натријумове соли кроз реакцију неутрализације током процеса производње. Ова конверзија даје ЦМЦ-На боље перформансе у неким специјалним применама, као што су боље перформансе у апликацијама које захтевају растворљивост у води и стабилност електролита.
Карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ-На) су два деривата целулозе са важном индустријском вредношћу. Иако су сличне структуре, ЦМЦ-На показује већу растворљивост и стабилност у води због конверзије неких или свих карбоксилних група у ЦМЦ-На у натријумову со. Ова разлика чини да ЦМЦ и ЦМЦ-На имају своје јединствене предности и функције у различитим индустријским применама. Разумевање и правилна примена ове две супстанце може помоћи у оптимизацији перформанси производа и побољшању ефикасности производње у многим областима као што су храна, медицина и хемијска индустрија.
Време поста: 17.06.2024