Особине натријум карбоксиметил целулозе и фактори утицаја на вискозитет ЦМЦ

Натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је полимер који се обично користи у различитим индустријским применама, укључујући храну, фармацеутске производе, производе за личну негу и детерџенте. То је водорастворни дериват целулозе који настаје реакцијом целулозе са хлоросирћетном киселином и натријум хидроксидом. ЦМЦ је веома свестран и има широк спектар особина које га чине погодним за различите примене. У овом чланку ћемо разговарати о својствима ЦМЦ-а и факторима који утичу на његову вискозност.

Својства ЦМЦ-а:

1. Растворљивост: ЦМЦ је веома растворљив у води, што га чини лаким за руковање и употребу у различитим применама. Такође се може растворити у неким органским растварачима, као што су етанол и глицерол, у зависности од степена његове супституције.
2. Вискозност: ЦМЦ је високо вискозан полимер који може да формира гелове у високим концентрацијама. На вискозитет ЦМЦ утичу различити фактори, као што су степен супституције, концентрација, пХ, температура и концентрација електролита.
3. Реологија: ЦМЦ показује псеудопластично понашање, што значи да његов вискозитет опада са повећањем брзине смицања. Ово својство је корисно у апликацијама где је потребан висок вискозитет током обраде, али низак вискозитет током примене.
4. Стабилност: ЦМЦ је стабилан у широком опсегу пХ и температурних услова. Такође је отпоран на микробну деградацију, што га чини погодним за употребу у прехрамбеној и фармацеутској примени.
5. Својства стварања филма: ЦМЦ може формирати танке, флексибилне филмове када се осуши. Ови филмови имају добре баријере и могу се користити као премази за различите примене.

Фактори који утичу на ЦМЦ вискозност:

1. Степен супституције (ДС): Степен супституције је просечан број карбоксиметил група по јединици анхидроглукозе у молекулу целулозе. ЦМЦ са већим ДС има већи степен супституције, што доводи до већег вискозитета. То је зато што већи ДС доводи до више карбоксиметил група, што повећава број молекула воде везаних за полимер.
2. Концентрација: Вискозитет ЦМЦ расте са повећањем концентрације. То је зато што је при вишим концентрацијама присутно више полимерних ланаца, што доводи до већег степена заплитања и повећаног вискозитета.
3. пХ: На вискозитет ЦМЦ утиче пХ раствора. При ниском пХ, ЦМЦ има већи вискозитет јер су карбоксилне групе у свом протонираном облику и могу јаче да интерагују са молекулима воде. При високом пХ, ЦМЦ има нижи вискозитет јер су карбоксилне групе у свом депротонираном облику и имају мању интеракцију са молекулима воде.
4. Температура: Вискозитет ЦМЦ опада са повећањем температуре. То је зато што на вишим температурама полимерни ланци имају више топлотне енергије, што доводи до већег степена покретљивости и смањеног вискозитета.
5. Концентрација електролита: На вискозитет ЦМЦ утиче присуство електролита у раствору. При високим концентрацијама електролита, вискозитет ЦМЦ опада јер јони у раствору могу да ступе у интеракцију са карбоксилним групама полимера и смање њихову интеракцију са молекулима воде.

У закључку, натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је веома свестран полимер који показује широк спектар својстава, укључујући растворљивост, вискозитет, реологију, стабилност и својства стварања филма. На вискозитет ЦМЦ утичу различити фактори, као што су степен супституције, концентрација, пХ, температура и концентрација електролита. Разумевање ових фактора је важно за оптимизацију перформанси ЦМЦ-а у различитим апликацијама.