Карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) су два уобичајена деривата целулозе, који се широко користе у храни, медицини, козметици, грађевинским материјалима и другим пољима. Иако су оба изведена из природне целулозе и добијена хемијском модификацијом, постоје очигледне разлике у хемијској структури, физичко-хемијским својствима, областима примене и функционалним ефектима.
1. Хемијска структура
Главна структурна карактеристика карбоксиметил целулозе (ЦМЦ) је да су хидроксилне групе на молекулима целулозе замењене карбоксиметил (-ЦХ2ЦООХ) групама. Ова хемијска модификација чини ЦМЦ изузетно растворљивим у води, посебно у води да би се формирао вискозни колоидни раствор. Вискозитет његовог раствора је уско повезан са степеном супституције (тј. степеном супституције карбоксиметила).
Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) настаје заменом хидроксилних група у целулози са хидроксиетил (-ЦХ2ЦХ2ОХ). Хидроксиетил група у ХЕЦ молекулу повећава растворљивост у води и хидрофилност целулозе и може да формира гел под одређеним условима. Ова структура омогућава ХЕЦ-у да покаже добре ефекте згушњавања, суспензије и стабилизације у воденом раствору.
2. Физичка и хемијска својства
Растворљивост у води:
ЦМЦ се може потпуно растворити и у хладној и у врућој води да би се формирао провидан или провидан колоидни раствор. Његов раствор има високу вискозност, а вискозност се мења са температуром и пХ вредношћу. ХЕЦ се такође може растворити у хладној и топлој води, али у поређењу са ЦМЦ-ом, његова брзина растварања је спорија и потребно је више времена да се формира униформан раствор. Вискозитет раствора ХЕЦ-а је релативно низак, али има бољу отпорност на соли и стабилност.
Подешавање вискозитета:
На вискозитет ЦМЦ лако утиче пХ вредност. Обично је већи у неутралним или алкалним условима, али ће вискозност бити значајно смањена под јаким киселим условима. На вискозитет ХЕЦ мање утиче пХ вредност, има шири опсег пХ стабилности и погодан је за примену у различитим киселим и алкалним условима.
Отпорност на сол:
ЦМЦ је веома осетљив на со, а присуство соли ће значајно смањити вискозитет његовог раствора. ХЕЦ, с друге стране, показује јаку отпорност на со и још увек може да одржи добар ефекат згушњавања у окружењу са високим садржајем соли. Стога, ХЕЦ има очигледне предности у системима који захтевају употребу соли.
3. Области примене
Прехрамбена индустрија:
ЦМЦ се широко користи у прехрамбеној индустрији као згушњивач, стабилизатор и емулгатор. На пример, у производима као што су сладолед, пића, џемови и сосови, ЦМЦ може побољшати укус и стабилност производа. ХЕЦ се релативно ретко користи у прехрамбеној индустрији и углавном се користи у неким производима са посебним захтевима, као што су нискокалорична храна и специјални додаци исхрани.
Медицина и козметика:
ЦМЦ се често користи за припрему таблета са продуженим ослобађањем лекова, очних течности, итд., Због своје добре биокомпатибилности и безбедности. ХЕЦ се широко користи у козметици као што су лосиони, креме и шампони због својих одличних својстава стварања филма и хидратације, која могу пружити добар осећај и хидратантни ефекат.
Грађевински материјали:
У грађевинским материјалима, и ЦМЦ и ХЕЦ се могу користити као згушњивачи и задржавачи воде, посебно у материјалима на бази цемента и гипса. ХЕЦ се више користи у грађевинским материјалима због своје добре отпорности на сол и стабилности, што може побољшати перформансе конструкције и издржљивост материјала.
Екстракција уља:
У екстракцији уља, ЦМЦ, као адитив за течност за бушење, може ефикасно контролисати вискозитет и губитак воде исплаке. ХЕЦ је, због своје супериорне отпорности на соли и својстава згушњавања, постао важна компонента у хемикалијама за нафтна поља, која се користи у течностима за бушење и течности за фрактурисање да би се побољшала оперативна ефикасност и економске користи.
4. Заштита животне средине и биоразградивост
И ЦМЦ и ХЕЦ су добијени од природне целулозе и имају добру биоразградљивост и еколошку прихватљивост. У природном окружењу, микроорганизми их могу разградити да би произвели безопасне супстанце као што су угљен-диоксид и вода, смањујући загађење животне средине. Поред тога, пошто су нетоксични и безопасни, широко се користе у производима који долазе у директан контакт са људским телом, као што су храна, лекови и козметика.
Иако су карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) обоје деривати целулозе, они имају значајне разлике у хемијској структури, физичко-хемијским својствима, областима примене и функционалним ефектима. ЦМЦ се широко користи у храни, медицини, екстракцији нафте и другим пољима због високог вискозитета и подложности утицајима околине. ХЕЦ се, међутим, више користи у козметици, грађевинским материјалима итд. због своје одличне отпорности на сол, стабилности и својстава стварања филма. Приликом избора употребе потребно је одабрати најпогоднији дериват целулозе према специфичном сценарију примене и потребно је да се постигне најбољи ефекат употребе.
Време поста: 21.08.2024