کاربوکسی میتھائل سیلولوز اور ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز میں کیا فرق ہے؟

Carboxymethyl cellulose (CMC) اور hydroxyethyl cellulose (HEC) دو عام سیلولوز مشتق ہیں، جو خوراک، ادویات، کاسمیٹکس، تعمیراتی مواد اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ اگرچہ یہ دونوں قدرتی سیلولوز سے ماخوذ ہیں اور کیمیائی ترمیم کے ذریعے حاصل کیے گئے ہیں، لیکن کیمیائی ساخت، طبیعی کیمیکل خصوصیات، اطلاق کے شعبوں اور فعال اثرات میں واضح فرق موجود ہیں۔

1. کیمیائی ساخت
کاربوکسی میتھائل سیلولوز (سی ایم سی) کی بنیادی ساختی خصوصیت یہ ہے کہ سیلولوز کے مالیکیولز پر موجود ہائیڈروکسیل گروپس کی جگہ کاربوکسی میتھائل (-CH2COOH) گروپس لے لیتے ہیں۔ یہ کیمیائی ترمیم CMC کو پانی میں انتہائی گھلنشیل بناتی ہے، خاص طور پر پانی میں ایک چپچپا کولائیڈل محلول بنانے کے لیے۔ اس کے محلول کی viscosity اس کے متبادل کی ڈگری (یعنی carboxymethyl متبادل کی ڈگری) سے گہرا تعلق رکھتی ہے۔

Hydroxyethyl cellulose (HEC) سیلولوز میں hydroxyl گروپوں کو hydroxyethyl (-CH2CH2OH) سے بدل کر بنتا ہے۔ ایچ ای سی مالیکیول میں ہائیڈروکسیتھائل گروپ پانی میں حل پذیری اور سیلولوز کی ہائیڈرو فیلیسیٹی کو بڑھاتا ہے، اور بعض حالات میں جیل بنا سکتا ہے۔ یہ ڈھانچہ ایچ ای سی کو پانی کے محلول میں گاڑھا ہونا، معطلی اور استحکام کے اثرات دکھانے کے قابل بناتا ہے۔

2. جسمانی اور کیمیائی خصوصیات
پانی میں حل پذیری:
CMC کو مکمل طور پر ٹھنڈے اور گرم پانی دونوں میں تحلیل کیا جا سکتا ہے تاکہ شفاف یا پارباسی کولائیڈل محلول بنایا جا سکے۔ اس کے محلول میں زیادہ viscosity ہے، اور viscosity درجہ حرارت اور pH قدر کے ساتھ بدل جاتی ہے۔ HEC کو ٹھنڈے اور گرم پانی میں بھی تحلیل کیا جا سکتا ہے، لیکن CMC کے مقابلے میں، اس کی تحلیل کی شرح سست ہے اور اسے یکساں محلول بنانے میں زیادہ وقت لگتا ہے۔ HEC کی حل کی viscosity نسبتاً کم ہے، لیکن اس میں نمک کی بہتر مزاحمت اور استحکام ہے۔

viscosity ایڈجسٹمنٹ:
CMC کی viscosity آسانی سے pH قدر سے متاثر ہوتی ہے۔ یہ عام طور پر غیر جانبدار یا الکلین حالات میں زیادہ ہوتا ہے، لیکن مضبوط تیزابیت کے حالات میں واسکاسیٹی نمایاں طور پر کم ہو جائے گی۔ HEC کی viscosity pH قدر سے کم متاثر ہوتی ہے، اس میں pH استحکام کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے، اور مختلف تیزابی اور الکلین حالات میں استعمال کے لیے موزوں ہے۔

نمک مزاحمت:
CMC نمک کے لیے انتہائی حساس ہے، اور نمک کی موجودگی اس کے محلول کی چپچپا پن کو نمایاں طور پر کم کر دے گی۔ دوسری طرف، ایچ ای سی نمک کی مضبوط مزاحمت کا مظاہرہ کرتا ہے اور پھر بھی زیادہ نمک والے ماحول میں گاڑھا ہونے کا اچھا اثر برقرار رکھ سکتا ہے۔ لہذا، HEC کے ایسے نظاموں میں واضح فوائد ہیں جن میں نمکیات کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔

3. درخواست کے علاقے
کھانے کی صنعت:
سی ایم سی کو فوڈ انڈسٹری میں گاڑھا کرنے والے، سٹیبلائزر اور ایملسیفائر کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، آئس کریم، مشروبات، جام اور چٹنی جیسی مصنوعات میں، CMC مصنوعات کے ذائقے اور استحکام کو بہتر بنا سکتا ہے۔ HEC کھانے کی صنعت میں نسبتاً شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے اور بنیادی طور پر خاص ضروریات کے ساتھ کچھ مصنوعات میں استعمال ہوتا ہے، جیسے کم کیلوریز والے کھانے اور خصوصی غذائی سپلیمنٹس۔

ادویات اور کاسمیٹکس:
CMC کا استعمال اکثر ادویات، آنکھوں کے مائعات وغیرہ کی مسلسل جاری رہنے والی گولیاں تیار کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، کیونکہ اس کی اچھی حیاتیاتی مطابقت اور حفاظت ہے۔ ایچ ای سی کاسمیٹکس جیسے لوشن، کریم اور شیمپو میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ اس کی بہترین فلم سازی اور موئسچرائزنگ خصوصیات ہیں، جو ایک اچھا احساس اور نمی بخش اثر فراہم کر سکتی ہیں۔

تعمیراتی مواد:
تعمیراتی مواد میں، CMC اور HEC دونوں کو گاڑھا کرنے والے اور پانی کو برقرار رکھنے والے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، خاص طور پر سیمنٹ اور جپسم پر مبنی مواد میں۔ ایچ ای سی اپنی نمک کی اچھی مزاحمت اور استحکام کی وجہ سے تعمیراتی مواد میں زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، جو تعمیراتی کارکردگی اور مواد کی پائیداری کو بہتر بنا سکتا ہے۔

تیل نکالنا:
تیل نکالنے میں، سی ایم سی، ڈرلنگ سیال کے لیے ایک اضافی کے طور پر، کیچڑ کے چپچپا پن اور پانی کے نقصان کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کر سکتا ہے۔ HEC، اپنی اعلیٰ نمک کی مزاحمت اور گاڑھا ہونے کی خصوصیات کی وجہ سے، آئل فیلڈ کیمیکلز میں ایک اہم جز بن گیا ہے، جو آپریٹنگ کارکردگی اور معاشی فوائد کو بہتر بنانے کے لیے ڈرلنگ فلوئڈ اور فریکچر فلوئڈ میں استعمال ہوتا ہے۔

4. ماحولیاتی تحفظ اور بایوڈیگریڈیبلٹی
CMC اور HEC دونوں قدرتی سیلولوز سے ماخوذ ہیں اور اچھی بایوڈیگریڈیبلٹی اور ماحولیاتی دوستی رکھتے ہیں۔ قدرتی ماحول میں، وہ کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی جیسے بے ضرر مادے پیدا کرنے کے لیے مائکروجنزموں کے ذریعے انحطاط کر سکتے ہیں، جس سے ماحول میں آلودگی کم ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، چونکہ یہ غیر زہریلے اور بے ضرر ہیں، اس لیے وہ ایسی مصنوعات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں جو انسانی جسم سے براہ راست رابطے میں آتی ہیں، جیسے خوراک، ادویات اور کاسمیٹکس۔

اگرچہ carboxymethyl cellulose (CMC) اور hydroxyethyl cellulose (HEC) دونوں سیلولوز کے مشتق ہیں، لیکن ان میں کیمیائی ساخت، فزیکو کیمیکل خصوصیات، اطلاق کے شعبوں اور فعال اثرات میں نمایاں فرق ہے۔ سی ایم سی کو خوراک، ادویات، تیل نکالنے اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ اس کی زیادہ چپکنے والی اور ماحولیاتی اثرات کے لیے حساسیت ہے۔ تاہم، HEC اپنی بہترین نمک مزاحمت، استحکام اور فلم بنانے کی خصوصیات کی وجہ سے کاسمیٹکس، تعمیراتی مواد وغیرہ میں زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ اسے استعمال کرنے کا انتخاب کرتے وقت، مخصوص اطلاق کے منظر نامے کے مطابق سب سے موزوں سیلولوز مشتق کا انتخاب کرنا ضروری ہے اور اس کے استعمال کے بہترین اثر کو حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔