Karboxymethylcelulóza sodíku (CMC) je polymerní sloučenina, která se široce používá v mnoha průmyslových odvětvích, jako je jídlo, lék, kosmetika, textil, papír a olejový vrták. Získává chemickou modifikaci celulózy. Její strukturální charakteristiky jsou, že některé hydroxylové skupiny v molekulách celulózy jsou nahrazeny karboxymethylovými skupinami (–ch2cooh) a kombinovány s ionty sodíku za vzniku soli sodíků rozpustných ve vodě.
1. Chemická struktura a vlastnosti
Chemický vzorec karboxymethylcelulózy sodného je (C6H7O2 (OH) 2ch2coona) N, který má určitou rozpustnost a absorpci vody. Jeho základní strukturou je lineární struktura složená z molekul celulózových monomerů-glukózy. Po chemické modifikaci jsou některé nebo všechny hydroxylové skupiny na molekulách celulózy nahrazeny karboxymethylovými skupinami za vzniku molekul rozpustných ve vodě s negativním nábojem. Konkrétně molekulární řetězec karboxymethylcelulózy sodného obsahuje velké množství karboxymethylových skupin (–ch2cooh), které mohou interagovat s molekulami vody, což mu dává dobrou rozpustnost a charakteristiky viskozity.
CMC má následující základní vlastnosti:
Rozpustnost ve vodě: karboxymethyllulóza sodíku může být rychle rozpuštěna ve vodě za vzniku jednotného koloidního roztoku.
Viskozita: vodný roztok CMC má vysokou viskozitu a viskozita souvisí s jeho koncentrací molekulové hmotnosti a roztoku.
Stabilita: CMC má dobrou stabilitu pro kyselinu, alkalii a vysokou teplotu, ale v silném prostředí kyseliny nebo alkalií se stabilita CMC sníží.
Nastavitelnost: Úpravou molekulové hmotnosti a stupně nahrazení CMC lze jeho fyzikální a chemické vlastnosti přesně řídit.
2. metoda přípravy
Karboxymethylcelulóza sodíku se obvykle připravuje reagováním celulózy a chloroacetátu sodného v alkalickém prostředí. Konkrétní kroky jsou následující:
Předběžné ošetření celulózy: Za prvé, celulóza (jako je bavlněné vlákno) se promyje, aby se odstranily nečistoty.
Alkalinizační reakce: Předem ošetřená celulóza reaguje s roztokem hydroxidu sodného pro oddělení hydroxylové části v molekule celulózy za vzniku aktivní celulózové sodné soli.
Substituční reakce: Za alkalických podmínek se přidává chloroacetát sodný a chloraacetát sodný reaguje s celulózou sodíku, takže hydroxylové skupiny na molekulách celulózy jsou nahrazeny karboxymethyl skupinami.
Mytí a sušení: Po dokončení reakce se produkt promyje vodou, aby se odstranila nečistoty, a nakonec se získá čištěná karboxymethylcelulóza sodíku sodíku.
3. Aplikační pole
Vzhledem k dobré rozpustnosti, zahušťování a stabilitě se v následujících polích široce používá karboxymethyllulóza sodíku:
Potravinářský průmysl: Jako zahušťovadlo, stabilizátor, emulgátor, gelovací činidlo atd. Obvykle se vyskytuje v potravinách, jako je zmrzlina, želé, koření, okamžitá polévka atd. Jeho hlavní funkcí je zlepšit chuť potravy, prodloužit životnost a prodloužení konzistence.
Farmaceutický průmysl: Jako pořadatel, agent s trvalým uvolňováním, zavěšené činidlo a zahušťovadlo pro léky, se používá v tabletách, tobolkách, orálních kapalinách, topických masti a dalších přípravcích. Kromě toho se CMC používá také jako hemostatický materiál pro chirurgický zákrok a zubní materiály.
Kosmetický průmysl: Používá se při výrobě vody, krémů, šamponů, zubních past a dalších produktů jako zahušťovače a stabilizátoru. Může upravit viskozitu produktu a zlepšit uživatelský zážitek.
Průmysl tvorby papíru: CMC jako činidlo pro úpravu povrchu může zlepšit sílu, odolnost proti vodě a tisknutelnost papíru a snížit prach na povrchu papíru.
Olejové vrtání: Během vrtání oleje se CMC používá při vrtné tekutině k zahušťování a stabilizaci vrtné kapaliny, pomáhá odstranit skalní řezy kolem vrtacího bitu a stabilizovat studnu.
Textilní průmysl: Jako dispergační a tisková pasta může CMC zlepšit uniformitu barvení a kvalitu textilu.
4. Bezpečnost a dopad na životní prostředí
Karboxymethylcelulóza sodíku je obecně považována za bezpečné a jeho užívání v potravinách a medicíně bylo schváleno mezinárodními potravinářskými přísadami Codex a příslušnými předpisy mnoha zemí. Pro lidské tělo je netoxický a nebude mít významný dopad na ekologické prostředí, takže se široce používá.
Přestože je však samotný CMC šetrný k životnímu prostředí, jeho výrobní proces může zahrnovat použití některých chemických činidel a problémů s čištění odpadních vod. Proto je nutné věnovat pozornost opatřením na ochranu životního prostředí během výrobního procesu ke snížení emise škodlivých látek.
Karboxymethyllulóza sodíku je široce používaný a multifunkční polymerní materiál. Díky jeho zahušťování, stabilizaci a gellingovým vlastnostem je pro mnoho průmyslových odvětví důležitý. Od jídla, medicíny po průmysl hraje CMC důležitou roli. S neustálým rozvojem technologie v budoucnu může být pole aplikace CMC dále rozšířena.
Čas příspěvku: únor-20-2025