মিথাইলসেলুলোজ এবং কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজের মধ্যে পার্থক্য কী?

মিথাইলসেলুলোজ (MC) এবং কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ (CMC) হল দুটি সাধারণ সেলুলোজ ডেরিভেটিভ, যা খাদ্য, ঔষধ, নির্মাণ, রাসায়নিক শিল্প এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যদিও এগুলি সবই প্রাকৃতিক সেলুলোজ থেকে রাসায়নিকভাবে পরিবর্তিত, রাসায়নিক গঠন, ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে।

১. রাসায়নিক গঠন এবং প্রস্তুতি প্রক্রিয়া
ক্ষারীয় পরিবেশে সেলুলোজের সাথে মিথাইল ক্লোরাইড (অথবা মিথানল) বিক্রিয়া করে মিথাইলসেলুলোজ উৎপাদিত হয়। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, সেলুলোজ অণুতে থাকা হাইড্রোক্সিল গ্রুপের (-OH) কিছু অংশ মিথাইলসেলুলোজ তৈরি করতে মিথাইলসেলুলোজের (-OCH₃) দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। মিথাইলসেলুলোজের প্রতিস্থাপনের মাত্রা (DS, প্রতি গ্লুকোজ ইউনিটে পদার্থের সংখ্যা) এর ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে, যেমন দ্রাব্যতা এবং সান্দ্রতা।

ক্ষারীয় পরিস্থিতিতে ক্লোরোএসেটিক অ্যাসিডের সাথে সেলুলোজ বিক্রিয়া করে কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ উৎপাদিত হয় এবং হাইড্রোক্সিল গ্রুপ কার্বক্সিমিথাইল (-CH₂COOH) দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। CMC এর প্রতিস্থাপনের মাত্রা এবং পলিমারাইজেশনের মাত্রা (DP) পানিতে এর দ্রাব্যতা এবং সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে। CMC সাধারণত সোডিয়াম লবণের আকারে বিদ্যমান থাকে, যাকে সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ (NaCMC) বলা হয়।

2. ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
দ্রাব্যতা: মিথাইলসেলুলোজ ঠান্ডা জলে দ্রবীভূত হয়, কিন্তু গরম জলে দ্রাব্যতা হারায় এবং জেল তৈরি করে। এই তাপীয় বিপরীতমুখীতা খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে ঘন এবং জেলিং এজেন্ট হিসাবে এর ব্যবহারকে সক্ষম করে। CMC ঠান্ডা এবং গরম উভয় জলেই দ্রবণীয়, তবে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এর দ্রবণের সান্দ্রতা হ্রাস পায়।

সান্দ্রতা: উভয়ের সান্দ্রতা প্রতিস্থাপনের মাত্রা এবং দ্রবণের ঘনত্ব দ্বারা প্রভাবিত হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে প্রথমে MC এর সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায় এবং পরে হ্রাস পায়, অন্যদিকে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে CMC এর সান্দ্রতা হ্রাস পায়। এটি বিভিন্ন শিল্প প্রয়োগে তাদের নিজস্ব সুবিধা দেয়।

pH স্থিতিশীলতা: CMC বিস্তৃত pH পরিসরে স্থিতিশীল থাকে, বিশেষ করে ক্ষারীয় পরিস্থিতিতে, যা এটিকে খাদ্য ও ওষুধ শিল্পে স্টেবিলাইজার এবং ঘনকারী হিসেবে খুবই জনপ্রিয় করে তোলে। MC নিরপেক্ষ এবং সামান্য ক্ষারীয় পরিস্থিতিতে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, তবে শক্তিশালী অ্যাসিড বা ক্ষারীয় অবস্থায় এটি ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।

3. প্রয়োগের ক্ষেত্র
খাদ্য শিল্প: মিথাইলসেলুলোজ সাধারণত খাবারে ঘনকারী, ইমালসিফায়ার এবং স্টেবিলাইজার হিসেবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, কম চর্বিযুক্ত খাবার তৈরির সময় এটি চর্বির স্বাদ এবং গঠন অনুকরণ করতে পারে। কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ পানীয়, বেকড পণ্য এবং দুগ্ধজাত পণ্যে ঘনকারী এবং স্টেবিলাইজার হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যাতে জল পৃথকীকরণ রোধ করা যায় এবং স্বাদ উন্নত করা যায়।

ঔষধ শিল্প: মিথাইলসেলুলোজ ঔষধ ট্যাবলেট তৈরিতে বাইন্ডার এবং ডিসইন্টিগ্রেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়, এবং লুব্রিকেন্ট এবং প্রতিরক্ষামূলক এজেন্ট হিসেবেও ব্যবহৃত হয়, যেমন চোখের টিয়ার বিকল্প হিসেবে চোখের ড্রপ। CMC এর ভালো জৈব-সামঞ্জস্যতার কারণে চিকিৎসায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন টেকসই-মুক্তির ওষুধ তৈরি এবং চোখের ড্রপে আঠালো পদার্থ তৈরি করা।

নির্মাণ ও রাসায়নিক শিল্প: MC ব্যাপকভাবে নির্মাণ সামগ্রীতে ঘনকারী, জল ধরে রাখার এজেন্ট এবং সিমেন্ট ও জিপসামের জন্য আঠালো হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এটি নির্মাণ কর্মক্ষমতা এবং উপকরণের পৃষ্ঠের গুণমান উন্নত করতে পারে। CMC প্রায়শই তেলক্ষেত্র খনির ক্ষেত্রে কাদা শোধন, টেক্সটাইল মুদ্রণ এবং রঞ্জনবিদ্যায় স্লারি, কাগজের পৃষ্ঠের আবরণ ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।

৪. নিরাপত্তা এবং পরিবেশগত সুরক্ষা
উভয়কেই খাদ্য এবং ওষুধ প্রয়োগে ব্যবহারের জন্য নিরাপদ বলে মনে করা হয়, তবে তাদের উৎস এবং উৎপাদন প্রক্রিয়া পরিবেশের উপর ভিন্ন প্রভাব ফেলতে পারে। MC এবং CMC এর কাঁচামাল প্রাকৃতিক সেলুলোজ থেকে প্রাপ্ত এবং জৈব-অবিভাজনযোগ্য, তাই পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ হওয়ার দিক থেকে তারা ভালো কাজ করে। তবে, তাদের উৎপাদন প্রক্রিয়ায় রাসায়নিক দ্রাবক এবং বিকারক জড়িত থাকতে পারে, যা পরিবেশের উপর কিছু প্রভাব ফেলতে পারে।

৫. দাম এবং বাজারের চাহিদা
বিভিন্ন উৎপাদন প্রক্রিয়ার কারণে, মিথাইলসেলুলোজের উৎপাদন খরচ সাধারণত বেশি হয়, তাই এর বাজার মূল্যও কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজের চেয়ে বেশি। ব্যাপক প্রয়োগ এবং কম উৎপাদন খরচের কারণে CMC-এর সাধারণত বাজার চাহিদা বেশি থাকে।

যদিও মিথাইলসেলুলোজ এবং কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ উভয়ই সেলুলোজের ডেরিভেটিভ, তাদের গঠন, বৈশিষ্ট্য, প্রয়োগ এবং বাজার চাহিদার মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। মিথাইলসেলুলোজ মূলত খাদ্য, ঔষধ এবং নির্মাণ সামগ্রীর ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় কারণ এর অনন্য তাপীয় বিপরীতমুখীতা এবং উচ্চ সান্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ রয়েছে। কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ খাদ্য, ঔষধ, পেট্রোকেমিক্যাল, টেক্সটাইল এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে কারণ এর চমৎকার দ্রাব্যতা, সান্দ্রতা সমন্বয় এবং ব্যাপক pH অভিযোজনযোগ্যতা রয়েছে। সেলুলোজ ডেরিভেটিভের পছন্দ নির্দিষ্ট প্রয়োগের পরিস্থিতি এবং চাহিদার উপর নির্ভর করে।