La viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica se divide en diversos grados según sus diferentes usos. La viscosidad para el lavado es de 10 a 70 (inferior a 100), el límite superior de viscosidad es de 200 a 1200 para la decoración de edificios y otras industrias, y la viscosidad para el uso alimentario es aún mayor. Todas superan los 1000, y la viscosidad varía según la industria.
Por su amplio espectro de usos.
La viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica se ve afectada por su masa molecular relativa, concentración, temperatura y valor de pH, y se mezcla con etil o carboxipropilcelulosa, gelatina, goma xantana, carragenina, goma de algarrobo, goma guar, agar, alginato de sodio, pectina, goma arábiga y almidón y sus derivados tienen buena compatibilidad (es decir, efecto sinérgico).
Cuando el pH es 7, la viscosidad de la solución de carboximetilcelulosa sódica es máxima, y cuando el pH es de 4 a 11, es relativamente estable. La carboximetilcelulosa, en forma de sales de metales alcalinos y amonio, es soluble en agua. Los iones metálicos divalentes Ca₂₄, Mg₂₄ y Fe₂₄ pueden afectar su viscosidad. Los metales pesados como la plata, el bario, el cromo o el Fe₃₄ pueden provocar su precipitación. Si se controla la concentración de iones, por ejemplo, mediante la adición de ácido cítrico, un agente quelante, se puede formar una solución más viscosa, dando lugar a una goma blanda o dura.
La carboximetilcelulosa sódica es un tipo de celulosa natural, que generalmente está hecha de borra de algodón o pulpa de madera como materia prima y se somete a una reacción de eterificación con ácido monocloroacético en condiciones alcalinas.
De acuerdo con las especificaciones de las materias primas y la sustitución del hidrógeno hidroxilo en la unidad D-glucosa de celulosa por el grupo carboximetilo, se obtienen compuestos poliméricos solubles en agua con diferentes grados de sustitución y diferentes distribuciones de peso molecular.
Debido a que la carboximetilcelulosa sódica tiene muchas características únicas y excelentes, se usa ampliamente en la industria química diaria, la alimentación y la medicina y otras producciones industriales.
Uno de los indicadores más importantes de la carboximetilcelulosa sódica es su viscosidad. El valor de la viscosidad está relacionado con diversos factores, como la concentración, la temperatura y la velocidad de cizallamiento. Sin embargo, factores como la concentración, la temperatura y la velocidad de cizallamiento son factores externos que afectan la viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica.
Su peso molecular y distribución molecular son factores internos que afectan la viscosidad de la solución de carboximetilcelulosa sódica. Para el control de la producción y el desarrollo del rendimiento de la carboximetilcelulosa sódica, la investigación de su peso molecular y distribución molecular es un valor de referencia fundamental, mientras que la medición de la viscosidad solo cumple una función de referencia limitada.
Leyes de Newton en reología. Lea el contenido relevante de "reología" en fisicoquímica. Es difícil de explicar en una o dos frases. Si tuviera que decirlo: para una solución diluida de CMC cerca de un fluido newtoniano, la tensión de corte es proporcional a la velocidad del borde de corte, y el coeficiente proporcional entre ellas se denomina coeficiente de viscosidad o viscosidad cinemática.
La viscosidad se deriva de las fuerzas entre las cadenas moleculares de celulosa, incluyendo las fuerzas de dispersión y los enlaces de hidrógeno. En particular, la polimerización de los derivados de celulosa no presenta una estructura lineal, sino multirramificada. En la solución, muchas celulosas multirramificadas se entrelazan para formar una estructura de red espacial. Cuanto más compacta sea la estructura, mayores serán las fuerzas entre las cadenas moleculares en la solución resultante.
Para generar flujo en una solución diluida de derivados de celulosa, es necesario superar la fuerza entre las cadenas moleculares. Por lo tanto, una solución con un alto grado de polimerización requiere una mayor fuerza para generar flujo. Para la medición de la viscosidad, la fuerza sobre la solución de CMC es la gravedad. En condiciones de gravedad constante, la estructura de la cadena de la solución de CMC con un alto grado de polimerización presenta una gran fuerza y el flujo es lento. Este flujo lento refleja la viscosidad.
La viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica está relacionada principalmente con el peso molecular y tiene poca relación con el grado de sustitución. A mayor grado de sustitución, mayor peso molecular, ya que el peso molecular del grupo carboximetil sustituido es mayor que el del grupo hidroxilo anterior.
La sal sódica del éter carboximetil de celulosa, un éter de celulosa aniónico, es un polvo o gránulo fibroso blanco o blanco lechoso, con una densidad de 0,5-0,7 g/cm³, prácticamente inodoro, insípido e higroscópico. Se dispersa fácilmente en agua para formar una solución coloidal transparente y es insoluble en disolventes orgánicos como el etanol. El pH de una solución acuosa al 1 % es de 6,5 a 8,5. A pH > 10 o < 5, la viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica se reduce significativamente, y su rendimiento es óptimo a pH = 7.
Es térmicamente estable. Su viscosidad aumenta rápidamente por debajo de 20 °C y cambia lentamente a 45 °C. El calentamiento prolongado por encima de 80 °C puede desnaturalizar el coloide y reducir significativamente la viscosidad y el rendimiento. Es fácilmente soluble en agua y la solución es transparente; es muy estable en soluciones alcalinas y se hidroliza fácilmente en presencia de ácido. Cuando el pH es de 2-3, precipita.
Hora de publicación: 07-nov-2022