Metilzelulosa (MC) eta karboximetilzelulosa (CMC) bi zelulosa deribatu ohikoak dira, elikagaietan, medikuntzan, eraikuntzan, industria kimikoan eta beste alorretan oso erabiliak. Guztiak kimikoki zelulosa naturaletik eraldatuta dauden arren, egitura kimikoan, propietate fisiko eta kimikoetan eta aplikazioetan desberdintasun handiak daude.
1. Egitura kimikoa eta prestaketa-prozesua
Metilzelulosa zelulosa metil kloruroarekin (edo metanolarekin) erreakzionatuz sortzen da baldintza alkalinoetan. Prozesu honetan zehar, zelulosa molekulen hidroxilo taldeen (-OH) zati bat metoxi taldeek (-OCH₃) ordezkatzen dute metilzelulosa sortzeko. Metilzelulosaren ordezkapen-mailak (DS, glukosa-unitate bakoitzeko ordezkatzaile kopurua) bere propietate fisikoak eta kimikoak zehazten ditu, hala nola disolbagarritasuna eta biskositatea.
Karboximetilzelulosa zelulosa azido kloroazetikoarekin erreakzionatuz sortzen da baldintza alkalinoetan, eta hidroxilo taldea karboximetil (-CH₂COOH) ordezkatzen da. CMC-ren ordezkapen-mailak eta polimerizazio-mailak (DP) uretan duen disolbagarritasunean eta biskositatean eragiten dute. CMC normalean sodio gatz moduan existitzen da, sodio karboximetilzelulosa (NaCMC) deritzona.
2. Propietate fisikoak eta kimikoak
Disolbagarritasuna: Metilzelulosa ur hotzetan disolbatzen da, baina disolbagarritasuna galtzen du eta gel bat eratzen du ur beroan. Itzulgarritasun termiko honek elikagaiak prozesatzeko loditzaile eta gelifikatzaile gisa erabiltzea ahalbidetzen du. CMC ur hotzean zein beroan disolbagarria da, baina bere disoluzioaren biskositatea txikiagotzen da tenperatura igo ahala.
Biskositatea: bien biskositatean ordezkapen mailak eta disoluzioaren kontzentrazioek eragiten dute. MC-ren biskositatea lehenik eta behin handitu eta gero txikiagotu egiten da tenperatura igo ahala, eta CMC-en biskositatea, berriz, txikiagotzen da tenperatura igo ahala. Horrek bere abantailak ematen dizkie aplikazio industrial desberdinetan.
pH-aren egonkortasuna: CMC egonkor mantentzen da pH sorta zabal batean, batez ere baldintza alkalinoetan, eta horrek oso ezaguna egiten du elikagai eta farmakoetan egonkortzaile eta loditzaile gisa. MC nahiko egonkorra da baldintza neutro eta apur bat alkalinoetan, baina azido edo alkali indartsuetan degradatuko da.
3. Aplikazio-eremuak
Elikagaien industria: metilzelulosa elikagaietan normalean erabiltzen da loditzaile, emultsionatzaile eta egonkortzaile gisa. Adibidez, gantzaren zaporea eta ehundura imita ditzake gantz gutxiko elikagaiak ekoizten direnean. Karboximetilzelulosa oso erabilia da edarien, gozogintzako produktuetan eta esnekietan, loditzaile eta egonkortzaile gisa, ura bereizteko eta zaporea hobetzeko.
Industria farmazeutikoa: metilzelulosa pilulak farmazeutikoen prestaketan erabiltzen da aglutinatzaile eta desintegratzaile gisa, baita lubrifikatzaile eta babes gisa ere, hala nola begi tanta oftalmikoetan malkoen ordezko gisa. CMC medikuntzan oso erabilia da bere biobateragarritasun ona dela eta, hala nola, askapen iraunkorreko sendagaiak eta begi-tantetan itsasgarriak prestatzea.
Eraikuntza eta industria kimikoa: MC oso erabilia da eraikuntzako materialen loditzaile gisa, ura atxikitzeko agente eta zementu eta igeltsurako itsasgarri gisa. Eraikuntzaren errendimendua eta materialen gainazaleko kalitatea hobetu ditzake. CMC sarritan erabiltzen da lokatz tratamenduan petrolio-meatzaritzan, minda ehunen inprimaketa eta tindaketa, paperaren gainazaleko estaldura, etab.
4. Segurtasuna eta ingurumena babestea
Biak segurutzat jotzen dira elikagaietan eta farmazia-aplikazioetan erabiltzeko, baina haien iturriek eta ekoizpen-prozesuek eragin desberdinak izan ditzakete ingurumenean. MC eta CMC-ren lehengaiak zelulosa naturaletik eratorritakoak dira eta biodegradagarriak dira, beraz, ondo funtzionatzen dute ingurumena errespetatzen duen aldetik. Hala ere, haien ekoizpen-prozesuak disolbatzaile eta erreaktibo kimikoak izan ditzake, eta horrek nolabaiteko eragina izan dezake ingurumenean.
5. Prezioa eta merkatuaren eskaria
Ekoizpen prozesu desberdinak direla eta, metilzelulosa ekoizteko kostua handiagoa izan ohi da, beraz, bere merkatuko prezioa karboximetilzelulosa baino handiagoa da. CMCk, oro har, merkatuaren eskaera handiagoa du bere aplikazio zabalagoagatik eta ekoizpen kostu txikiagoagatik.
Metilzelulosa eta karboximetilzelulosa biak zelulosaren deribatuak badira ere, egituran, propietateetan, aplikazioetan eta merkatuko eskarian alde handiak dituzte. Metilzelulosa elikagaien, medikuntzaren eta eraikuntzako materialen alorretan erabiltzen da batez ere, bere itzulgarritasun termiko bereziagatik eta biskositate kontrol handiagatik. Karboximetil zelulosa oso erabilia izan da elikagaietan, medikuntzan, petrokimikoan, ehungintzan eta beste industria batzuetan, disolbagarritasun bikainagatik, biskositatea doitzeko eta pH-aren moldagarritasun handiagatik. Zelulosa deribatuaren aukeraketa aplikazio-eszenatoki eta behar zehatzen araberakoa da.
Argitalpenaren ordua: 2024-abuztuaren 20a