A metilcelulosa (MC) e a carboximetilcelulosa (CMC) son dous derivados de celulosa comúns, moi empregados en alimentos, medicamentos, construción, industria química e outros campos. Aínda que todos son modificados químicamente a partir da celulosa natural, hai diferenzas significativas na estrutura química, as propiedades físicas e químicas e as aplicacións.
1. Estrutura química e proceso de preparación
A metilcelulosa prodúcese reaccionando a celulosa con cloruro de metilo (ou metanol) en condicións alcalinas. Durante este proceso, parte dos grupos hidroxilo (-OH) nas moléculas de celulosa substitúense por grupos metoxi (-och₃) para formar metilcelulosa. O grao de substitución (DS, o número de substituíntes por unidade de glicosa) de metilcelulosa determina as súas propiedades físicas e químicas, como a solubilidade e a viscosidade.
A carboximetilcelulosa prodúcese reaccionando a celulosa con ácido cloroacético en condicións alcalinas, e o grupo hidroxilo é substituído por carboximetilo (-ch₂cooh). O grao de substitución e o grao de polimerización (DP) de CMC afectan a súa solubilidade e viscosidade na auga. O CMC normalmente existe en forma de sal de sodio, chamado carboximetilcelulosa de sodio (NACMC).
2. Propiedades físicas e químicas
Solubilidade: a metilcelulosa disólvese en auga fría, pero perde a solubilidade e forma un xel en auga quente. Esta reversibilidade térmica permite o seu uso como espesante e axente geligador no procesamento de alimentos. CMC é soluble tanto en auga fría como en quente, pero a viscosidade da súa solución diminúe a medida que aumenta a temperatura.
Viscosidade: a viscosidade de ambos está afectada polo grao de substitución e a concentración de solucións. A viscosidade de MC primeiro aumenta e logo diminúe a medida que aumenta a temperatura, mentres que a viscosidade de CMC diminúe a medida que aumenta a temperatura. Isto dálles as súas propias vantaxes en diferentes aplicacións industriais.
Estabilidade do pH: CMC permanece estable nun amplo rango de pH, especialmente en condicións alcalinas, o que o fai moi popular como estabilizador e espesante en alimentos e farmacéuticos. O MC é relativamente estable en condicións neutras e lixeiramente alcalinas, pero degradarase en ácidos fortes ou alcalís.
3. Áreas de aplicación
Industria alimentaria: a metilcelulosa úsase habitualmente nos alimentos como espesante, emulsionante e estabilizador. Por exemplo, pode imitar o sabor e a textura de graxa ao producir alimentos con pouca graxa. A carboximetilcelulosa é amplamente utilizada en bebidas, produtos asados e produtos lácteos como espesante e estabilizador para evitar a separación de auga e mellorar o gusto.
Industria farmacéutica: a metilcelulosa úsase na preparación de comprimidos farmacéuticos como ligante e desintegrante, e tamén como un axente lubricante e protector, como en caídas de ollos oftálmicos como un substituto da bágoa. O CMC é amplamente utilizado na medicina debido á súa boa biocompatibilidade, como a preparación de drogas e adhesivos de liberación sostida nas gotas dos ollos.
Construción e industria química: MC é amplamente utilizado en materiais de construción como espesante, axente de retención de auga e adhesivo para cemento e xeso. Pode mellorar o rendemento da construción e a calidade superficial dos materiais. O CMC úsase a miúdo no tratamento de barro na minería de campo do petróleo, na lama na impresión e tinte téxtil, revestimento superficial de papel, etc.
4. Seguridade e protección ambiental
Ambos considéranse seguros para o seu uso en aplicacións alimentarias e farmacéuticas, pero as súas fontes e procesos de produción poden ter diferentes impactos sobre o medio ambiente. As materias primas de MC e CMC derivan da celulosa natural e son biodegradables, polo que funcionan ben en termos de amabilidade ambiental. Non obstante, o seu proceso de produción pode implicar disolventes e reactivos químicos, que poden ter algún impacto no medio ambiente.
5. Prezo e demanda do mercado
Debido a diferentes procesos de produción, o custo de produción da metilcelulosa adoita ser maior, polo que o seu prezo de mercado tamén é superior á carboximetilcelulosa. CMC xeralmente ten unha maior demanda de mercado debido á súa aplicación máis ampla e aos custos de produción máis baixos.
Aínda que metilcelulosa e carboximetilcelulosa son derivados da celulosa, teñen diferenzas significativas na estrutura, propiedades, aplicacións e demanda do mercado. A metilcelulosa úsase principalmente nos campos de alimentos, medicamentos e materiais de construción debido á súa reversibilidade térmica única e un alto control de viscosidade. A carboximetil celulosa foi moi utilizada en industrias alimentarias, medicina, petroquímicas, téxtiles e outras industrias debido á súa excelente solubilidade, axuste de viscosidade e unha ampla adaptabilidade de pH. A elección do derivado de celulosa depende do escenario e das necesidades específicas da aplicación.
Tempo de publicación: agosto-20-2024