Что такое карбоксиметил целлюлоза натрия?

Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) является универсальным и широко используемым химическим соединением, которое находит приложения в различных отраслях из -за его уникальных свойств. Этот полимер получен из целлюлозы, природного полимера, обнаруженного в клеточных стенках растений. Карбоксиметилцеллюлоза синтезируется химической модификацией целлюлозы посредством введения карбоксиметильных групп, что усиливает его водные возможности и утолщение.

Молекулярная структура и синтез

Карбоксиметилцеллюлоза состоит из целлюлозных цепей с карбоксиметильными группами (-CH2-COOH), прикрепленными к некоторым гидроксильным группам на единицах глюкозы. Синтез CMC включает реакцию целлюлозы с хлоруксусной кислотой, что приводит к замене атомов водорода на целлюлозной цепи карбоксиметильными группами. Степень замещения (DS), которая указывает на среднее количество карбоксиметильных групп на единицу глюкозы, влияет на свойства CMC.

Физические и химические свойства

1. Растворимость. Одной из заметных особенностей CMC является его водная растворимость, что делает его полезным утолщающим агентом в водных растворах. Степень замещения влияет на растворимость, причем более высокий DS приводит к повышению растворимости воды.
2. Вязкость: карбоксиметилцеллюлоза ценится за ее способность увеличивать вязкость жидкостей. Это делает его обычным ингредиентом в различных продуктах, таких как продукты питания, фармацевтические препараты и средства личной гигиены.
3. Пленочные свойства: CMC может образовывать пленки при сухой суши, что способствует применению в отраслях, где требуется тонкое гибкое покрытие.
4. Ионовый обмен: CMC обладает ионообменными свойствами, позволяя ему взаимодействовать с ионами в решении. Эта собственность часто эксплуатируется в таких отраслях, как бурение нефти и очистка сточных вод.
5. Стабильность: CMC является стабильной в широком диапазоне условий pH, добавляя к его универсальности в разных приложениях.

Приложения

1. Продовольственная промышленность:

• Агент для утолщения: CMC используется в качестве утолщающего агента в различных пищевых продуктах, включая соусы, повязки и молочные продукты.
• Стабилизатор: он стабилизирует эмульсии в пищевых продуктах, предотвращая разделение.
• Модификатор текстуры: CMC усиливает текстуру и вспыльчивание некоторых продуктов питания.

2. Pharmaceuticals:

• Переплет: CMC используется в качестве связующего в фармацевтических таблетках, помогая сдерживать ингредиенты вместе.
• Подвеска: он используется в жидких лекарствах для предотвращения расселения частиц.

3. Продукты личной гигиены:

• Модификатор вязкости: CMC добавляется в косметику, шампуни и лосьоны, чтобы настроить их вязкость и улучшить их текстуру.
• Стабилизатор: он стабилизирует эмульсии в косметических составах.

4. Бумажная промышленность:

• Агент по размеру поверхности: CMC используется в бумажной промышленности для улучшения поверхностных свойств бумаги, таких как гладкость и печатаемость.

5. Текстильная промышленность:

• Определение агента: CMC применяется к волокнам для улучшения их ткацких свойств и повышения прочности полученной ткани.

6. Нефтяное бурение:

• Агент по убыткам жидкости: CMC используется в буровых жидкостях для контроля потери жидкости, снижая риск нестабильности скважины.

7. Очистка сточных вод:

• Flocculant: CMC действует как флокулянт для агрегирования мелких частиц, облегчая их удаление в процессах очистки сточных вод.

Экологические соображения

Карбоксиметилцеллюлоза, как правило, считается безопасной для использования в различных приложениях. В качестве производного целлюлозы он является биоразлагаемым, а его воздействие на окружающую среду относительно низкое. Тем не менее, важно рассмотреть общий окружающий след его производства и использования.

Заключение

Карбоксиметилцеллюлоза является универсальным и ценным полимером с широко распространенным применением в разных отраслях. Его уникальная комбинация свойств, включая растворимость воды, возможности утолщения и стабильность, делает его незаменимым компонентом в различных продуктах. Поскольку отрасли продолжают искать устойчивые и эффективные решения, роль карбоксиметилцеллюлозы может развиваться, и текущие исследования могут раскрыть новые применения для этого замечательного полимера.