Метилцелулоза (МЦ) и карбоксиметилцелулоза (ЦМЦ) су два уобичајена деривата целулозе, која се широко користе у храни, медицини, грађевинарству, хемијској индустрији и другим областима. Иако су сви хемијски модификовани од природне целулозе, постоје значајне разлике у хемијској структури, физичким и хемијским својствима и примени.
1. Хемијска структура и процес припреме
Метилцелулоза се производи реакцијом целулозе са метил хлоридом (или метанолом) у алкалним условима. Током овог процеса, део хидроксилних група (-ОХ) у молекулима целулозе се замењује метокси групама (-ОЦХ3) да би се формирала метилцелулоза. Степен супституције (ДС, број супституената по јединици глукозе) метилцелулозе одређује њена физичка и хемијска својства, као што су растворљивост и вискозитет.
Карбоксиметилцелулоза се производи реакцијом целулозе са хлорсирћетном киселином у алкалним условима, а хидроксилна група је замењена карбоксиметилом (-ЦХ2ЦООХ). Степен супституције и степен полимеризације (ДП) ЦМЦ утичу на његову растворљивост и вискозитет у води. ЦМЦ обично постоји у облику натријумове соли, која се зове натријум карбоксиметилцелулоза (НаЦМЦ).
2. Физичка и хемијска својства
Растворљивост: Метилцелулоза се раствара у хладној води, али губи растворљивост и формира гел у врућој води. Ова термичка реверзибилност омогућава његову употребу као згушњивач и средство за желирање у преради хране. ЦМЦ је растворљив и у хладној и у топлој води, али вискозност његовог раствора опада како се температура повећава.
Вискозитет: На вискозитет оба утиче степен замене и концентрација раствора. Вискозност МЦ прво расте, а затим опада како температура расте, док се вискозност ЦМЦ смањује како температура расте. Ово им даје сопствене предности у различитим индустријским применама.
пХ стабилност: ЦМЦ остаје стабилан у широком пХ опсегу, посебно у алкалним условима, што га чини веома популарним као стабилизатор и згушњивач у храни и фармацеутским производима. МЦ је релативно стабилан у неутралним и благо алкалним условима, али ће се разградити у јаким киселинама или алкалијама.
3. Области примене
Прехрамбена индустрија: Метилцелулоза се обично користи у храни као згушњивач, емулгатор и стабилизатор. На пример, може да опонаша укус и текстуру масти када производи храну са ниским садржајем масти. Карбоксиметилцелулоза се широко користи у пићима, пекарским производима и млечним производима као згушњивач и стабилизатор за спречавање одвајања воде и побољшање укуса.
Фармацеутска индустрија: Метилцелулоза се користи у припреми фармацеутских таблета као везиво и дезинтегрант, а такође и као лубрикант и заштитни агенс, као што су офталмолошке капи за очи као замена за сузе. ЦМЦ се широко користи у медицини због своје добре биокомпатибилности, као што је припрема лекова са продуженим ослобађањем и лепкова у капима за очи.
Грађевинска и хемијска индустрија: МЦ се широко користи у грађевинским материјалима као згушњивач, средство за задржавање воде и лепак за цемент и гипс. Може побољшати перформансе конструкције и квалитет површине материјала. ЦМЦ се често користи у третману блата у експлоатацији нафтних поља, каши у штампању и бојењу текстила, површинском премазивању папира итд.
4. Безбедност и заштита животне средине
Оба се сматрају безбедним за употребу у прехрамбеној и фармацеутској примени, али њихови извори и производни процеси могу имати различите утицаје на животну средину. Сировине за МЦ и ЦМЦ су добијене од природне целулозе и биоразградиве су, тако да се добро понашају у погледу еколошке прихватљивости. Међутим, њихов производни процес може укључивати хемијске раствараче и реагенсе, који могу имати одређени утицај на животну средину.
5. Цена и потражња на тржишту
Због различитих производних процеса, цена производње метилцелулозе је обично већа, па је и њена тржишна цена већа од карбоксиметилцелулозе. ЦМЦ генерално има већу потражњу на тржишту због своје шире примене и нижих трошкова производње.
Иако су и метилцелулоза и карбоксиметилцелулоза деривати целулозе, они имају значајне разлике у структури, својствима, примени и потражњи на тржишту. Метилцелулоза се углавном користи у области хране, медицине и грађевинских материјала због своје јединствене термичке реверзибилности и високе контроле вискозитета. Карбоксиметил целулоза се широко користи у прехрамбеној, медицинској, петрохемијској, текстилној и другим индустријама због своје одличне растворљивости, подешавања вискозитета и широке прилагодљивости пХ вредности. Избор деривата целулозе зависи од специфичног сценарија примене и потреба.
Време поста: 20.08.2024