Sodyum karboksimetil selüloz (CMC), gıda, ilaç, kozmetik, tekstil, kağıt ve petrol sondajı gibi birçok endüstride yaygın olarak kullanılan bir polimer bileşiğidir. Selülozun kimyasal modifikasyonu ile elde edilir. Yapısal özellikleri, selüloz moleküllerindeki bazı hidroksil gruplarının yerini karboksimetil grupları (–Ch2COOH) ile değiştirmesi ve suda çözünür sodyum tuzları oluşturmak için sodyum iyonları ile birleştirilmesidir.
1. Kimyasal yapı ve özellikler
Sodyum karboksimetil selülozun kimyasal formülü, belirli çözünürlüğe ve su emilimine sahip olan (C6H7O2 (OH) 2CH2Coona) N'dir. Temel yapısı, selüloz monomer-glikoz moleküllerinden oluşan doğrusal bir yapıdır. Kimyasal modifikasyondan sonra, selüloz molekülleri üzerindeki hidroksil gruplarının bir kısmı veya tamamı, negatif yüklü suda çözünür moleküller oluşturmak için karboksimetil grupları ile değiştirilir. Spesifik olarak, sodyum karboksimetil selüloz moleküler zinciri, su molekülleriyle etkileşime girebilen ve iyi çözünürlük ve viskozite özellikleri veren çok sayıda karboksimetil grubu (–Ch2COOH) içerir.
CMC aşağıdaki temel özelliklere sahiptir:
Su Çözünürlüğü: Sodyum karboksimetil selüloz, düzgün bir kolloidal çözelti oluşturmak için su içinde hızla çözülebilir.
Viskozite: CMC sulu çözeltisi yüksek viskoziteye sahiptir ve viskozite moleküler ağırlığı ve çözelti konsantrasyonu ile ilişkilidir.
Kararlılık: CMC, asit, alkali ve yüksek sıcaklık için iyi bir stabiliteye sahiptir, ancak güçlü bir asit veya alkali ortamında CMC'nin stabilitesi azalacaktır.
Ayarlanabilirlik: CMC'nin moleküler ağırlığı ve ikame derecesini ayarlayarak, fiziksel ve kimyasal özellikleri tam olarak kontrol edilebilir.
2. Hazırlık yöntemi
Sodyum karboksimetil selüloz genellikle bir alkalin ortamda selüloz ve sodyum kloroasetatın reaksiyona sokulmasıyla hazırlanır. Belirli adımlar aşağıdaki gibidir:
Selüloz ön tedavisi: Birincisi, safsızlıkları gidermek için selüloz (pamuk lifi gibi) yıkanır.
Alkalinizasyon Reaksiyonu: Ön işlem gören selüloz, aktif bir selüloz sodyum tuzu oluşturmak için selüloz molekülündeki hidroksil parçasını ayırmak için sodyum hidroksit çözeltisi ile reaksiyona sokulur.
İkame reaksiyonu: Alkalin koşulları altında sodyum kloroasetat ilave edilir ve sodyum kloroasetat sodyum selüloz ile reaksiyona girer, böylece selüloz molekülleri üzerindeki hidroksil grupları karboksimetil grupları ile değiştirilir.
Yıkama ve kurutma: Reaksiyon tamamlandıktan sonra, ürün safsızlıkları gidermek için su ile yıkanır ve son olarak saflaştırılmış sodyum karboksimetil selüloz elde edilir.
3. Uygulama alanları
İyi suda çözünürlüğü, kalınlaşması ve stabilitesi nedeniyle, aşağıdaki alanlarda sodyum karboksimetil selüloz yaygın olarak kullanılmaktadır:
Gıda Endüstrisi: Giriticer, Stabilizatör, Emülgatör, Jelling Agent vb. Olarak. Dondurma, jöle, baharat, anlık çorba vb. Giyeceklerde yaygın olarak bulunur. Ana işlevi, yiyeceklerin tadını iyileştirmek, raf ömrünü uzatmak ve kıvamı artırmaktır.
Farmasötik endüstrisi: Bir bağlayıcı, sürekli salımlı ajan olarak, askıya alınan ajan ve ilaçlar için kıvamlaştırıcı olarak, tabletlerde, kapsüllerde, oral sıvılarda, topikal merhemlerde ve diğer preparatlarda kullanılır. Ek olarak CMC, ameliyat ve diş materyalleri için hemostatik bir malzeme olarak da kullanılır.
Kozmetik endüstrisi: Losyon, kremler, şampuanlar, diş macunları ve diğer ürünlerin koyulaştırıcı ve stabilizatör olarak üretilmesinde kullanılır. Ürünün viskozitesini ayarlayabilir ve kullanıcı deneyimini geliştirebilir.
Kağıt yapım endüstrisi: Kağıt için bir yüzey işlem maddesi olarak, CMC kağıdın gücünü, su direncini ve yazdırılabilirliğini artırabilir ve kağıdın yüzeyindeki tozu azaltabilir.
Petrol Sondajı: Petrol sondajı sırasında CMC, sondaj sıvısında sondaj sıvısını kalınlaştırmak ve stabilize etmek için kullanılır, matkap ucunun etrafındaki kaya kesimlerini çıkarmaya ve kuyu duvarını stabilize etmeye yardımcı olur.
Tekstil endüstrisi: Boya dağıtıcı ve baskı macunu katkı maddesi olarak, CMC boyama tekdüzeliğini ve tekstil kalitesini artırabilir.
4 Güvenlik ve çevresel etki
Sodyum karboksimetil selüloz genellikle güvenli kabul edilir ve gıda ve tıpta kullanımı uluslararası gıda katkı maddeleri kodeks ve birçok ülkenin ilgili düzenlemeleri tarafından onaylanmıştır. İnsan vücuduna toksik değildir ve ekolojik ortam üzerinde önemli bir etkisi olmayacaktır, bu nedenle yaygın olarak kullanılır.
Bununla birlikte, CMC'nin kendisi çevre dostu olmasına rağmen, üretim süreci bazı kimyasal reaktiflerin ve atık su arıtma sorunlarının kullanımını içerebilir. Bu nedenle, zararlı maddelerin emisyonunu azaltmak için üretim sürecinde çevre koruma önlemlerine dikkat etmek gerekir.
Sodyum karboksimetil selüloz, yaygın olarak kullanılan ve çok fonksiyonlu bir polimer malzemedir. Kalınlaştırma, stabilize edici ve jelleşen özellikleri, birçok endüstri için önemli hale getirir. Gıda, ilaç endüstriye kadar CMC önemli bir rol oynar. Gelecekte teknolojinin sürekli ilerlemesi ile CMC'nin uygulama alanı daha da genişletilebilir.
Gönderme Zamanı: Şub-20-2025