Карактеристике карбоксиметилцелулозе, структура, синтеза, употреба



Тхе карбоксиметилцелулоза је једињење изведено из целулозе, полимера глукозе. Такође прима имена целулозне гуме или кармелозе. Може бити у облику натријумове соли.

Карбоксиметилцелулоза је хигроскопна и растворљива у води, за разлику од целулозе која је нерастворљива у води. Заменио је неке групе -ЦХ2ОХ молекула глукозе који формирају целулозу у групама -ЦХ2ОЦХ2ЦООХ. Ова супституција даје јонске особине својој структури.

Али шта је целулоза? То је биополимер који се формира искључиво од β-глукозних молекула, везаних β-1,4-о-глукозидним везама. Целулоза има формулу (Ц6Х10О5)н са минималном вредношћу од 2000 за н. Полимер може имати линеарну или влакнасту структуру, будући да је главни састојак ћелијског зида поврћа.

Његова компактна структура је непробојна по води и стога је нерастворна у њој. Упркос томе што је формирана глукозом, животиње не могу да користе целулозу, јер им недостаје ензим целулаза да разбије β1,4-глукозидне везе.

Карбоксиметил група везана за целулозу даје површину карбоксиметилцелулозе са негативним набојем. Ове набоје дозвољавају њихову употребу у техници кроматографије јонске измене, која функционише као катионски измењивач који се користи у пречишћавању протеина.

Због свог хидрофилног својства, карбоксиметилцелулоза се користи у третману очне сувоће. Исто тако, због ове имовине, користи се у производњи пелена и санитарних производа овог типа. Ове апликације служе као пример огромне листе употреба и / или апликација које ово једињење има.

Индек

  • 1 Физичке и хемијске карактеристике
    • 1.1 Формула
    • 1.2 Физички изглед
    • 1.3 Мирис и укус
    • 1.4 Растворљивост у води
    • 1.5 Растворљивост у органским растварачима
    • 1.6 Тачка разлагања
    • 1.7 Густина
    • 1.8 Киселост
  • 2 Структура
  • 3 Суммари
  • 4 Шта је за (користи)
    • 4.1 Храна
    • 4.2 Медицина
    • 4.3 Грађевинска индустрија
    • 4.4 У детерџентима
    • 4.5 Лепкови
    • 4.6 Индустрија вина
    • 4.7 Индустрија папира
    • 4.8 Пољопривреда
    • 4.9 Козметика
    • 4.10 Слике
    • 4.11 Пластика
    • 4.12 Керамика
    • 4.13 Текстилна индустрија
    • 4.14 Фармацеутска индустрија
  • 5 Референце

Физичке и хемијске карактеристике

Формула

РнОЦХ2-ЦООХ

Физички изглед

Бели прах. Натријум карбоксиметилцелулоза: бела или млечна влакнаста честица.

Мирис и укус

Невини и бездушни.

Растворљивост у води

Растворљив је (20 мг / мЛ).

Растворљивост у органским растварачима

Није растворљив у метанолу, етанолу, диетил етру, ацетону, хлороформу и бензену.

Тачка разлагања

274ºЦ.

Густина

0,7 - 0,9 г / цм3.

Киселост

Сличан је сирћетној киселини и њена константа дисоцијације је 5 к 10-5.

Структура

У горњој слици приказана је структура мономерне јединице карбоксиметилцелулозе. Треба приметити да су Х хидроксилних група супституисане са ЦХ групама2ЦООХ; осим оне из ОХ групе у Ц-3. То јест, према слици, полимер није потпуно замењен.

ЦХ гроупс2ЦООХ може бити депротониран и окружен електростатичким привлачењем На катиона+: ЦХ2ЦОО-На+. Захваљујући њима, карбоксиметилцелулоза је веома растворљива у води, јер је у стању да са њом формира водоничне везе (ЦХ)2ЦООХ-ОХ2). То је главни узрок његовог израженог хидрофилног и хигроскопног карактера.

Такође, ове групе су много волуминозније од хидроксила, тако да се физичко-хемијске особине полимера мењају у односу на оригиналну целулозу. Његова велика величина спречава стварање унутрашњих веза водоника, односно између ланаца мономера, остављајући прстенове потпуно изложеним интеракцијама са водом.

Према томе, већи степен супституције ОХ са ЦХ2ЦООХ, што је већи хидрофилни карактер добијене целулозе. Микроскопски, ова разлика можда није веома очигледна; али у макроскопским скалама, било би једнако могућности растварања блока дрвета у посуди са водом ако се такве замене десе у чину.

Синтхесис

За добијање карбоксиметилцелулозе из целулозних влакана следи процедура Друвацелл:

А) Целулозна влакна се третирају изопропанолом и алкалијама како би се произвела њихова бубрења и јонизација хидроксилних група \ т.

Б) Целулозна влакна претходне обраде се даље алкализују третирањем са НаОХ, према следећој реакцији:

РцеОХ + НаОХ => РцеОХ, НаОХ

Ц) Целулозна влакна везана за НаОХ затим реагују са натријум хлорацетатом, да би се произвела натријум карбоксиметилцелулоза:

РцеОХ ОХНаОХ + ЦлЦХ2ЦОО-На => РцеОЦХ2ЦОО-На+    +    НаЦл + Х2О

Синдикат ЦОО групе- на целулозу да би се добио карбоксиметилцелулоза чини растворљивим у води и више реактивним.

Шта је за (користи)

Карбоксиметилцелулоза има бројне примене и примене због свог хидрофилног карактера и његове способности да се комбинује са бројним једињењима. Међу његовим употребама су следеће.

Храна

-Користи се као згушњивач и стабилизатор хране. Осим тога, користи се као дијетална влакна и емулгатор. Користи се у потресу сладоледа, крема и крема, као и помоћних у формирању гелова у желеу и пудингу.

-Користи се као суспензиони агенс у воћним соковима и као заштитни колоид у мајонезу. Користи се и за покривање површине плодова.

-Због тога што се карбоксиметилцелулоза не метаболише у организму, може се користити код људи на нискокалоричној дијети.

Медицине

-Раствори карбоксиметилцелулозе формирају гелове који се користе у операцијама срца, торакала и рожњаче.

-У операцијама грудног коша, плућа су спајана и обложена раствором карбоксиметилцелулозе. На овај начин се избегава цурење ваздуха у алвеолама и улазак течности у плућа.

-У грани ортопедије, карбоксиметилцелулоза се користи у подмазивању зглобова, посебно у зглобовима, коленима и куковима. Раствор полимера се убризгава у зглобове како би се спријечила ерозија, упала и могуће уништење хрскавице.

-Користи се у лечењу сувоће и иритације очију. Такође се користи као заштитно средство за спречавање оштећења очне јабучице, као што се може догодити приликом постављања контактних сочива..

-Карбоксиметилцелулоза се такође користи у лечењу констипације, фаворизујући формирање столице са одговарајућом конзистенцијом. Користи се као лаксатив.

-Комбинација карбоксиметилцелулозе-хепарина је коришћена за превенцију адхезије током операција.

Грађевинска индустрија

-Делује као стабилизациони и хидрофилни агенс у већини цементних препарата и грађевинских материјала. Побољшава дисперзију песка у цементу, такође повећава адхезивно дејство цемента.

-Користи се и као део лепкова тапетарских папира.

Ин детергентс

Индустрија која има највећу потрошњу карбоксиметилцелулозе је у производњи сапуна и детерџената. Делује као инхибирајуће средство које спречава да се масти, уклоњене са површине тканина детергентима, спајају.

Адхесивес

-Користи се у производњи лепкова за папир, будући да се не боји, не емитује мирис и може се уклонити. То га чини идеалним за употребу код поправке књига или других материјала.

-Такође је тестиран у смешама са скробом и фенол формалдехидом за припрему лепкова који омогућавају спајање дрвених плоча.

Винска индустрија

Користи се да се избегне таложење винске соли присутних у вину.

Папирна индустрија

-Премаз карбоксиметилцелулозним препаратима воштаних папира и картона смањује потрошњу воскова. Такође смањује потрошњу штампарске боје, што резултира површинама веће светлине. Осим тога, површина папира има већу мекоћу и већу отпорност на масти.

-Карбоксиметилцелулоза побољшава везу између влакана папира, побољшавајући њихову боју. Користи се и као помоћно средство за дисперзију у екструзији влакана целулозне пулпе, спречавајући њихову флокулацију..

Пољопривреда

Карбоксиметилцелулоза делује као дисперзивно средство за пестициде. Осим тога, користи се као љепило за везивање инсектицида на површину лишћа биљака. У неким случајевима, користи се као помоћ у разградњи неких веома загађујућих ђубрива.

Козметика

Користи се као згушњивач, стабилизатор и филм у кремама, лосионима, шампонима и производима за негу косе. Осим тога, користи се у припреми гелова за употребу у стоматолошком чишћењу.

Слике

Користи се у производњи боја на бази уља и лакова, дјелује као средство за згушњавање и дисперзант пигмента у течностима.

Пластика

Користи се за повећање вискозности латекса.

Церамиц

Користи се за спајање комада порцулана, пошто карбоксиметилцелулоза долази из печења.

Текстилна индустрија

-Користи се у сировом облику да би се избегла деформација тканина. Карбоксиметилцелулоза, у комбинацији са скробом, користи се у праоницама. Користи се иу завршној обради тканина. Током производње, тканине се импрегнирају карбоксиметилцелулозом и затим третирају киселином и загревају.

-Користи се за штампање тканина, сарађује као средство за згушњавање текстилних боја и лакова.

Фармацеутска индустрија

-Карбоксиметилцелулоза се користи у облагању таблета за лекове. Полимер је нерастворљив у киселим условима у стомаку, али је растворљив у танком цреву, где се терапеутска средства апсорбују.

-Користи се и као гел формери, носиоци лекова у облику масти. Поред тога, користи се као средство за стабилизацију у суспензијама и емулзијама. Користи се као биоадхезив у таблетама које се вежу за слуз.

Референце

  1. Сидлеи Цхемицал. (2018). Својства натријум карбоксиметил целулозе. Добављено из: целлулосеетхер.цом
  2. Википедиа. (2018). Карбоксиметилцелулоза. Преузето са: ен.википедиа.орг
  3. КуимиНет. (11. октобар 2006). Различите примене карбоксиметилцелулозе. Преузето са: куиминет.цом
  4. Гамбони Ј. & цол. (с.ф.). Оптимизација процеса целулозне карбоксиметилације из шећерне трске. [ПДФ] Преузето са: ааик.орг.ар
  5. Комбинација карбоксиметилелулозе-хепарина за превенцију хируршких адхезија. (2017) Тхе Јоурнал оф сургицал ресеарцх 213: 222-233.