Նատրիումի կարբոքսիմեթիլային ցելյուլոզայի գիտելիքներ

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզան (CMC) պոլիմերային միացություն, որը լայնորեն օգտագործվում է բազմաթիվ արդյունաբերություններում, ինչպիսիք են սնունդը, բժշկությունը, կոսմետիկան, տեքստիլները, թուղթը եւ նավթի հորատումը: Այն ձեռք է բերվում բջջանյութի քիմիական փոփոխությամբ: Դրա կառուցվածքային բնութագրերը այն են, որ բջջանյութի մոլեկուլներում որոշ հիդրօքսի խմբերը փոխարինվում են կարբոքսիմեթիլային խմբերի կողմից (-Ch2Cooh) եւ զուգակցվում են նատրիումի իոնների հետ `ջրի լուծելի նատրիումի աղեր ձեւավորելու համար:

1. Քիմիական կառուցվածքը եւ հատկությունները

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզայի քիմիական բանաձեւը (C6H7O2 (OH) 2CH2OONA) n, որն ունի որոշակի լուծելիություն եւ ջրի կլանում: Դրա հիմնական կառուցվածքը գծային կառույց է, որը բաղկացած է ցելյուլոզային մոնոմերների գլյուկոզի մոլեկուլներից: Քիմիական փոփոխությունից հետո բջջանյութի մոլեկուլների մի քանի կամ բոլոր հիդրոքսիլային խմբերը փոխարինվում են կարբոքսիմեթիլային խմբերի կողմից `բացասական վճարներով ջրային լուծելի մոլեկուլներ կազմելու համար: Մասնավորապես, նատրիումի կարբոքսիմեթիլային բջջանյութի մոլեկուլային շղթան պարունակում է մեծ թվով կարբոքսիմեթիլային խմբեր (-CH2COOH), որոնք կարող են շփվել ջրի մոլեկուլների հետ, տալով այն լավ լուծելիության եւ մածուցիկության բնութագրերով:

CMC- ն ունի հետեւյալ հիմնական հատկությունները.

Water րի լուծելիություն. Նատրիումի կարբոքսիմեթիլային բջջանյութը կարող է արագ լուծվել ջրի մեջ `միասնական կոլոիդ լուծույթ կազմելու համար:

Մանրածախություն. CMC- ի ջրային լուծումը բարձր մածուցիկություն ունի, եւ մածուցիկությունը կապված է դրա մոլեկուլային քաշի եւ լուծման կենտրոնացման հետ:

Կայունություն. CMC- ն ունի լավ կայունություն թթու, ալկալային եւ բարձր ջերմաստիճան, բայց ուժեղ թթվի կամ ալկալային միջավայրում, CMC- ի կայունությունը կնվազի:

Կարգավորելիություն. CMC- ի փոխարինման մոլեկուլային քաշը եւ աստիճանը կարգավորելը, դրա ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները կարող են ճշգրիտ վերահսկվել:

2-ը: Պատրաստման եղանակը

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլային բջջանյութը սովորաբար պատրաստվում է ալկալային միջավայրում արտանետվող եւ նատրիումի քլորոզետատե արձագանքելով: Հատուկ քայլերը հետեւյալն են.

Cell ելյուլոզայի նախադրյալներ. Նախ, բջջանյութ (օրինակ, բամբակյա մանրաթել) լվանում է կեղտը հեռացնելու համար:

Ալկալացման ռեակցիա. Նախատեսված ցելյուլոզը արձագանքվում է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթով `բջջանյութի մոլեկուլում հիդրօքսիդ հատվածը առանձնացնելու համար` բջջային ածխաջրերի աղը ձեւավորելու համար:

Փոխարինման ռեակցիա. Ալկալային պայմանների տակ նատրիումի քլորոակեթատը ավելացվում է, եւ նատրիումի քլորոքեզետատը արձագանքում է նատրիումի բջջանյութով, որպեսզի բջջանյութի մոլեկուլների հիդրոքսիլային խմբերը փոխարինվեն:
Լվացում եւ չորացում. Արձագանքը ավարտվելուց հետո արտադրանքը լվանում է ջրով `կեղտերը հեռացնելու համար, եւ վերջապես ձեռք է բերվում նատրիումի կարբոքսիմեթիլային ցելյուլեն:

3. Դիմումների դաշտեր

Իր լավ ջրի լուծելիության, խտացման եւ կայունության պատճառով նատրիումի կարբոքսիմեթիլային բջջանյութը լայնորեն օգտագործվում է հետեւյալ ոլորտներում.

Սննդի արդյունաբերություն. Որպես խիտացուցիչ, կայունացուցիչ, էմուլգատոր, գելալ միջոց եւ այլն: Այն սովորաբար հանդիպում է պաղպաղակի, դոնդողի, համեմունքների, ակնթարթային ապուրի եւ դրա հիմնական գործառույթն է:

Դեղագործական արդյունաբերություն. Որպես կապիչ, կայուն թողարկող միջոց, կասեցնող գործակալ եւ թմբեթավորող դեղերի համար, այն օգտագործվում է պլանշետների, պարկուճների, բանավոր հեղուկների, արդիական քսուկների եւ այլ պատրաստուկների մեջ: Բացի այդ, CMC- ն օգտագործվում է նաեւ որպես հեմոստատիկ նյութեր վիրաբուժության եւ ատամնաբուժական նյութերի համար:

Կոսմետիկ արդյունաբերություն. Օգտագործվում է լոսյոնների, քսուքների, շամպունների, ատամի մածուկների եւ այլ ապրանքների արտադրության մեջ `որպես խիտացուցիչ եւ կայունացուցիչ: Այն կարող է հարմարեցնել ապրանքի մածուցիկությունը եւ բարձրացնել օգտվողի փորձը:

Papermaking արդյունաբերություն. Որպես թղթի մակերեսային բուժման միջոց, CMC- ն կարող է բարելավել թղթի ուժը, ջրի դիմադրությունը եւ տպումը թղթի մակերեսի վրա:

Նավթի հորատումը. Նավթի հորատման ընթացքում CMC- ն օգտագործվում է հորատման հեղուկի հորատման եւ կայունացման մեջ, Հորատման հեղուկը խտացնելու եւ հաշտեցման համար:

Տեքստիլ արդյունաբերություն. Որպես ներկերի ցրող եւ տպող մածուկի հավելանյութ, CMC- ն կարող է բարելավել տեքստիլների ներկման համազգեստը եւ որակը:

4. Անվտանգություն եւ շրջակա միջավայրի ազդեցություն

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլային բջջանյութը ընդհանուր առմամբ համարվում է անվտանգ, իսկ դրա օգտագործումը սննդի եւ բժշկության ոլորտում հաստատվել է միջազգային սննդային հավելումների կոդով եւ շատ երկրների համապատասխան կանոնակարգերով: Այն ոչ թունավոր է մարդու մարմնի համար եւ էական ազդեցություն չի ունենա էկոլոգիական միջավայրի վրա, ուստի այն լայնորեն օգտագործվում է:

Այնուամենայնիվ, չնայած CMC- ն ինքնին էկոլոգիապես մաքուր է, դրա արտադրության գործընթացը կարող է ներառել քիմիական ռեակտիվների եւ կեղտաջրերի մաքրման որոշ հարցերի օգտագործումը: Հետեւաբար, անհրաժեշտ է ուշադրություն դարձնել շրջակա միջավայրի պաշտպանության միջոցառումներին `վնասակար նյութերի արտանետումը նվազեցնելու համար:

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլային բջջանյութը լայնորեն կիրառվող եւ բազմաֆունկցիոնալ պոլիմերային նյութ է: Դրա խտացումը, կայունացնողը եւ gelling հատկությունները կարեւոր են դարձնում շատ արդյունաբերությունների համար: Սննդամթերքից, դեղամիջոցներից մինչեւ արդյունաբերություն, CMC- ն կարեւոր դեր է խաղում: Ապագայում տեխնոլոգիայի շարունակական առաջխաղացման միջոցով CMC- ի դիմումի դաշտը կարող է հետագայում ընդլայնվել: