- Fizikālās un ķīmiskās īpašības
- Formula
- Ārējais izskats
- Smarža un garša
- Šķīdība ūdenī
- Šķīdība organiskos šķīdinātājos
- Sadalīšanās punkts
- Blīvums
- Skābums
- Uzbūve
- Sintēze
- Kāpēc tas paredzēts (lietojumiem)
- Pārtika
- Medicīna
- Būvniecības industrija
- Mazgāšanas līdzekļos
- Līmes
- Vīna rūpniecība
- Papīra rūpniecība
- zemkopība
- Kosmētika
- Krāsas
- Plastmasas
- Keramika
- Tekstilrūpniecība
- Farmaceitiskā rūpniecība
- Atsauces
Karboksimetilceluloze ir savienojums, kas atvasināts no celulozes, polimērs, glikozes. Tas saņem arī celulozes vai karmellozes sveķu nosaukumus. Tas var būt nātrija sāls formā.
Karboksimetilceluloze ir higroskopiska un šķīst ūdenī atšķirībā no celulozes, kas nešķīst ūdenī. Daži CH 2 OH grupas, veicot glikozes molekulām, kas veido celulozi, tiek aizvietotas ar -CH 2 och 2 COOH grupu. Šī aizstāšana piešķir tās struktūrai joniskas īpašības.
Avots: Autors LHcheM, no Wikimedia Commons
Bet kas ir celuloze? Tas ir biopolimērs, kas sastāv tikai no β-glikozes molekulām, kas savienotas ar β-1,4-o-glikozīdiskām saitēm. Celulozei ir formula (C 6 H 10 O 5 ) n ar minimālo vērtību n 2000 -. Polimēram var būt lineāra vai šķiedraina struktūra, kas ir galvenā augu šūnu sienas sastāvdaļa.
Tā kompakto struktūru necaurlaidīgs ūdens un tāpēc tajā nešķīst. Neskatoties uz to, ka celulozi veido glikoze, dzīvnieki to nevar izmantot, jo viņiem trūkst celulāzes enzīma, lai izjauktu β1,4-glikozīdiskās saites.
Karboksimetilgrupa, kas pievienota celulozei, piešķir karboksimetilcelulozei negatīvi lādētu virsmu. Šie lādiņi ļauj to izmantot jonu apmaiņas hromatogrāfijas tehnikā, darbojoties kā katjonu apmaiņas līdzeklis, ko izmanto olbaltumvielu attīrīšanā.
Sakarā ar hidrofilo īpašību, karboksimetilceluloze tiek izmantota sausu acu ārstēšanai. Tāpat šī īpašuma dēļ tas ticis izmantots šāda veida autiņbiksīšu un sanitāro izstrādājumu ražošanā. Šīs lietojumprogrammas kalpo kā piemērs milzīgajam šī savienojuma lietojumu un / vai lietojumu sarakstam.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Formula
RnOCH 2 -COOH
Ārējais izskats
Balts pulveris. Nātrija karboksimetilceluloze: baltas vai pienainas šķiedras daļiņas.
Smarža un garša
Bez smaržas un bez garšas.
Šķīdība ūdenī
Tas šķīst (20 mg / ml).
Šķīdība organiskos šķīdinātājos
Tas nešķīst metanolā, etanolā, dietilēterī, acetonā, hloroformā un arī benzolā.
Sadalīšanās punkts
274 ° C.
Blīvums
0,7 - 0,9 g / cm 3 .
Skābums
Tas ir līdzīgs etiķskābei, un tā disociācijas konstante ir 5 x 10 -5 .
Uzbūve
Avots: Autors Elrond, no Wikimedia Commons
Augšējā attēlā parādīta karboksimetilcelulozes monomēra vienības struktūra. Jāņem vērā, ka H no hidroksilgrupu ir aizvietota ar CH 2 COOH grupu ; Izņemot OH grupu C-3. Tas ir, saskaņā ar attēlu, polimērs nav pilnībā aizstāts.
CH 2 COOH grupas var deprotonēt un apņemt sevi ar Na + katjonu elektrostatisko pievilcību : CH 2 COO - Na + . Tas ir pateicoties tiem, kas karboksimetilceluloze ir ļoti labi šķīst ūdenī, kā tas spēj veidot ūdeņraža saites ar to (CH 2 COOH-OH 2 ). Tas ir galvenais tās izteiktā hidrofilā un higroskopiskā rakstura iemesls.
Turklāt šīs grupas ir daudz apjomīgākas nekā hidroksilgrupas, tāpēc polimēra fizikāli ķīmiskās īpašības mainās attiecībā pret sākotnējo celulozi. Tā lielais izmērs novērš iekšējo ūdeņraža saišu veidošanos, tas ir, starp monomērajām ķēdēm, atstājot gredzenus pilnīgi pakļautiem mijiedarbībai ar ūdeni.
Tāpēc, jo lielāka pakāpe aizstāšanu OH ar CH 2 COOH, jo lielāka hidrofila rakstzīmju iegūto celulozi. Mikroskopiski šī atšķirība var nebūt ļoti acīmredzama; bet makroskopiskos mērogos tas būtu tas pats, kas ļaut izšķīdināt koksnes bloku ūdens traukā, ja šādas aizstāšanas notiktu uz vietas.
Sintēze
No celulozes šķiedrām iegūst karboksimetilcelulozi no Druvacell procedūras:
A) Celulozes šķiedras apstrādā ar izopropanolu un sārmiem, lai izraisītu to pietūkumu un hidroksilgrupu jonizāciju.
B) Iepriekšējās apstrādes celulozes šķiedras tiek tālāk alkalizētas, apstrādājot ar NaOH, saskaņā ar šādu reakciju:
RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH
C) Celulozes šķiedras, kas piesaistītas NaOH, pēc tam reaģē ar nātrija hloracetātu, tādējādi iegūstot nātrija karboksimetilcelulozi:
RceOH ∙ NaOH + ClCH 2 COO - Na => RceOCH 2 COO - Na + + NaCl + H 2 O
Saistīšanās COO - grupu uz celulozes, lai veidotu carboxymethiclulose padara to šķīst ūdenī un vairāk reaktīvās.
Kāpēc tas paredzēts (lietojumiem)
Karboksimetilceluloze ir daudz izmantojama un pielietojama, pateicoties tās hidrofilitātei un spējai apvienoties ar daudziem savienojumiem. Starp tā izmantošanas veidiem ir šādi.
Pārtika
-To izmanto kā pārtikas sabiezinātāju un stabilizatoru. Turklāt to izmanto kā uztura šķiedru un emulgatoru. To lieto saldējuma, krēmu un krēmu kratīšanā, kā arī kā līdzeklis želatīna želeju un pudiņu veidošanā.
- Izmanto kā suspendējošu līdzekli augļu sulās un kā aizsargājošu koloīdu majonēzē. To izmanto arī augļu virsmas pārklāšanai.
- Tā kā karboksimetilcelulozi organisms nemetabolizē, to var lietot cilvēki ar zemu kaloriju diētu.
Medicīna
-Karboksimetilcelulozes šķīdumi veido želejas, ko izmanto sirds, krūšu kurvja un radzenes operācijās.
- operējot krūtīs, plaušas tiek saspraustas un pārklātas ar karboksimetilcelulozes šķīdumu. Tas nepieciešams, lai izvairītos no gaisa noplūdes, kas atrodas alveolās, un šķidrumu iekļūšanas plaušās.
-Ortopēdijas nozarē karboksimetilcelulozi izmanto locītavu, īpaši plaukstas, ceļa un gūžas, eļļošanā. Polimēra šķīdumu injicē locītavās, lai novērstu eroziju, iekaisumu un iespējamu skrimšļa iznīcināšanu.
-To lieto sausuma un acu kairinājuma ārstēšanai. To lieto arī kā aizsardzības līdzekli, lai novērstu acs ābola bojājumus, piemēram, kas var rasties kontaktlēcu izvietojumā.
-Karboksimetilcelulozi izmanto arī aizcietējumu ārstēšanā, sekmējot fekāliju veidošanos ar atbilstošu konsistenci. To lieto kā caurejas līdzekli.
-Karboksimetilcelulozes-heparīna kombinācija ir izmantota, lai novērstu adhēziju operāciju laikā.
Būvniecības industrija
- Darbojas kā stabilizējošs un hidrofils līdzeklis lielākajā daļā cementa preparātu un celtniecības materiālu. Tas uzlabo smilšu izkliedi cementā, turklāt palielina cementa lipīgo iedarbību.
-To izmanto arī kā daļu no līmēm polsterējuma papīram.
Mazgāšanas līdzekļos
Rūpniecības nozare, kurā, iespējams, ir vislielākais karboksimetilcelulozes patēriņš, ir ziepju un mazgāšanas līdzekļu ražošanā. Tas darbojas kā kavējošs līdzeklis, kas novērš tauku atkārtotu pievienošanos taukiem, kurus mazgāšanas līdzekļi noņem no auduma virsmas.
Līmes
-To izmanto papīra līmju izstrādē, jo tas to nekrāso, neizdala smaku un ir noņemams. Tas padara to par ideālu izmantošanai grāmatu vai citu materiālu labošanā.
-Tā ir pārbaudīta arī maisījumos ar cieti un fenola formaldehīdu, lai izstrādātu līmes, kas ļauj savienot koka loksnes.
Vīna rūpniecība
To izmanto, lai izvairītos no vīnskābes sāļu nogulsnēšanās vīnā.
Papīra rūpniecība
- Pārklājums ar vaskotā papīra un kartona karboksimetilcelulozes preparātiem samazina vasku patēriņu. Tas arī samazina drukas tintes patēriņu, kā rezultātā virsmām ir lielāks spīdums. Turklāt papīra virsmai ir lielāka gludība un lielāka izturība pret taukiem.
-Karboksimetilceluloze uzlabo saikni starp papīra šķiedrām, uzlabojot to krāsojumu. To izmanto arī kā papildu disperģētāju celulozes mīkstuma šķiedru ekstrūzijā, izvairoties no to flokulācijas.
zemkopība
Karboksimetilceluloze darbojas kā pesticīdu izkliedētājs. To izmanto arī kā līmi, lai insekticīdu piesaistītu augu lapu virsmai. Dažos gadījumos to izmanto kā palīgvielu dažu īpaši piesārņojošu mēslošanas līdzekļu noārdīšanai.
Kosmētika
To lieto kā biezinātāju, stabilizatoru un plēvju veidotāju krēmos, losjonos, šampūnos un matu kopšanas līdzekļos. Turklāt tas tiek izmantots želeju sagatavošanā lietošanai zobu tīrīšanā.
Krāsas
To izmanto eļļas bāzes krāsu un laku ražošanā, kas darbojas kā šķidrumu pigmentu sabiezinošs un izkliedētājs.
Plastmasas
To izmanto, lai palielinātu lateksa viskozitāti.
Keramika
To izmanto porcelāna gabalu savienošanai, jo, cepot dažus pelnus, rodas karboksimetilcelulozes šķīdumi.
Tekstilrūpniecība
-To izmanto neapstrādātā veidā, lai izvairītos no audumu deformācijas. Veļas mazgātavās tiek izmantota karboksimetilceluloze kombinācijā ar cieti. To izmanto arī audumu apdarei. Ražošanas laikā audumus piesūcina ar karboksimetilcelulozi, un pēc tam tos apstrādā ar skābi un karstumu.
-To izmanto audumu apdrukāšanā, sadarbojoties kā tekstilkrāsu un laku sabiezinātājs.
Farmaceitiskā rūpniecība
-Karboksimetilcelulozi izmanto zāļu tablešu pārklājumā. Polimērs nešķīst skābā kuņģa apstākļos, bet šķīst tievajā zarnā, kur uzsūcas terapeitiskie līdzekļi.
-To lieto arī kā gēla veidotāju, zāļu nesējus ziedes formā. Turklāt to izmanto kā stabilizējošu līdzekli suspensijās un emulsijās. To lieto kā bioadhezīvu tabletēs, kas saistās ar ķermeņa gļotām.
Atsauces
- Sidley Chemical. (2018). Nātrija karboksimetilcelulozes īpašības. Atgūts no: celluloseether.com
- Wikipedia. (2018). Karboksimetilceluloze. Atgūts no: es.wikipedia.org
- QuimiNet. (2006. gada 11. oktobris). Karboksimetilcelulozes dažādie pielietojumi. Atgūts no: quiminet.com
- Gamboni J. un kol. (sf). Celulozes karboksimetilēšanas procesa optimizēšana no cukurniedru cukurniedrēm. . Atgūts no: aaiq.org.ar
- Karboksimetilcelulozes un heparīna kombinācija ķirurģiskas saauguma novēršanai. (2017) Žurnāls par ķirurģiskiem pētījumiem 213: 222–233.