КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛУЛОЗА: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА, СИНТЕЗА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Карбоксиметилцелулоза је једињење које се добија из целулозе, полимер глукозе. Такође добија имена целулозе или кармелозне гуме. Може бити у облику натријумове соли.

Карбоксиметилцелулоза је хигроскопна и растворљива у води, за разлику од целулозе која је нерастворљива у води. Неки -ЦХ ₂ ОХ групе из молекула глукозе које чине целулозу су супституисани би -ЦХ ₂ и ₂ ЦООХ групе. Ова супституција даје јонска својства својој структури.

Извор: ЛХцхеМ, из Викимедиа Цоммонс

Али шта је целулоза? То је биополимер који се састоји искључиво од молекула β-глукозе, повезаних β-1,4-о-глукозидним везама. Целулоза има (Ц формула ₆ Х ₁₀ О ₅ ) _н са минималну вредност од 2000 за н. Полимер може имати линеарну или влакнасту структуру, која је главни саставни део биљне стијенке.

Његова компактна структура је непробојна од воде и због тога је у њој нерастворљива. Упркос томе што се састоји од глукозе, целулозу не могу да користе животиње, јер им недостаје ензим целулаза који би разбио β1,4-глукозидне везе.

Карбоксиметил група везана за целулозу даје карбоксиметилцелулози негативно наелектрисану површину. Ова набоја омогућавају његову употребу у техници јонске измењене хроматографије, која функционише као катионски измењивач који се користи у пречишћавању протеина.

Карбоксиметилцелулоза се захваљујући хидрофилном својству користи у лечењу сувих очију. Слично томе, због овог својства користи се у производњи пелена и санитарних производа ове врсте. Ове апликације служе као пример огромне листе коришћења и / или апликација које овај спој има.

Физичке и хемијске карактеристике

Формула

РнОЦХ ₂ ЦООХ

Физичка присутност

Бели прах. Натријум-карбоксиметил целулоза: беле или млечно влакнасте честице.

Мирис и укус

Без мириса и укуса.

Растворљивост у води

Растворљив је (20 мг / мЛ).

Растворљивост у органским растварачима

Нерастворљив је у метанолу, етанолу, диетил етру, ацетону, хлороформу, а такође и у бензену.

Тачка распадања

274 ° Ц

Густина

0,7 - 0,9 г / цм ³ .

Киселост

Слично је сирћетној киселини и константа дисоцијације му је 5 к 10 ^-5 .

Структура

Извор: Елронд, из Викимедиа Цоммонс

Горња слика приказује структуру јединице мономера карбоксиметилцелулозе. Напомена да Х хидроксилних група су супституисане са ЦХ ₂ ЦООХ група ; Осим за ОХ групу на Ц-3. То јест, према слици, полимер није потпуно супституисан.

ЦХ ₂ ЦООХ групе могу редукцију и сурроунд себе електростатичким привлачење НА ⁺ катјона : ЦХ ₂ ЦОО ^- На ⁺ . Управо захваљујући њима да карбоксиметилцелулоза веома растворљив у води, јер је у стању да формира водоничне везе са њом (ЦХ ₂ ЦООХ ОХ ₂ ). То је главни узрок његовог изразитог хидрофилног и хигроскопног карактера.

Такође, ове групе су много обимније од хидроксила, тако да се физикално-хемијска својства полимера мењају у односу на оригиналну целулозу. Његова велика величина спречава стварање унутрашњих водоничних веза, то јест између мономерних ланаца, остављајући прстенове потпуно изложене интеракцијама са водом.

Стога је већи степен супституције ОХ би ЦХ ₂ ЦООХ, већа је хидрофилног карактера добијеног целулозе. Микроскопски ова разлика можда није баш очигледна; али на макроскопским вагама било би исто као кад бисте могли растварати блок дрвета у посуди са водом уколико би се такве замене десиле на лицу места.

Синтеза

Да би се добила карбоксиметилцелулоза из целулозних влакана, следи поступак Друвацелл:

А) Целулозна влакна се третирају са изопропанолом и алкалијама да би се изазвало њихово отицање и јонизација хидроксилних група.

Б) Целулозна влакна из претходног третмана се даље алкалишу третманом са НаОХ, у складу са следећом реакцијом:

РцеОХ + НаОХ => РцеОХ ∙ НаОХ

Ц) Целулозна влакна везана за НаОХ затим реагују са натријум-хлороацетатом, стварајући тако натријум-карбоксиметилцелулозу:

РцеОХ ∙ НаОХ + ЦИ- ₂ ЦОО ^- На => РцеОЦХ ₂ ЦОО ^- На ⁺ + НаЦл + Х ₂ О

Везивање ЦОО ^- групе да целулозе формирају царбокиметхицлулосе чини растворљиве у води и реактивних.

За шта се користи (користи)

Карбоксиметилцелулоза има бројне намене и примену због своје хидрофилности и способности да се комбинује са бројним једињењима. Међу њеним коришћењем су следеће.

Фоодс

-Користи се као згушњивач и стабилизатор хране. Поред тога, користи се као дијетална влакна и емулгатор. Користи се код тресења сладоледа, крема и крема, као и помоћ при стварању желатинских гелова и пудинга.

-Користи се као суспендирајуће средство у воћним соковима и као заштитни колоид у мајонезу. Такође се користи за прекривање површине плодова.

-Зато што се карбоксиметилцелулоза у организму не метаболизује, могу је користити људи са нискокалоричном дијетом.

Лек

-Рарбоксиметилцелулоза формира гелове који се користе у операцијама срца, торакса и рожњаче.

-У операцији грудног коша, плућа су спајана и прекривена раствором карбоксиметилцелулозе. То би се избегло цурење ваздуха које се налази у алвеолама и улазак течности у плућа.

-У грани ортопедије, карбоксиметилцелулоза се користи за подмазивање зглобова, посебно у зглобовима, коленима и куковима. Полимерни раствор се убризгава у зглобове да се спрече ерозије, упале и могуће уништавање хрскавице.

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

-Карбоксиметилцелулоза се такође користи у лечењу опстипације, погодујући стварању измета одговарајућом конзистенцијом. Користи се као лаксатив.

-Комбинација карбоксиметилцелулозе-хепарина коришћена је за спречавање лепљења током оперативних захвата.

Грађевинска индустрија

-Дјелује као стабилизујуће и хидрофилно средство у већини цементних препарата и грађевинског материјала. Побољшава дисперзију песка у цементу, поред тога повећава лепљиво дејство цемента.

-Користи се и као део лепила за тапецирање папира.

У детерџентима

Грана индустрије која можда има највећу потрошњу карбоксиметилцелулозе је у производњи сапуна и детерџената. Делује као средство које инхибира и спречава да се масти, уклоњене са површине тканина, детерџентима, поново спајају са њима.

Лепила

-Користи се код израде лепкова за папир, пошто га не мрље, не одаје мирис и уклања се. То га чини идеалним за употребу у поправљању књига или другог материјала.

- Такође је тестирано у мешавинама са шкробом и фенолом формалдехидом за добијање лепкова који омогућавају спајање листова дрвета.

Индустрија вина

Користи се за избегавање таложења винских соли присутних у вину.

Папирна индустрија

- Превлачење карбоксиметилцелулозним препаратима од воштаних папира и картона смањује потрошњу воскова. Такође смањује потрошњу масти за штампање, што резултира вишим сјајем површина. Поред тога, површина папира има већу глаткоћу и већу отпорност на масти.

-Карбоксиметилцелулоза побољшава везу између папирних влакана, побољшавајући њихово обојење. Такође се користи као помоћно средство за распршивање у екструзији влакана целулозне пулпе, избегавајући њихову флокулацију.

Пољопривреда

Карбоксиметилцелулоза делује као средство за распршивање пестицида. Такође се користи као лепак за везање инсектицида на површину лишћа биљке. У неким се случајевима користи као помоћ у разградњи неких ђубрива која јако загађују.

Козметика

Користи се као згушњивач, стабилизатор и филм који се некада формирао у кремама, лосионима, шампонима и производима за негу косе. Поред тога користи се у припреми гелова за зубно чишћење.

Боје

Користи се у производњи боја и лакова на бази уља и делује као средство за згушњавање и распршивање пигмената у течностима.

Пластика

Користи се за повећање вискозности латекса.

Керамика

Користи се за спајање комада порцулана, јер раствори карбоксиметилцелулозе потичу приликом печења неколико пепела.

Текстилна индустрија

-Користи се у свом сировом облику како би се избегла деформација тканина. Карбоксиметилцелулоза у комбинацији са скробом користи се у праоницама. Такође се користи у завршној обради тканина. Током производње, тканине су импрегниране карбоксиметилцелулозом, а затим обрађене са киселином и топлином.

- Користи се у штампању тканина, сарађујући као средство за згушњавање текстилних боја и лакова.

Фармацеутска индустрија

-Карбоксиметилцелулоза се користи у облагање таблета са лековима. Полимер је нерастворљив у киселим стомачним условима, али растворљив је у танком цреву, где се терапеутска средства апсорбују.

-Такође се користи као гел гел, носач лекова у облику масти. Поред тога, користи се као стабилизујуће средство у суспензијама и емулзијама. Користи се као биоадхезив у таблетама које се везују за телесну слуз.

Референце

1. Сидлеи Цхемицал. (2018). Својства натријум карбоксиметил целулозе. Опоравак од: целлулосеетхер.цом
2. Википедиа. (2018). Карбоксиметилцелулоза. Опоравак од: ес.википедиа.орг
3. КуимиНет. (11. октобар 2006.). Разне примене карбоксиметилцелулозе. Опоравак од: куиминет.цом
4. Гамбони Ј. & цол. (сф) Оптимизација процеса карбоксиметилације целулозе из багателе шећерне трске. . Опоравак од: ааик.орг.ар
5. Комбинација карбоксиметилелулоза-хепарин за превенцију хируршких адхезија. (2017) Часопис за хируршко истраживање 213: 222-233.