ידע בתאית נתרן קרבוקסימתיל

נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC) הוא תרכובת פולימרית הנמצאת בשימוש נרחב בענפים רבים כמו מזון, רפואה, קוסמטיקה, טקסטיל, נייר וקידוח שמן. זה מתקבל על ידי שינוי כימי של התאית. המאפיינים המבניים שלה הם שכמה קבוצות הידרוקסיל במולקולות התאית מוחלפות על ידי קבוצות קרבוקסימתיל (–CH2COOH) ובשילוב עם יוני נתרן ליצירת מלחי נתרן מסיסים במים.

1. מבנה כימי ותכונות

הנוסחה הכימית של נתרן קרבוקסימתיל תאית היא (C6H7O2 (OH) 2Ch2Coona) N, שיש לה מסיסות מסוימת וספיגת מים. המבנה הבסיסי שלו הוא מבנה ליניארי המורכב ממולקולות מונומרים-גלוקוז תאית. לאחר שינוי כימי, חלק מקבוצות ההידרוקסיל במולקולות התאית או כולן מוחלפות על ידי קבוצות קרבוקסימתיל ליצירת מולקולות מסיסות במים עם מטענים שליליים. באופן ספציפי, השרשרת המולקולרית של נתרן קרבוקסימתיל תאית מכילה מספר גדול של קבוצות קרבוקסימתיל (–CH2COOH), שיכולות לקיים אינטראקציה עם מולקולות מים, מה שמאפשר לו מסיסות טובה ומאפייני צמיגות.

ל- CMC יש את המאפיינים הבסיסיים הבאים:

מסיסות מים: ניתן להמס במהירות את נתרן קרבוקסימתיל תאית במהירות במים ליצירת תמיסה קולואידלית אחידה.

צמיגות: לפתרון מימי של CMC יש צמיגות גבוהה, והצמיגות קשורה למשקל המולקולרי שלו ולריכוז התמיסה שלו.

יציבות: ל- CMC יש יציבות טובה לחומצה, אלקלי וטמפרטורה גבוהה, אך בסביבת חומצה או אלקלי חזקה, היציבות של CMC תפחת.

כוונון: על ידי התאמת המשקל המולקולרי ומידת ההחלפה של CMC, ניתן לשלוט במדויק בתכונות הפיזיקליות והכימיות שלו.

2. שיטת הכנה

בדרך כלל נתרן קרבוקסימתיל תאית נערך בדרך כלל על ידי תגובה תאית ונתרן כלורואצטט בסביבה אלקליין. הצעדים הספציפיים הם כדלקמן:

טיפול מקדים של תאית: ראשית, תאית (כמו סיבי כותנה) נשטפת כדי להסיר זיהומים.

תגובת אלקלין: התאית המטופלת מראש מגיבה בתמיסת נתרן הידרוקסיד כדי להפריד בין החלק ההידרוקסיל במולקולת התאית ליצירת מלח נתרן תאית פעיל.

תגובת החלפה: בתנאים אלקליין מתווספים נתרן כלורו -אצטט, ונתרן כלורו -אצטט מגיב עם נתרן תאית, כך שקבוצות ההידרוקסיל במולקולות התאית מוחלפות על ידי קבוצות קרבוקסמתיל.
שטיפה וייבוש: לאחר סיום התגובה, המוצר נשטף במים להסרת זיהומים, ולבסוף מתקבל תאית נתרן קרבוקסימתיל תאית.

3. שדות יישום

בשל מסיסות המים הטובה שלו, עיבוי ויציבותו, נתרן קרבוקסימתיל תאית נמצא בשימוש נרחב בשדות הבאים:

תעשיית המזון: כמעבה, מייצב, מתחלב, סוכן ג'לינג וכו '. הוא נמצא בדרך כלל במזונות כמו גלידה, ג'לי, תיבול, מרק מיידי וכו'. תפקידו העיקרי הוא לשפר את טעם המזון, להאריך את חיי המדף ולהגדיל את העקביות.

תעשיית התרופות: בתור קלסר, סוכן שחרור מתמשך, חומר מתלה ועבה לתרופות, הוא משמש בטבליות, כמוסות, נוזלים דרך הפה, משחות אקטואליות ותכשירים אחרים. בנוסף, CMC משמש גם כחומר המוסטטי לניתוחים וחומרי שיניים.

תעשיית קוסמטיקה: משמשת בייצור קרמים, קרמים, שמפו, משחות שיניים ומוצרים אחרים כעבה ומייצב. זה יכול להתאים את הצמיגות של המוצר ולשפר את חווית המשתמש.

ענף ייצור נייר: כחומר לטיפול פני השטח לנייר, CMC יכול לשפר את החוזק, עמידות המים ואת יכולת ההדפסה של הנייר ולהפחית את האבק על פני הנייר.

קידוח שמן: במהלך קידוח שמן משתמשים ב- CMC בנוזל קידוח כדי לעבות ולייצב נוזל קידוח, עוזר להסיר גזרות סלע סביב המקדחה ולייצב את קיר הבאר.

ענף טקסטיל: כמפזר צבע ותוסף הדפסת הדפסה, CMC יכול לשפר את אחידות הצביעה ואת איכות הטקסטיל.

4. השפעה על בטיחות וסביבה

נתרן קרבוקסימתיל תאית בדרך כלל נחשב לבטוח, והשימוש בו במזון ורפואה אושר על ידי קודקס תוספי המזון הבינלאומי והתקנות הרלוונטיות של מדינות רבות. זה לא רעיל לגוף האדם ולא ישפיע משמעותית על הסביבה האקולוגית, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב.

עם זאת, למרות ש- CMC עצמה ידידותית לסביבה, תהליך הייצור שלה עשוי להיות כרוך בשימוש בכמה ריאגנטים כימיים ובנושאי טיפול בשפכים. לכן יש צורך לשים לב למדדי הגנת הסביבה במהלך תהליך הייצור כדי להפחית את פליטת חומרים מזיקים.

תאית נתרן קרבוקסימתיל תאית היא חומר פולימר נרחב ורב -פונקציונאלי. מאפייני העבה, הייצוב והגלימה שלה הופכים את זה לחשוב לתעשיות רבות. ממזון, רפואה לתעשייה, CMC ממלאת תפקיד חשוב. עם התקדמות מתמדת של הטכנולוגיה בעתיד, ניתן להרחיב עוד יותר את תחום היישום של CMC.