Plik karboksymetyloceluloza Jest to związek pochodzący z celulozy, polimeru glukozy. Otrzymuje również nazwy gumy celulozowej lub karmelozowej. Może występować w postaci soli sodowej.
Karboksymetyloceluloza jest higroskopijna i rozpuszczalna w wodzie, w przeciwieństwie do celulozy, która jest nierozpuszczalna w wodzie. Ma kilka podstawionych grup -CHdwaOH cząsteczek glukozy, które tworzą celulozę przez grupy -CHdwaOCHdwaCOOH. To podstawienie nadaje jego strukturze właściwości jonowe..
Ale co to jest celuloza? Jest to biopolimer złożony wyłącznie z cząsteczek β-glukozy połączonych wiązaniami β-1,4-o-glukozydowymi. Celuloza ma wzór (C6H.10LUB5)n z minimalną wartością 2000 dla n. Polimer może mieć strukturę liniową lub włóknistą, będąc głównym składnikiem ściany komórkowej rośliny.
Jego zwarta struktura jest nieprzepuszczalna dla wody i dlatego jest w niej nierozpuszczalna. Celuloza, pomimo tego, że składa się z glukozy, nie może być wykorzystywana przez zwierzęta, ponieważ brakuje im enzymu celulazy do rozrywania wiązań β1,4-glukozydowych.
Grupa karboksymetylowa przyłączona do celulozy daje karboksymetylocelulozie ujemnie naładowaną powierzchnię. Ładunki te pozwalają na jego wykorzystanie w technice chromatografii jonowymiennej, pełniąc funkcję wymieniacza kationowego, który jest wykorzystywany do oczyszczania białek..
Ze względu na swoje właściwości hydrofilowe karboksymetyloceluloza jest stosowana w leczeniu zespołu suchego oka. Podobnie, ze względu na tę właściwość, został wykorzystany do produkcji tego typu pieluch i wyrobów sanitarnych. Te aplikacje służą jako przykład ogromnej listy zastosowań i / lub zastosowań, które ma ten związek.
Indeks artykułów
RnOCHdwa-COOH
Biały proszek. Sól sodowa karboksymetylocelulozy: białe lub mleczne włókniste cząstki.
Bezwonny i bez smaku.
Jest rozpuszczalny (20 mg / ml).
Jest nierozpuszczalny w metanolu, etanolu, eterze dietylowym, acetonie, chloroformie, a także w benzenie.
274ºC.
0,7 - 0,9 g / cm3.
Jest podobny do kwasu octowego, a jego stała dysocjacji wynosi 5 x 10-5.
Górny obraz przedstawia strukturę monomerycznej jednostki karboksymetylocelulozy. Należy zauważyć, że H z grup hydroksylowych jest podstawione przez grupy CHdwaCOOH; z wyjątkiem grupy OH w C-3. Oznacza to, że zgodnie z obrazem polimer nie jest całkowicie zastąpiony.
Grupy CHdwaCOOH może być deprotonowany i otoczony przez elektrostatyczne przyciąganie kationów Na+: CHdwaGRUCHAĆ-Na+. To dzięki nim karboksymetyloceluloza jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie, gdyż jest zdolna do tworzenia z nią wiązań wodorowych (CHdwaCOOH-OHdwa). Jest to główna przyczyna jego wyraźnego hydrofilowego i higroskopijnego charakteru..
Ponadto grupy te mają znacznie większą objętość niż grupy hydroksylowe, tak że właściwości fizykochemiczne polimeru zmieniają się w stosunku do pierwotnej celulozy. Jego duży rozmiar zapobiega tworzeniu się wewnętrznych wiązań wodorowych, czyli między łańcuchami monomerycznymi, pozostawiając pierścienie całkowicie narażone na oddziaływanie z wodą..
Dlatego większy stopień podstawienia OH przez CHdwaCOOH, tym wyższy hydrofilowy charakter powstałej celulozy. Mikroskopowo ta różnica może nie być bardzo oczywista; ale w skali makroskopowej byłoby to równoznaczne z rozpuszczeniem bloku drewna w zbiorniku z wodą, gdyby takie podstawienia nastąpiły na miejscu..
Aby otrzymać karboksymetylocelulozę z włókien celulozowych, postępuje się zgodnie z procedurą Druvacell:
A) Włókna celulozowe są poddawane działaniu izopropanolu i alkaliów w celu ich pęcznienia i jonizacji grup hydroksylowych.
B) Włókna celulozowe z poprzedniej obróbki są dalej alkalizowane przez obróbkę NaOH, zgodnie z następującą reakcją:
RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH
C) Włókna celulozowe związane z NaOH reagują następnie z chlorooctanem sodu w celu wytworzenia karboksymetylocelulozy sodu:
RceOH ∙ NaOH + ClCHdwaGRUCHAĆ-Na => RceOCHdwaGRUCHAĆ-Na+ + NaCl + HdwaLUB
Związek grupy COO- celuloza powodująca powstanie karboksymetyklulozy sprawia, że jest ona rozpuszczalna w wodzie i bardziej reaktywna.
Karboksymetyloceluloza ma wiele zastosowań i zastosowań ze względu na swoją hydrofilowość i zdolność łączenia się z wieloma związkami. Wśród jego zastosowań są następujące.
-Jest stosowany jako zagęszczacz i stabilizator w żywności. Ponadto jest stosowany jako błonnik pokarmowy i emulgator. Znajduje zastosowanie w shake'ach do lodów, kremów i kremów, a także jako pomoc w tworzeniu żeli w żelatynie i budyniu..
-Jest stosowany jako substancja zawieszająca w sokach owocowych oraz jako koloid ochronny w majonezie. Służy również do pokrywania powierzchni owoców.
-Ponieważ karboksymetyloceluloza nie jest metabolizowana przez organizm, może być stosowana przez osoby na diecie niskokalorycznej.
-Roztwory karboksymetylocelulozy tworzą żele stosowane w operacjach serca, klatki piersiowej i rogówki.
-Podczas operacji klatki piersiowej płuca są zszywane i przykrywane roztworem karboksymetylocelulozy. Ma to na celu uniknięcie wycieków powietrza zawartego w pęcherzykach płucnych i przedostawania się płynów do płuc..
-W ortopedii karboksymetyloceluloza jest stosowana do smarowania stawów, zwłaszcza nadgarstków, kolan i bioder. Roztwór polimeru wstrzykuje się do stawów, aby zapobiec erozji, zapaleniu i możliwemu zniszczeniu chrząstki.
-Stosowany jest w leczeniu suchych i podrażnionych oczu. Jest również stosowany jako środek ochronny, aby zapobiec uszkodzeniom gałki ocznej, które mogą wystąpić podczas zakładania soczewek kontaktowych.
-Karboksymetyloceluloza znajduje również zastosowanie w leczeniu zaparć, sprzyjając tworzeniu się stolca o odpowiedniej konsystencji. Jest stosowany jako środek przeczyszczający.
-W celu zapobiegania zrostom podczas operacji zastosowano połączenie karboksymetylocelulozy i heparyny.
-Działa stabilizująco i hydrofilowo w większości preparatów cementowych i materiałów budowlanych. Poprawia dyspersję piasku w cemencie, dodatkowo zwiększa przyczepność cementu.
-Znajduje również zastosowanie jako składnik klejów do papierów tapicerskich.
Branżą przemysłu, która prawdopodobnie ma największe zużycie karboksymetylocelulozy, jest produkcja mydeł i detergentów. Działa hamująco, zapobiegając ponownemu przyleganiu tłuszczów usuniętych z powierzchni tkanin przez detergenty.
-Służy do wytwarzania klejów do papieru, ponieważ nie brudzi go, nie wydziela zapachu i jest usuwalny. Dzięki temu idealnie nadaje się do naprawy książek lub innych materiałów..
-Został również przetestowany w mieszaninach ze skrobią i fenoloformaldehydem do produkcji klejów umożliwiających łączenie arkuszy drewna.
Służy do zapobiegania wytrącaniu się soli winowych obecnych w winie.
-Powlekanie woskowanych papierów i tektur preparatami karboksymetylocelulozy ogranicza zużycie wosków. Zmniejsza również zużycie farby drukarskiej, co skutkuje wyższym połyskiem powierzchni. Ponadto powierzchnia papieru ma większą gładkość i większą odporność na tłuszcz.
-Karboksymetyloceluloza poprawia wiązanie między włóknami papieru, poprawiając ich zabarwienie. Jest również stosowany jako pomocniczy środek dyspergujący przy wytłaczaniu włókien masy celulozowej, zapobiegając ich flokulacji..
Karboksymetyloceluloza działa jako środek dyspergujący dla pestycydów. Ponadto służy jako klej do wiązania insektycydu z powierzchnią liści roślin. W niektórych przypadkach jest używany jako środek pomocniczy w degradacji niektórych silnie zanieczyszczających nawozów.
Stosowany jest jako zagęszczacz, stabilizator i środek błonotwórczy w kremach, balsamach, szamponach i produktach do pielęgnacji włosów. Ponadto służy do przygotowania żeli do stosowania w czyszczeniu zębów..
Wykorzystywany jest do produkcji farb i lakierów olejnych, pełniąc rolę zagęszczacza i dyspergatora pigmentów w płynach..
Służy do zwiększania lepkości lateksu.
Służy do łączenia elementów porcelany, ponieważ roztwory karboksymetylocelulozy podczas wypalania wytwarzają niewiele popiołów.
-Jest używany w surowej postaci, aby uniknąć deformacji tkanin. Karboksymetyloceluloza w połączeniu ze skrobią jest używana w pralniach. Znajduje również zastosowanie przy wykańczaniu tkanin. Podczas ich produkcji tkaniny są impregnowane karboksymetylocelulozą, a następnie poddawane działaniu kwasu i ciepła.
-Znajduje zastosowanie w druku tkanin, współpracując jako zagęszczacz do farb i lakierów tekstylnych.
-Do powlekania tabletek leku stosuje się karboksymetylocelulozę. Polimer jest nierozpuszczalny w kwaśnych warunkach żołądka, ale rozpuszczalny w jelicie cienkim, gdzie wchłaniane są środki lecznicze..
-Jest również stosowany jako żel-nośnik leków w postaci maści. Ponadto jest stosowany jako stabilizator w zawiesinach i emulsjach. Jest stosowany jako bioadhezyjny w tabletkach, które wiążą śluz ciała.
Jeszcze bez komentarzy