Karboksimetilceliuliozės savybės, struktūra, sintezė, panaudojimas

The karboksimetilceliuliozė yra junginys, gautas iš celiuliozės, gliukozės polimero. Ji taip pat gauna celiuliozės gumos ar karmeliozės pavadinimus. Jis gali būti natrio druskos pavidalu.

Karboksimetilceliuliozė yra higroskopinė ir tirpsta vandenyje, skirtingai nei celiuliozė, netirpi vandenyje. Ji pakeitė kai kurias grupes -CH₂OH iš gliukozės molekulių, kurios sudaro celiuliozę grupėmis -CH₂OCH₂COOH. Šis pakaitalas suteikia jo struktūrai jonines savybes.

Bet kas yra celiuliozė? Tai biopolimeras, sudarytas tik iš β-gliukozės molekulių, sujungtų β-1,4-o-gliukozidinėmis jungtimis. Celiuliozė turi formulę (C₆H₁₀O₅)_n n mažiausia vertė 2000 m. Polimeras gali turėti linijinę arba pluoštinę struktūrą, kuri yra pagrindinė daržovių sienos dalis.

Kompaktiška konstrukcija yra nepralaidi vandeniui, todėl ji netirpi. Nepaisant to, kad celiuliozė susidaro gliukozės, gyvūnai negali jų naudoti, nes jiems trūksta celiulazės fermento, kad nutrauktų β1,4-gliukozidines jungtis.

Karboksimetilo grupė, prijungta prie celiuliozės, suteikia karboksimetilceliuliozės paviršių su neigiamais įkrovimais. Šie krūviai leidžia juos naudoti jonų mainų chromatografijos metodu, veikiančiu kaip katijoną, naudojamą baltymams valyti.

Dėl hidrofilinės savybės, gydant akių sausumą, naudojama karboksimetilceliuliozė. Taip pat dėl ​​šios savybės jis buvo naudojamas gaminant tokio tipo sauskelnes ir sanitarinius gaminius. Šios programos yra pavyzdys, kaip šis junginys turi didžiulį naudojimo būdų ir (arba) taikomųjų programų sąrašą.

Indeksas

• 1 Fizinės ir cheminės savybės
  • 1.1 Formulė
  • 1.2 Fizinė išvaizda
  • 1.3 Kvapas ir skonis
  • 1.4 Tirpumas vandenyje
  • 1.5 Tirpumas organiniuose tirpikliuose
  • 1.6 Skilimo taškas
  • 1.7 Tankis
  • 1.8 Rūgštingumas
• 2 Struktūra
• 3 Santrauka
• 4 Kas tai yra (naudoja)
  • 4.1 Maistas
  • 4.2 Medicina
  • 4.3 Statybos pramonė
  • 4.4 Plovikliuose
  • 4.5 Klijai
  • 4.6 Vyno pramonė
  • 4.7 Popieriaus pramonė
  • 4.8 Žemės ūkis
  • 4.9 Kosmetika
  • 4.10 Paveikslai
  • 4.11 Plastikai
  • 4.12 Keramika
  • 4.13 Tekstilės pramonė
  • 4.14 Farmacijos pramonė
• 5 Nuorodos

Fizinės ir cheminės savybės

Formulė

RNOCH₂-COOH

Fizinė išvaizda

Baltas milteliai. Natrio karboksimetilceliuliozė: baltos arba pieniškos pluoštinės dalelės.

Kvapas ir skonis

Nekaltas ir neprotingas.

Tirpumas vandenyje

Jis yra tirpus (20 mg / ml).

Tirpumas organiniuose tirpikliuose

Jis netirpsta metanolyje, etanolyje, dietilo eteryje, acetone, chloroforme ir benzene.

Skilimo taškas

274 ° C.

Tankis

0,7 - 0,9 g / cm³.

Rūgštingumas

Jis panašus į acto rūgštį ir disociacijos konstanta yra 5 x 10^-5.

Struktūra

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta karboksimetilceliuliozės monomero vieneto struktūra. Atkreipkite dėmesį, kad hidroksilo grupių H yra pakeistos CH grupėmis₂COOH; išskyrus OH grupės C-3 grupę. Tai reiškia, kad pagal vaizdą polimeras nėra visiškai pakeistas.

CH grupės₂COOH gali būti deprotonuojamas ir apsuptas elektrostatinio Na katijonų pritraukimo⁺: CH₂COO^-Na⁺. Jų dėka karboksimetilceliuliozė yra labai gerai tirpsta vandenyje, nes ji su juo gali sudaryti vandenilio jungtis (CH₂COOH-OH₂). Tai yra pagrindinė jos žymėto hidrofilinio ir higroskopinio pobūdžio priežastis.

Be to, šios grupės yra daug didesnės nei hidroksilas, todėl fizikinės ir cheminės polimero savybės keičiamos originalios celiuliozės atžvilgiu. Didelis jo dydis neleidžia susidaryti vidinėms vandenilio jungtims, t. Y. Tarp monomerų grandinių, todėl žiedai visiškai susiduria su sąveika su vandeniu..

Todėl, kuo didesnė OH pakaitinimo laipsnis CH₂COOH, tuo didesnis gaunamos celiuliozės hidrofilinis pobūdis. Mikroskopiškai šis skirtumas gali būti ne toks akivaizdus; tačiau makroskopinėse svarstyklėse jis būtų lygus galimybei ištirpinti medienos bloką inde su vandeniu, jei tokie pakeitimai įvyktų akte.

Sintezė

Norint gauti karboksimetilceliuliozę iš celiuliozės pluoštų, laikomasi Druvacell procedūros.

A) Celiuliozės pluoštai apdorojami izopropanoliu ir šarmais, kad būtų užtikrintas jų patinimas ir hidroksilo grupių jonizacija..

B) Ankstesnio apdorojimo celiuliozės pluoštai toliau šarminami apdorojant NaOH, pagal šią reakciją:

RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH

C) celiuliozės pluoštai, prijungti prie NaOH, reaguoja su natrio chloracetatu, taip gamindami natrio karboksimetilceliuliozę:

RceOH ∙ NaOH + ClCH₂COO^-Na => RceOCH₂COO^-Na⁺    +    NaCl + H₂O

COO grupės sąjunga^- celiuliozės, gaunamos iš karboksimetilceliuliozės, leidžia ją tirpinti vandenyje ir reaktyviau.

Kas tai yra (naudoja)

Karboksimetilceliuliozė turi daug naudojimų ir panaudojimo būdų dėl savo hidrofilinio pobūdžio ir gebėjimo derinti su daugeliu junginių. Tarp jos naudojimo yra šie.

Maistas

-Jis naudojamas kaip maisto tirštiklis ir stabilizatorius. Be to, jis naudojamas kaip maistinis pluoštas ir emulsiklis. Jis naudojamas ledų, kremų ir kremų kratymui, taip pat pagalbiniams gelio susidarymui želė ir pudingai..

-Jis naudojamas kaip suspensijos priemonė vaisių sultyse ir kaip apsauginis koloidas majoneze. Jis taip pat naudojamas padengti vaisių paviršių.

-Kadangi karboksimetilceliuliozė nėra organizmo metabolizuojama, žmonės gali juos vartoti mažai kalorijų turinčioje dietoje..

Medicina

-Karboksimetilceliuliozės tirpalai sudaro želė, naudojama širdies, krūtinės ir ragenos operacijose.

-Krūtinės ląstos operacijose plaučiai yra susegami ir padengiami karboksimetilceliuliozės tirpalu. Taip siekiama išvengti oro nutekėjimo alveoliuose ir skysčių patekimo į plaučius.

-Ortopedijos šakoje karboksimetilceliuliozė naudojama sąnarių tepimui, ypač riešuose, keliuose ir klubuose. Polimerinis tirpalas švirkščiamas į sąnarius, kad būtų išvengta erozijos, uždegimo ir galimo kremzlės sunaikinimo.

-Jis naudojamas akių sausumui ir dirginimui gydyti. Jis taip pat naudojamas kaip apsauginis agentas, skirtas apsaugoti akies obuolio pažeidimus, kurie gali atsirasti patalpinant kontaktinius lęšius..

-Karboksimetilceliuliozė taip pat naudojama vidurių užkietėjimui gydyti, skatinant išmatų susidarymą su atitinkamu nuoseklumu. Jis naudojamas kaip vidurius.

-Karboksimetilceliuliozės-heparino derinys buvo naudojamas sukibimo prevencijai operacijų metu.

Statybos pramonė

-Jis veikia kaip stabilizuojantis ir hidrofilinis agentas daugelyje cemento preparatų ir statybinių medžiagų. Pagerina smėlio sklaidą cemente, taip pat padidina cemento sukibimą.

-Jis taip pat naudojamas kaip apmušalų popieriaus klijų dalis.

Plovikliuose

Pramonės šakos, kuriose galbūt yra didžiausias karboksimetilceliuliozės suvartojimas, yra muilų ir ploviklių gamyba. Jis veikia kaip slopinantis agentas, apsaugantis nuo audinių paviršiaus nuimamų riebalų ploviklių.

Klijai

-Jis naudojamas popieriaus klijų gamybai, nes jis nedažo, nesukelia kvapo ir yra nuimamas. Dėl to jis idealiai tinka knygų ar kitų medžiagų remontui.

-Jis taip pat buvo išbandytas mišiniuose su krakmolu ir fenolio formaldehidu, kad būtų galima gaminti klijus, kurie leidžia sujungti medinius lakštus.

Vyno pramonė

Jis naudojamas vyno vyno druskų nusodinimui išvengti.

Popieriaus pramonė

-Dengimas vaškuotų popierių ir dėžių karboksimetilceliuliozės preparatais sumažina vaškų vartojimą. Taip pat sumažėja spausdinimo rašalo sunaudojimas, todėl paviršiai yra ryškesni. Be to, popieriaus paviršius turi didesnį minkštumą ir didesnį atsparumą riebalams.

-Karboksimetilceliuliozė pagerina ryšį tarp popieriaus pluoštų, gerindama jų spalvą. Jis taip pat naudojamas kaip pagalbinis dispergatorius celiuliozės plaušienos pluoštų ekstruzijoje, užkertant kelią jų flokuliacijai.

Žemės ūkis

Karboksimetilceliuliozė veikia kaip pesticidų dispersinis agentas. Be to, jis naudojamas kaip klijai insekticidui prijungti prie augalų lapų paviršiaus. Kai kuriais atvejais ji naudojama kaip pagalba kai kurių labai teršiančių trąšų degradacijai.

Kosmetika

Jis naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius ir plėvelė kremuose, losjonuose, šampūnuose ir plaukų priežiūros produktuose. Be to, jis naudojamas ruošiant gelius, skirtus dantų valymui.

Paveikslai

Jis naudojamas dažų, pagamintų iš aliejų ir lakų, gamyboje, veikiančiose kaip tirštiklis ir pigmentų dispergatorius skysčiuose..

Plastikai

Jis naudojamas latekso klampumo didinimui.

Keramika

Jis naudojamas porceliano gabalams sujungti, nes karboksimetilceliuliozės tirpalai kilę kepant kelis pelenus.

Tekstilės pramonė

-Jis naudojamas žaliavinėje formoje, kad būtų išvengta audinių deformacijos. Skalbyklose naudojama karboksimetilceliuliozė kartu su krakmolu. Jis taip pat naudojamas audinių apdailai. Gaminant audinius, jie yra impregnuoti karboksimetilceliulioze ir apdorojami rūgštimi ir šiluma.

-Jis naudojamas audinių spausdinimui, bendradarbiaujant kaip tekstilinių dažų ir lakų tirštiklis.

Farmacijos pramonė

-Karboksimetilceliuliozė naudojama vaistų tablečių padengimui. Polimeras netirpsta rūgštinėse skrandžio sąlygose, bet tirpsta plonojoje žarnoje, kur terapiniai agentai absorbuojami.

-Jis taip pat naudojamas kaip gelio formuotojai, vaistų nešikliai tepalų pavidalu. Be to, jis naudojamas kaip stabilizatorius suspensijose ir emulsijose. Jis naudojamas kaip bioadhezyvas tabletėse, kurios jungiasi prie kūno gleivių.

Nuorodos

1. Sidley Chemical. (2018). Natrio karboksimetilceliuliozės savybės. Gauta iš: celluloseether.com
2. Vikipedija. (2018). Karboksimetilceliuliozė. Gauta iš: en.wikipedia.org
3. QuimiNet. (2006 m. Spalio 11 d.). Įvairios karboksimetilceliuliozės panaudojimo galimybės. Gauta iš: quiminet.com
4. Gamboni J. & col. (s.f.). Celiuliozės karboksimetilinimo proceso optimizavimas iš cukranendrių. [PDF] Gauta iš: aaiq.org.ar
5. Karboksimetileliuliozės-heparino derinys chirurginių sukibimų prevencijai. (2017) „Chirurginių tyrimų leidinys“ 213: 222-233.