A carboximetilcleloese de sódio (CMC) é um composto de polímero amplamente utilizado em muitas indústrias, como alimentos, medicamentos, cosméticos, têxteis, papel e perfuração de óleo. É obtido por modificação química da celulose. Suas características estruturais são que alguns grupos hidroxila nas moléculas de celulose são substituídos por grupos carboximetil (–CH2COOH) e combinados com íons de sódio para formar sais de sódio solúveis em água.
1. Estrutura química e propriedades
A fórmula química da carboximetilulululose de sódio é (C6H7O2 (OH) 2CH2COONA) N, que possui certa solubilidade e absorção de água. Sua estrutura básica é uma estrutura linear composta por moléculas de monômeros de celulose-glicose. Após a modificação química, alguns ou todos os grupos hidroxila nas moléculas de celulose são substituídos por grupos carboximetil para formar moléculas solúveis em água com cargas negativas. Especificamente, a cadeia molecular de carboximetillelululose de sódio contém um grande número de grupos carboximetil (–CH2COOH), que podem interagir com moléculas de água, proporcionando uma boa solubilidade e características de viscosidade.
O CMC possui as seguintes propriedades básicas:
Solubilidade em água: A carboximetilcelulose de sódio pode ser rapidamente dissolvida em água para formar uma solução coloidal uniforme.
Viscosidade: a solução aquosa CMC tem uma alta viscosidade e a viscosidade está relacionada à sua concentração de peso molecular e solução.
Estabilidade: o CMC tem boa estabilidade para ácido, álcalis e alta temperatura, mas em um ambiente de ácido ou álcalis forte, a estabilidade do CMC diminuirá.
Ajuste: Ao ajustar o peso molecular e o grau de substituição do CMC, suas propriedades físicas e químicas podem ser controladas com precisão.
2. Método de preparação
A carboximetilcululose de sódio é geralmente preparada reagindo celulose e cloroacetato de sódio em um ambiente alcalino. As etapas específicas são as seguintes:
O pré -tratamento da celulose: primeiro, a celulose (como a fibra de algodão) é lavada para remover impurezas.
Reação de alcalinização: A celulose pré -tratada é reagida com solução de hidróxido de sódio para separar a parte hidroxil na molécula de celulose para formar um sal de sódio de celulose ativo.
Reação de substituição: sob condições alcalinas, é adicionado cloroacetato de sódio e o cloroacetato de sódio reage com celulose de sódio, de modo que os grupos hidroxila nas moléculas de celulose são substituídos por grupos carboximetil.
Lavagem e secagem: Após a conclusão da reação, o produto é lavado com água para remover as impurezas e, finalmente, é obtida carboximetillelululose de sódio purificada.
3. Campos de aplicação
Devido à sua boa solubilidade em água, espessamento e estabilidade, a carboximetillelululose de sódio é amplamente utilizada nos seguintes campos:
Indústria de alimentos: como espessante, estabilizador, emulsificante, agente de gelificação, etc. É comumente encontrado em alimentos como sorvete, geléia, tempero, sopa instantânea, etc. Sua principal função é melhorar o sabor dos alimentos, prolongar o prazo de validade e aumentar a consistência.
Indústria farmacêutica: como aglutinante, agente de liberação sustentada, agente de suspensão e espessante para drogas, é usado em comprimidos, cápsulas, líquidos orais, pomadas tópicas e outras preparações. Além disso, o CMC também é usado como material hemostático para cirurgia e materiais dentários.
Indústria de cosméticos: usado na produção de loções, cremes, xampus, cremes dentários e outros produtos como espessante e estabilizador. Ele pode ajustar a viscosidade do produto e aprimorar a experiência do usuário.
Indústria de fabricação de papel: Como agente de tratamento de superfície para papel, o CMC pode melhorar a força, a resistência à água e a impressão do papel e reduzir a poeira na superfície do papel.
Perfuração de óleo: Durante a perfuração de óleo, o CMC é usado no fluido de perfuração para engrossar e estabilizar o fluido de perfuração, ajude a remover as estacas de rocha ao redor da broca e estabilizar a parede do poço.
Indústria têxtil: Como dispersante de corante e aditivo de pasta de impressão, o CMC pode melhorar a uniformidade e a qualidade dos têxteis.
4. Segurança e impacto ambiental
A carboximetilcululose de sódio é geralmente considerada segura, e seu uso em alimentos e medicina foi aprovado pelo Codex International Food Additives e regulamentos relevantes de muitos países. Não é tóxico para o corpo humano e não terá um impacto significativo no ambiente ecológico, por isso é amplamente utilizado.
No entanto, embora o CMC seja ambientalmente amigável, seu processo de produção pode envolver o uso de alguns reagentes químicos e problemas de tratamento de águas residuais. Portanto, é necessário prestar atenção às medidas de proteção ambiental durante o processo de produção para reduzir a emissão de substâncias nocivas.
A carboximetilcelulose de sódio é um material polimérico amplamente utilizado e multifuncional. Suas propriedades espessantes, estabilizadoras e geladas tornam importante para muitas indústrias. Da comida, medicina à indústria, o CMC desempenha um papel importante. Com o avanço contínuo da tecnologia no futuro, o campo de aplicação do CMC pode ser expandido ainda mais.
Hora de postagem: fevereiro-20-2025