คุณสมบัติคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสโครงสร้างการสังเคราะห์การใช้งาน

carboxymethylcellulose เป็นสารประกอบที่ได้จากเซลลูโลสซึ่งเป็นโพลิเมอร์ของกลูโคส นอกจากนี้ยังได้รับชื่อของหมากฝรั่งเซลลูโลสหรือคาร์เมลโลส มันสามารถอยู่ในรูปของเกลือโซเดียม.

คาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสเป็นสารดูดความชื้นและละลายได้ในน้ำไม่เหมือนเซลลูโลสซึ่งไม่ละลายในน้ำ มันได้แทนที่บางกลุ่ม -CH₂OH ของโมเลกุลกลูโคสที่เกิดเซลลูโลสโดยกลุ่ม -CH₂เอมโอช₂COOH การทดแทนนี้ให้คุณสมบัติไอออนิกกับโครงสร้าง.

แต่เซลลูโลสคืออะไร? มันเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่เกิดขึ้นเฉพาะโมเลกุล glucose- กลูโคสเชื่อมโยงกันด้วยพันธะβ-1,4-o-glucosidic เซลลูโลสมีสูตร (C₆H₁₀O₅)_n ด้วยค่าต่ำสุด 2000 สำหรับ n โพลีเมอร์สามารถมีโครงสร้างเชิงเส้นหรือเป็นเส้นซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์ของผัก.

โครงสร้างที่กะทัดรัดของมันนั้นไม่สามารถต้านทานได้ด้วยน้ำดังนั้นจึงไม่ละลายในน้ำ แม้จะเกิดจากกลูโคส แต่เซลลูโลสก็ไม่สามารถใช้กับสัตว์ได้เนื่องจากพวกมันขาดเอนไซม์เซลลูโลสที่จะทำลายพันธะβ1,4-glucosidic.

กลุ่มคาร์บอกซีเมธิลที่จับกับเซลลูโลสนั้นจะให้คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสกับพื้นผิวที่มีประจุลบ ประจุเหล่านี้อนุญาตให้ใช้ในเทคนิคการแลกเปลี่ยนไอออนแบบโครมาโตกราฟีทำหน้าที่เป็นตัวแลกเปลี่ยนประจุบวกที่ใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีน.

คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสถูกใช้ในการรักษาอาการตาแห้ง ในทำนองเดียวกันเนื่องจากคุณสมบัตินี้มันถูกใช้ในการผลิตผ้าอ้อมและผลิตภัณฑ์สุขภัณฑ์ประเภทนี้ แอปพลิเคชันเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวอย่างของรายการการใช้งานและ / หรือแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ที่สารประกอบนี้มี.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทางกายภาพและทางเคมี
  • 1.1 สูตร
  • 1.2 ลักษณะทางกายภาพ
  • 1.3 กลิ่นและรส
  • 1.4 การละลายในน้ำ
  • 1.5 ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์
  • 1.6 จุดสลายตัว
  • 1.7 ความหนาแน่น
  • 1.8 ความเป็นกรด
• 2 โครงสร้าง
• 3 สรุป
• 4 มันคืออะไรสำหรับ (ใช้)
  • 4.1 อาหาร
  • 4.2 ยา
  • 4.3 อุตสาหกรรมก่อสร้าง
  • 4.4 ในผงซักฟอก
  • 4.5 กาว
  • 4.6 อุตสาหกรรมไวน์
  • 4.7 อุตสาหกรรมกระดาษ
  • 4.8 เกษตรกรรม
  • 4.9 เครื่องสำอาง
  • 4.10 ภาพวาด
  • 4.11 พลาสติก
  • 4.12 เซรามิกส์
  • 4.13 อุตสาหกรรมสิ่งทอ
  • 4.14 อุตสาหกรรมยา
• 5 อ้างอิง

ลักษณะทางกายภาพและเคมี

สูตร

RnOCH₂-COOH

ลักษณะทางกายภาพ

ผงสีขาว Sodium carboxymethylcellulose: อนุภาคเส้นใยสีขาวหรือน้ำนม.

กลิ่นและรสชาติ

ไร้เดียงสาและไม่น่าสนใจ.

การละลายในน้ำ

ละลายได้ (20 มก. / มล.).

การละลายในตัวทำละลายอินทรีย์

มันไม่ละลายในเมทานอลเอทานอลไดเอทิลอีเทอร์อะซิโตนคลอโรฟอร์มและเบนซิน.

จุดสลายตัว

274 ° C.

ความหนาแน่น

0.7 - 0.9 g / cm³.

ความเปรี้ยว

มันคล้ายกับกรดอะซิติกและค่าคงที่การแยกตัวของมันคือ 5 x 10^-5.

โครงสร้าง

ในภาพด้านบนจะแสดงโครงสร้างของหน่วยโมโนเมอร์ของคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส โปรดทราบว่า H ของกลุ่มไฮดรอกซิลจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่ม CH₂COOH; ยกเว้นกลุ่ม OH ใน C-3 นั่นคือตามภาพโพลิเมอร์ไม่ได้ถูกแทนที่อย่างสมบูรณ์.

กลุ่ม CH₂COOH สามารถ deprotonated และล้อมรอบด้วยแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตของ Na cations⁺: CH₂ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการ^-นา⁺. ต้องขอบคุณพวกเขาที่คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสละลายในน้ำได้มากเนื่องจากมันสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ (CH₂COOH-OH₂) นี่คือสาเหตุหลักของลักษณะที่ชอบน้ำและอุ้มน้ำ.

นอกจากนี้กลุ่มเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าไฮดรอกซิลมากดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของพอลิเมอร์จึงเปลี่ยนไปตามเซลลูโลสดั้งเดิม ขนาดใหญ่ช่วยป้องกันการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนภายในซึ่งอยู่ระหว่างโซ่โมโนเมอร์และปล่อยให้วงแหวนสัมผัสกับการมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำอย่างเต็มที่.

ดังนั้นยิ่งระดับการแทนที่ของ OH โดย CH มากขึ้น₂COOH ซึ่งเป็นลักษณะที่ชอบน้ำมากขึ้นของเซลลูโลสที่เกิดขึ้น ด้วยกล้องจุลทรรศน์ความแตกต่างนี้อาจไม่ชัดเจนมาก แต่ในเกล็ดขนาดมหึมามันจะเท่ากับความสามารถในการละลายบล็อกของไม้ในภาชนะที่มีน้ำหากการทดแทนดังกล่าวเกิดขึ้นในการกระทำ.

การสังเคราะห์

ในการรับ carboxymethylcellulose จากเส้นใยเซลลูโลสจะต้องปฏิบัติตามขั้นตอน Druvacell:

A) เส้นใยเซลลูโลสได้รับการบำบัดด้วยไอโซโพรพานอลและอัลคาไลเพื่อสร้างอาการบวมและอิออไนเซชันของกลุ่มไฮดรอกซิล.

B) เส้นใยเซลลูโลสของการรักษาก่อนหน้านี้จะถูกทำให้เป็นด่างเพิ่มเติมโดยการรักษาด้วย NaOH ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH

C) เส้นใยเซลลูโลสที่จับกับ NaOH นั้นทำปฏิกิริยากับโซเดียมคลอโรอะซิเตทเพื่อผลิตโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส:

RceOH ∙ NaOH + ClCH₂ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการ^-นา => RceOCH₂ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการ^-นา⁺    +    NaCl + H₂O

สหภาพของกลุ่มซีโอโอ^- เซลลูโลสเพื่อสร้างคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสทำให้ละลายได้ในน้ำและมีปฏิกิริยามากขึ้น.

มีไว้สำหรับอะไร (ใช้)

Carboxymethylcellulose มีการใช้งานและการใช้งานจำนวนมากเนื่องจากลักษณะของน้ำและความสามารถในการรวมกับสารประกอบจำนวนมาก ในบรรดาการใช้งานมีดังต่อไปนี้.

อาหาร

-ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและความคงตัวของอาหาร นอกจากนี้ยังใช้เป็นใยอาหารและอิมัลซิไฟเออร์ มันถูกใช้ในการเขย่าไอศครีม, ครีมและครีมรวมทั้งช่วยในการสร้างเจลในเจลลี่และพุดดิ้ง.

-มันถูกใช้เป็นสารแขวนลอยในน้ำผลไม้และเป็นคอลลอยด์ป้องกันในมายองเนส นอกจากนี้ยังใช้เพื่อปกปิดพื้นผิวของผลไม้.

-เนื่องจาก carboxymethylcellulose ไม่ได้ถูกเผาผลาญโดยร่างกายผู้คนจึงสามารถใช้อาหารที่มีแคลอรีต่ำได้.

ยา

-วิธีการแก้ปัญหา Carboxymethylcellulose สร้างเจลที่ใช้ในการผ่าตัดหัวใจทรวงอกและกระจกตา.

-ในการดำเนินงานของทรวงอกปอดถูกเย็บและเคลือบด้วยสารละลายคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส นี้เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของอากาศที่มีอยู่ในถุงลมและทางเข้าของของเหลวไปยังปอด.

-ในสาขาออร์โธปิดิกส์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสถูกใช้ในการหล่อลื่นข้อต่อโดยเฉพาะในข้อมือหัวเข่าและสะโพก สารละลายโพลีเมอร์จะถูกฉีดเข้าไปในข้อต่อเพื่อป้องกันการกัดเซาะการอักเสบและการทำลายกระดูกอ่อนที่เป็นไปได้.

-มันถูกใช้ในการรักษาอาการตาแห้งและระคายเคือง นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารป้องกันเพื่อป้องกันความเสียหายต่อลูกตาเช่นสามารถเกิดขึ้นได้ในตำแหน่งของคอนแทคเลนส์.

-คาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสยังใช้ในการรักษาอาการท้องผูกซึ่งเป็นที่นิยมในการสร้างอุจจาระด้วยความสอดคล้องที่เหมาะสม มันถูกใช้เป็นยาระบาย.

-การรวมกันของ carboxymethylcellulose-heparin ถูกนำมาใช้ในการป้องกันการยึดเกาะในระหว่างการผ่าตัด.

อุตสาหกรรมก่อสร้าง

-มันทำหน้าที่เป็นตัวแทนที่มั่นคงและชอบน้ำในการเตรียมซีเมนต์และวัสดุก่อสร้างส่วนใหญ่ ปรับปรุงการกระจายตัวของทรายในซีเมนต์และยังเพิ่มการยึดเกาะของซีเมนต์.

-นอกจากนี้ยังใช้เป็นส่วนหนึ่งของกาวของกระดาษหุ้มเบาะ.

ในผงซักฟอก

สาขาอุตสาหกรรมที่มีการบริโภคคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสมากที่สุดคือการผลิตสบู่และผงซักฟอก มันทำหน้าที่เป็นสารยับยั้งที่ช่วยป้องกันไขมันออกจากพื้นผิวของผ้าโดยผงซักฟอกจากการเข้าร่วมพวกเขา.

กาว

-มันถูกใช้ในการผลิตกาวสำหรับกระดาษเนื่องจากมันไม่เปื้อนมันไม่ปล่อยกลิ่นและถอดออกได้ เหมาะสำหรับใช้ในการซ่อมแซมหนังสือหรือวัสดุอื่น ๆ.

-นอกจากนี้ยังได้รับการทดสอบในการผสมกับแป้งและฟีนอลฟอร์มัลดีไฮด์สำหรับการเตรียมกาวที่ช่วยให้การเข้าร่วมของแผ่นไม้.

อุตสาหกรรมไวน์

มันถูกใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของเกลือทาร์ทาริกที่มีอยู่ในไวน์.

อุตสาหกรรมกระดาษ

-การเคลือบด้วยคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสที่เตรียมจากกระดาษไขและกล่องจะช่วยลดการใช้แว็กซ์ นอกจากนี้ยังลดการใช้หมึกพิมพ์ส่งผลให้พื้นผิวมีความสว่างสูงขึ้น นอกจากนี้พื้นผิวของกระดาษจะมีความนุ่มและต้านทานต่อไขมันได้ดีขึ้น.

-Carboxymethylcellulose ช่วยเพิ่มความผูกพันระหว่างเส้นใยกระดาษปรับปรุงสีของพวกเขา นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารช่วยกระจายตัวในการอัดรีดเส้นใยเซลลูโลสเพื่อป้องกันการตกตะกอน.

การเกษตร

Carboxymethylcellulose ทำหน้าที่เป็นตัวแทนกระจายสำหรับยาฆ่าแมลง นอกจากนี้ยังใช้เป็นกาวในการผูกยาฆ่าแมลงกับพื้นผิวของใบของพืช ในบางโอกาสจะใช้เป็นตัวช่วยในการย่อยสลายปุ๋ยที่มีมลพิษสูง.

เครื่องสำอาง

มันถูกใช้เป็นข้น, โคลงและฟิล์มในอดีตครีมโลชั่นแชมพูและผลิตภัณฑ์ดูแลเส้นผม นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมเจลเพื่อใช้ในการทำความสะอาดฟัน.

ภาพวาด

มันถูกใช้ในการผลิตสีขึ้นอยู่กับน้ำมันและเคลือบเงาทำหน้าที่เป็นตัวแทนหนาและสลายตัวของเม็ดสีในของเหลว.

พลาสติก

มันถูกใช้เพื่อเพิ่มความหนืดของน้ำยาง.

เครื่องเคลือบดินเผา

มันถูกใช้เพื่อเชื่อมชิ้นส่วนของพอร์ซเลนเนื่องจากคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสมีต้นกำเนิดมาจากการอบขี้เถ้าน้อย.

อุตสาหกรรมสิ่งทอ

-มันถูกใช้ในรูปแบบดิบเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของเนื้อผ้า คาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสเมื่อใช้ร่วมกับแป้งจะใช้ในเครื่องซักผ้า นอกจากนี้ยังใช้ในการตกแต่งของผ้า ในระหว่างการผลิตผ้าจะถูกชุบด้วยคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสจากนั้นนำไปเคลือบด้วยกรดและความร้อน.

-มันถูกใช้ในการพิมพ์ของผ้าร่วมมือกันเป็นตัวแทนหนาของสีสิ่งทอและเคลือบเงา.

อุตสาหกรรมยา

-Carboxymethylcellulose ใช้ในการเคลือบยาเม็ด พอลิเมอร์ไม่ละลายในสภาวะที่เป็นกรดในกระเพาะอาหาร แต่ละลายได้ในลำไส้เล็กซึ่งสารการรักษาจะถูกดูดซึม.

-มันยังใช้เป็นเจล formers, ผู้ให้บริการของยาในรูปแบบของขี้ผึ้ง นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารทำให้เสถียรในสารแขวนลอยและอิมัลชั่น มันถูกใช้เป็นกาวชีวภาพในแท็บเล็ตที่ผูกกับเมือกในร่างกาย.

การอ้างอิง

1. สารเคมี Sidley (2018) คุณสมบัติของ Sodium Carboxymethyl Cellulose ดึงมาจาก: celluloseether.com
2. วิกิพีเดีย (2018) คาร์บอกซีเซลลูโลส สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. QuimiNet (11 ตุลาคม 2549) แอปพลิเคชันต่าง ๆ ของ carboxymethylcellulose ดึงมาจาก: quiminet.com
4. Gamboni J. & col. ( N.d. ) การหาสภาวะที่เหมาะสมของกระบวนการผลิตเซลลูโลสคาร์บอกซีเมทิลเลชันจากชานอ้อย. [PDF] สืบค้นจาก: aaiq.org.ar
5. การรวมกันของ carboxymethylellulose-heparin สำหรับการป้องกันการยึดเกาะในการผ่าตัด (2017) วารสารวิจัยการผ่าตัด 213: 222-233.