Натрий карбоксиметилцеллюлоза: колдонуу жана касиеттери

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-07 23:20

Натрий карбоксиметил целлюлозасы өнөр жайда, фармацевтикада жана тамак-аш өндүрүшүндө кеңири колдонулат. Бул кошулма жыгачтын негизинде жасалган жана биологиялык инерттүү материал болуп саналат, башкача айтканда, ал физиологиялык процесстерге катышпайт. Бул компонент менен эритмелердин өзгөчө касиеттеринен улам, заттардын илешкектүүлүгүн жана башка техникалык параметрлерин жөнгө салууга болот.

Сыпаттама

Натрий карбоксиметилцеллюлоза (CMC) – целлюлоза гликол кислотасынын натрий тузу. IUPAC номенклатурасы боюнча кошулманын химиялык аталышы: поли-1, 4-β-О-карбоксиметил-D-пиранозил-D-гликопираноза натрий.

Натрий карбоксиметилцеллюлозасынын эмпирикалык формуласы техникалык: [C6H7 O₂ (OH)_3-x(OCH₂ COONa)_x] . Бул туюнтмада x - CH_{2-COOH топторунун алмаштыруу даражасы, ал эми n - полимерлөө даражасы.}

Структуралык формула төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөн.

Касиеттер

Тышкы көрүнүшү боюнча техникалык натрий карбоксиметил целлюлозасы 400–800 кг/м массасынын тыгыздыгы менен порошок, майда бүртүкчөлүү же жытсыз жипчелүү материал болуп саналат3.

Na-CMC төмөнкү мүнөздөмөлөргө ээ:

• кошулуштун молекулалык салмагы – [236]_;

• ысык жана муздак сууда да тез эрийт, минералдык майларда жана органикалык суюктуктарда эрибейт;
• майларга, майларга жана органикалык эриткичтерге туруктуу пленкаларды түзөт;
• эритмелердин илешкектүүлүгүн жогорулатат жана аларды тиксотроптук кылат - механикалык аракеттин жогорулашы менен агымга каршылык төмөндөйт;
• абадагы суу буусун жакшы соруп алат, ошондуктан затты кургак бөлмөлөрдө сактоо керек (кадимки шарттарда 9-11% нымдуулук бар);
• кошумча уулуу эмес, жарылуучу эмес, бирок чаңдуу абалда тутанышы мүмкүн (өзүн-өзү тутануу температурасы +212 °C);
• эритмелерде аниондук полиэлектролиттин касиеттерин көрсөтөт.

Температура өзгөргөндө натрий карбоксиметил целлюлозасынын эритмелердеги лабораториялык илешкектүүлүгү абдан өзгөрөт. Бул анын колдонулуш чөйрөсүн аныктайт, бул кошулма абдан маанилүү мүнөздөмөлөрүнүн бири болуп саналат. Полимеризациянын жогорку даражасы жогорку илешкектүүлүктү камсыз кылат жана тескерисинче. pH<6 же 9дан жогору болгондо, агымга каршылык төмөндөйтолуттуу төмөндөйт. Ошондуктан, бул тузду нейтралдуу жана бир аз щелочтуу чөйрөдө колдонуу максатка ылайыктуу. Кадимки шарттарда илешкектүүлүктүн өзгөрүшү кайра кайтарылат.

Натрий карбоксиметилцеллюлозасы дагы көптөгөн башка заттар (крахмал, желатин, глицерин, сууда эрүүчү чайырлар, латекстер) менен химиялык шайкештикке ээ. 200 °Cден жогору ысытылганда, туз натрий карбонатына ажырайт.

Бул кошулманын мүнөздөмөсүнө таасир этүүчү негизги фактор - бул полимерлөө даражасы. Эригичтиги, туруктуулугу, механикалык касиеттери жана гигроскопиялуулугу молекулалык салмакка көз каранды. Зат полимерлөө даражасы боюнча жети сортто жана негизги заттын курамы боюнча эки сортто чыгарылат.

Алуу

Натрий карбоксиметил целлюлозасы 1946-жылдан бери коммерциялык түрдө өндүрүлүп келет. Азыр ЖМБ өндүрүшү целлюлозанын жалпы эфирлеринин кеминде 47% түзөт.

Бул кошулманы синтездөө үчүн негизги сырьё болуп эң кеңири таралган органикалык полимер болгон жыгач целлюлозасы саналат. Анын артыкчылыктары арзан баада, биологиялык жактан ажыроочулукта, уулуулугунун жоктугунда жана иштетүү технологиясынын жөнөкөйлүгү.

Натрий карбоксиметил целлюлозасы щелочтук целлюлозаны C₂H₃ClO₂ (монохлорассус кислотасы) же анын натрий тузу менен реакцияга салуудан алынат. Акыркы жылдарда сырьёну (зыгыр, саман, жарма, жут, сисал жана башка) казып алуунун жацы булактарын табуу боюнча иштер жургузулуп жатат, анткени бул материалга суроо-талап тынымсыз есууде. Жуу заттын сапатын жакшыртуу үчүн колдонулат.даяр тузду кирлерден тазалап, целлюлозаны активдештириңиз же микротолкундуу нурлануу менен ага таасир этиңиз.

Натрий карбоксиметил целлюлоза: өнөр жайлык колдонмолор

Өзүнүн өзгөчө касиеттеринен улам ЖМБ төмөнкү максаттарда колдонулат:

• ар түрдүү формаларды коюу, желатиндөө;
• боёк пленкаларындагы байлоочу майда бөлүкчөлөр (пленка түзүү);
• суу кармагыч катары колдонуу;
• физикалык жана химиялык касиеттерин турукташтыруу;
• ингредиенттерди бирдей бөлүштүрүү үчүн эритмелердин илешкектүүлүгүн жогорулатуу;
• реологиялык модификация;
• коагуляциянын алдын алуу (асма бөлүкчөлөрдүн адгезиясы).

Натрий карбоксиметил целлюлозасын эң ири колдонуучулардын бири мунай жана газ өнөр жайы болуп саналат, анда кошулма бургулоо суюктуктарынын иштешин жакшыртуу үчүн колдонулат.

Зат ошондой эле төмөнкү техникалык продукцияны өндүрүүдө колдонулат:

• жуучу каражаттар;

• басма продукциялары;

• курулуш иштерин бүтүрүү үчүн минометтор;
• жабыргычтар, өлчөмдүү материалдар;
• кургак курулуш аралашмалары, цемент (жарыкка жол бербөө үчүн);
• боёк материалдары;
• майлоочу-муздаткычтар;
• рельстерди катуулатуучу каражат;
• каптоо ширетүүчү электроддор жана башкалар.

Натрий карбоксиметил целлюлозасы өрткө каршы, тамак-аш өнөр жайында, парфюмерия жана керамика өндүрүшүндө көбүктү турукташтыруу үчүн колдонулат. Техниктердин айтымында, бул кошулма инженериянын жана медицинанын 200дөн ашык тармагында колдонулат.

Коргоочу жабуулар

Перспективдүү багыттардын бири – бул ЖМБ суспензияларынан синтезделген нанобөлүкчөлөрдү коррозияга туруктуу жабууларга стабилизатор-кошумча катары киргизүү. Бул полимерлердин структурасын өзгөртүүгө, негизги материал менен адгезияны жогорулатууга, композициянын наркын олуттуу көтөрбөстөн жабуунун физикалык жана механикалык касиеттерин жакшыртууга мүмкүндүк берет. Нанобөлүкчөлөр микрокластерлерди түзүп, баалуу техникалык касиеттери бар композиттерди алууга мүмкүндүк берет.

Бул кошумчанын артыкчылыгы ошондой эле экологиялык жактан таза жана биологиялык жактан бузулуучу. Аны өндүрүү органикалык эриткичтерди колдонууну талап кылбайт, ошондуктан саркынды суулардын жана атмосферанын булгануу коркунучу азаят, атайын жабдууларды жана жогорку температура диапазонун колдонуунун кереги жок.

Диеталык кошулма

Карбоксиметилцеллюлоза натрийи 8 г/кгдан ашпаган концентрацияда тамак-аш кошумчасы (E-466) катары колдонулат. Зат продуктыларда бир нече функцияларды аткарат:

• коюу;
• стабилдештирүү касиеттери;
• кармап туруңузнымдуулук;
• жарактуулук мөөнөтүн узартуу;
• эриткенден кийин диеталык клетчаткаларды сактоо.

Көбүнчө бул кошулма фастфуд, балмуздак, кондитердик азыктар, мармелад, желе, кайра иштетилген сыр, маргарин, йогурт, балык консервасына кошулат.

Медицина жана косметология

Фармацевтика тармагында натрий карбоксиметил целлюлозасы төмөнкүдөй дары топторунда колдонулат:

• көзгө тамчылар, инъекциялар үчүн эритмелер - терапиялык эффектин узартуу үчүн;
• таблетка кабыктары - активдүү заттын чыгарылышын жөнгө салуу үчүн;
• эмульсиялар, гелдер жана майлар - калыптандыруучу заттарды турукташтыруу үчүн;
• антациддер - ион алмаштыруучу жана комплекстүү компоненттер катары.

Гигиеналык жана косметикалык буюмдарды өндүрүүдө бул кошулма тиш пасталары, шампундар, сакал алуу жана душ гелдери, кремдердин курамында колдонулат. Негизги функция - касиеттерди турукташтыруу жана текстураны жакшыртуу.

Адамдарга жана жаныбарларга тийгизген таасири

Натрий карбоксиметилцеллюлоза гипоаллергендик, биологиялык жактан активдүү эмес, канцерогендик таасирге ээ эмес жана тирүү организмдердин репродуктивдүү функциясын начарлатпайт. Коопсуз концентрацияда тамак-аш кошулмалары катары колдонуу терс кесепеттерге алып келбейт. Кошумчанын чаңы көзгө жана жогорку дем алуу жолдоруна кирсе дүүлүктүрүшү мүмкүн (MACаэрозол 10 мг/м3).

Натрий тузу бар пленкалар ичегинин щелочтуу чөйрөсүндө активдүү ингредиентти бөлүп чыгарат. Кошумча адамдын жана жаныбарлардын организминен өзгөрүүсүз чыгарылат. Чарбалык максаттар үчүн суу объектилеринде бул зат үчүнчү коркунучтуу класска (орточо коркунучтуу) кирет. Бул учурда ЧДК 2 мг/л.