Karboksimetilselüloz özellikleri, yapısı, sentezi, kullanımları

karboksimetilselüloz bir glikoz polimeri olan selülozdan türetilmiş bir bileşiktir. Ayrıca selüloz zamkı veya karmelozun isimlerini de alır. Bir sodyum tuzu şeklinde olabilir.

Karboksimetilselüloz, suda çözünmeyen selülozun aksine, higroskopiktir ve suda çözünür. Bazı grupları değiştirdi -CH₂-CH grupları ile selüloz oluşturan glukoz moleküllerinin OH'si₂OCH₂COOH. Bu ikame, yapısına iyonik özellikler verir..

Fakat selüloz nedir? Sadece 1,-1,4-o-glukosidik bağlarla bağlanmış β-glukoz moleküllerinden oluşan bir biyopolimerdir. Selüloz formülü (C₆'H₁₀Ey₅)_n n için minimum 2000 değerinde. Polimer, sebze hücre duvarının ana bileşeni olan doğrusal veya lifli bir yapıya sahip olabilir..

Kompakt yapısı sudan etkilenmez ve bu nedenle içinde çözünmez. Glikozdan oluşmasına rağmen selülaz, ,41,4-glukozidik bağları kıracak selülaz enziminden yoksun olduklarından hayvanlar tarafından kullanılamaz.

Selüloza bağlı karboksimetil grubu, karboksimetilselülozu negatif yüklü bir yüzey verir. Bu yükler, proteinlerin saflaştırılmasında kullanılan bir katyon değiştirici olarak işlev gören iyon değiştirme kromatografisi tekniğinde kullanılmasına izin verir..

Hidrofilik özelliğinden dolayı, oküler kuruluk tedavisinde karboksimetilselüloz kullanılır. Aynı şekilde, bu özelliğinden dolayı, bu tip çocuk bezi ve sıhhi ürünlerin imalatında kullanılmıştır. Bu uygulamalar, bu bileşiğin sahip olduğu kullanımların ve / veya uygulamaların büyük bir listesine bir örnek teşkil eder..

indeks

• 1 Fiziksel ve kimyasal özellikler
  • 1.1 Formül
  • 1.2 Fiziksel görünüm
  • 1.3 Koku ve tat
  • 1.4 Suda çözünürlük
  • 1.5 Organik çözücülerde çözünürlük
  • 1.6 Ayrışma noktası
  • 1.7 Yoğunluk
  • 1.8 Asitlik
• 2 yapı
• 3 Özet
• 4 Ne için (kullanır)
  • 4.1 Yemek
  • 4.2 Tıp
  • 4.3 İnşaat endüstrisi
  • 4.4 Deterjanlarda
  • 4.5 Yapıştırıcılar
  • 4.6 Şarap endüstrisi
  • 4.7 Kağıt endüstrisi
  • 4.8 Tarım
  • 4.9 Kozmetik
  • 4.10 Resimler
  • 4.11 Plastikler
  • 4.12 Seramik
  • 4.13 Tekstil endüstrisi
  • 4.14 İlaç endüstrisi
• 5 Kaynakça

Fiziksel ve kimyasal özellikler

formül

RnOCH₂-COOH

Fiziksel görünüm

Beyaz toz. Sodyum karboksimetilselüloz: beyaz veya sütlü lifli parçacıklar.

Koku ve tat

Masum ve insipid.

Suda çözünürlük

Çözülebilir (20 mg / mL).

Organik çözücülerde çözünürlük

Metanol, etanol, dietil eter, aseton, kloroform ve ayrıca benzen içinde çözünmez.

Ayrışma noktası

274 ° C.

yoğunluk

0,7 - 0,9 g / cm³.

ekşilik

Asetik aside benzer ve ayrışma sabiti 5 x 10'dur.^-5.

yapı

Üst resimde, monomerik bir karboksimetilselüloz biriminin yapısı gösterilmektedir. Hidroksil gruplarının H'sinin CH grupları ile ikame edildiğine dikkat edin.₂COOH; C-3'teki OH grubununki hariç. Yani, görüntüye göre, polimer tamamen değiştirilmez.

CH grupları₂COOH, Na katyonlarının elektrostatik çekimiyle sınırlandırılabilir ve çevrelenebilir⁺: CH₂COO^-na⁺. Onlara, karboksimetilselülozun, suda hidrojen bağları oluşturabildiğinden, suda çok çözünür olduğu için (CH)₂COOH-OH₂). Bu, belirgin hidrofilik ve higroskopik karakterinin ana nedenidir..

Ayrıca, bu gruplar hidroksilden çok daha hacimlidir, böylece polimerin fiziko kimyasal özellikleri orijinal selüloza göre değişmektedir. Büyük ebadı, monomer zincirleri arasında, yani halkaları su ile etkileşime tamamen maruz bırakan iç hidrojen bağlarının oluşumunu önler..

Bu nedenle, OH’nın CH ile ikame derecesi₂COOH, elde edilen selülozun hidrofilik karakteri daha büyüktür. Mikroskobik olarak, bu fark çok açık olmayabilir; ancak makroskopik skalalarda, bu tür bir sübstitüsyon meydana gelmişse, bir tahta bloğunu suyla bir kabın içinde eritmek eşit olacaktır..

sentez

Karboksimetilselülozu, selüloz elyaflarından elde etmek için, Druvacell prosedürü takip edilir:

A) Selüloz lifleri, şişmelerini ve hidroksil gruplarının iyonlaşmasını sağlamak için izopropanol ve alkalilerle muamele edilir..

B) Önceki işlemin selüloz elyafı, aşağıdaki reaksiyona göre, NaOH ile muamele edilerek daha da alkalileştirilir:

RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH

C) NaOH'ye bağlanan selüloz elyafları daha sonra sodyum karboksimetilselülozu üretmek için sodyum kloroasetat ile reaksiyona girer:

RceOH ∙ NaOH + ClCH₂COO^-Na => RceOCH₂COO^-na⁺    +    NaCl + H₂Ey

COO grubunun birliği^- Karboksimetilselülozu oluşturmak üzere selülozu sudan çözünür hale getirir.

Ne için (kullanır)

Karboksimetilselüloz, hidrofilik karakteri ve sayısız bileşik ile birleştirilebilmesi nedeniyle sayısız kullanım ve uygulamaya sahiptir. Kullanımları arasında aşağıdaki.

gıda

-Kalınlaştırıcı ve gıda stabilizatörü olarak kullanılır. Ek olarak, diyet lifi ve emülgatör olarak kullanılır. Dondurmanın, kremlerin ve kremlerin sallanmasında, ayrıca jöle ve pudinglerde jel oluşumunda yardımcı olarak kullanılır..

-Meyve sularında süspansiyon maddesi ve mayonezde koruyucu koloit olarak kullanılır. Ayrıca meyvelerin yüzeyini kaplamak için kullanılır.

-Karboksimetilselüloz vücut tarafından metabolize edilmediğinden, insanlar tarafından düşük kalorili bir diyette kullanılabilir.

tıp

-Karboksimetilselüloz çözeltileri kalp, torasik ve kornea ameliyatlarında kullanılan jelleri oluşturur.

-Toraks operasyonlarında, akciğerler zımbalanır ve bir karboksimetilselüloz çözeltisi ile kaplanır. Bu alveollerde bulunan hava sızıntılarını ve sıvıların akciğerlere girmesini önlemek için.

-Ortopedi dalında karboksimetilselüloz eklemlerin yağlanmasında, özellikle bileklerde, dizlerde ve kalçalarda kullanılır. Erozyon, iltihaplanma ve kıkırdak olası tahribatını önlemek için polimer çözeltisi ek yerlerine enjekte edilir..

-Göz kuruluğu ve tahriş tedavisinde kullanılır. Ayrıca, kontakt lenslerin yerleştirilmesinde meydana gelebilecek göz küresinin zarar görmesini önlemek için koruyucu bir ajan olarak kullanılır..

-Karboksimetilselüloz ayrıca kabızlığın tedavisinde de kullanılır, bu da dışkı oluşumunu uygun kıvamda tutmaya yarar. Müshil olarak kullanılır.

-Ameliyat sırasında yapışmayı önleme amacıyla bir karboksimetilselüloz-heparin kombinasyonu kullanılmıştır.

İnşaat endüstrisi

-Çoğu çimento preparasyonunda ve inşaat malzemesinde stabilize edici ve hidrofilik bir ajan görevi görür. Çimentoda kum dağılımını iyileştirir, aynı zamanda çimentonun yapışkan etkisini arttırır..

-Döşeme kağıtlarının yapıştırıcılarının bir parçası olarak da kullanılır..

Deterjanlarda

Muhtemelen en yüksek karboksimetilselüloz tüketimine sahip sanayi dalı sabun ve deterjan imalatındadır. Kumaş yüzeyinden deterjanlarla çıkan yağların birbirine karışmasını önleyen inhibe edici madde olarak işlev görür..

yapıştırıcılar

-Kağıt yapıştırıcılarının imalatında kullanılır, lekelenmediğinden koku yaymaz ve çıkarılabilir özelliktedir. Bu, kitapların veya diğer malzemelerin onarımında kullanım için idealdir.

-Ayrıca ahşap levhaların birleştirilmesine izin veren yapıştırıcıların hazırlanması için nişasta ve fenol formaldehit karışımları içinde test edilmiştir..

Şarap endüstrisi

Şarapta bulunan tartarik tuzların çökelmesini önlemek için kullanılır..

Kağıt endüstrisi

-Mumlu kağıtların ve kartonların karboksimetilselüloz preparasyonları ile kaplama, mum tüketimini azaltır. Aynı zamanda, baskı mürekkebi tüketimini azaltır ve daha yüksek parlaklığa sahip yüzeylerle sonuçlanır. Ek olarak, kağıdın yüzeyi daha yumuşak ve yağlara karşı daha fazla dayanıklıdır..

-Karboksimetilselüloz, kağıt lifleri arasındaki bağı iyileştirerek renklenmelerini arttırır. Ayrıca, selüloz hamuru liflerinin ekstrüzyonunda yardımcı bir dağıtıcı olarak kullanılır, topaklanmaları önlenir.

tarım

Karboksimetilselüloz, böcek ilaçları için bir dağıtıcı madde olarak görev yapar. Ek olarak, böcek ilacını bitkilerin yapraklarının yüzeyine bağlamak için bir yapıştırıcı olarak kullanılır. Bazı durumlarda, yüksek derecede kirletici gübrelerin parçalanmasında yardımcı olarak kullanılır..

bakım ürünleri

Kremler, losyonlar, şampuanlar ve saç bakım ürünlerinde kalınlaştırıcı, dengeleyici ve eski film olarak kullanılır. Ayrıca, diş temizliğinde kullanılmak üzere jellerin hazırlanmasında kullanılır..

resimlerinde

Yağ ve vernik bazlı boyaların üretiminde, kıvam arttırıcı bir madde ve sıvılarda pigmentlerin dispersiyonu olarak işlev görür..

plastik

Lateksin viskozitesini arttırmak için kullanılır.

seramikler

Porselen parçalarını birleştirmek için kullanılır, çünkü az miktarda kül pişirirken karboksimetilselüloz çözeltileri kaynaklanır.

Tekstil endüstrisi

-Kumaşların deformasyonunu önlemek için ham formunda kullanılır. Karboksimetilselüloz, çamaşırhanelerde, nişasta ile birlikte kullanılır. Kumaşların terbiyesinde de kullanılır. İmalatı sırasında, kumaşlar karboksimetilselüloz ile emprenye edilir ve daha sonra asit ve ısı ile muamele edilir.

-Tekstil boyalarının ve verniklerin kalınlaştırıcı ajanı olarak işbirliği yaparak kumaşların baskısında kullanılır..

İlaç endüstrisi

-Karboksimetilselüloz, ilaç tabletlerinin kaplanmasında kullanılır. Polimer, mide asidik koşullarında çözünmez, ancak terapötik ajanların absorbe edildiği ince bağırsakta çözünür.

-Ayrıca bir jel oluşturucu, merhem şeklindeki ilaç taşıyıcı olarak da kullanılır. Ayrıca, süspansiyonlarda ve emülsiyonlarda stabilize edici bir madde olarak kullanılır. Vücut mukusuna bağlanan tabletlerde biyo-yapışkan olarak kullanılır.

referanslar

1. Sidley Chemical. (2018). Sodyum Karboksimetil Selülozun Özellikleri. Alınan: celluloseether.com
2. Vikipedi. (2018). Karboksimetil selüloz. Alınan: en.wikipedia.org
3. QuimiNet. (11 Ekim 2006). Karboksimetilselülozun çeşitli uygulamaları. Alınan: quiminet.com
4. Gamboni J. & col. (N.D.). Sugarcane bagasse selüloz karboksimetilleme prosesinin optimizasyonu. [PDF]. Alınan: aaiq.org.ar
5. Cerrahi adezyonların önlenmesi için bir karboksimetilselüloz-heparin kombinasyonu. (2017) Cerrahi Araştırma Dergisi 213: 222-233.