Natrium karboksimetilselüloz sənaye, əczaçılıq və qida istehsalında geniş istifadə olunur. Bu birləşmə ağac əsasında hazırlanır və bioloji cəhətdən inert materialdır, yəni fizioloji proseslərdə iştirak etmir. Bu komponentlə məhlulların xüsusi xassələri sayəsində maddələrin özlülüyünü və digər texniki parametrləri tənzimləmək mümkündür.
Təsvir
Natrium karboksimetilselüloz (CMC) sellüloza qlikolik turşunun natrium duzudur. IUPAC nomenklaturasına görə birləşmənin kimyəvi adı: poli-1, 4-β-O-karboksimetil-D-piranosil-D-qlikopiranoza natrium.
Natrium karboksimetilselülozun empirik düsturu texniki: [C6H7 O2 (OH)3-x(OCH2 COONa)x] . Bu ifadədə x CH2-COOH qrupları üçün əvəzetmə dərəcəsi, n isə polimerləşmə dərəcəsidir.
Struktur formulu aşağıdakı şəkildə göstərilib.
Xüsusiyyətlər
Görünüşünə görə texniki natrium karboksimetilselüloz 400–800 kq/m toplu sıxlığı olan toz halında, incə dənəli və ya qoxusuz lifli materialdır3.
Na-CMC aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:
-
mürəkkəbin molekulyar çəkisi – [236];
- həm isti, həm də soyuq suda tez həll olunur, mineral yağlarda və üzvi mayelərdə həll olunmur;
- yağlara, yağlara və üzvi həlledicilərə davamlı filmlər əmələ gətirir;
- məhlulların özlülüyünü artırır və onları tiksotropik edir - mexaniki təsirin artması ilə axın müqavimətində azalma baş verir;
- havadan su buxarını yaxşı udur, ona görə də maddə quru otaqlarda saxlanmalıdır (normal şəraitdə 9-11% nəmlik ehtiva edir);
- mürəkkəb zəhərli deyil, partlayıcı deyil, lakin tozlu vəziyyətdə alovlana bilər (öz-özünə alovlanma temperaturu +212 °C);
- məhlullarda anion polielektrolitin xassələrini nümayiş etdirir.
Temperatur dəyişdikdə məhlullarda natrium karboksimetilselülozun laboratoriya özlülüyü çox dəyişir. Bu, bu birləşmənin tətbiq sahəsini təyin edən ən vacib xüsusiyyətlərindən biridir. Yüksək dərəcədə polimerləşmə yüksək özlülük təmin edir və əksinə. pH<6 və ya 9-dan yuxarı olduqda, axın müqaviməti azalırəhəmiyyətli dərəcədə azalır. Buna görə də, bu duzun neytral və bir az qələvi mühitdə istifadəsi məsləhətdir. Normal şəraitdə özlülük dəyişiklikləri geri çevrilir.
Natrium karboksimetilselüloz da bir çox digər maddələrlə (nişasta, jelatin, qliserin, suda həll olunan qatranlar, latekslər) kimyəvi uyğunluğa malikdir. 200 °C-dən yuxarı temperatura qədər qızdırıldıqda duz natrium karbonata parçalanır.
Bu birləşmənin xüsusiyyətlərinə təsir edən əsas amil polimerləşmə dərəcəsidir. Həll qabiliyyəti, dayanıqlığı, mexaniki xassələri və hiqroskopikliyi molekulyar çəkidən asılıdır. Maddə polimerləşmə dərəcəsinə görə yeddi, əsas maddənin tərkibinə görə isə iki dərəcəli istehsal olunur.
Alın
Natrium karboksimetilselüloz 1946-cı ildən kommersiya məqsədilə istehsal olunur. İndi CMC istehsalı ümumi sellüloza efirlərinin ən azı 47%-ni təşkil edir.
Bu birləşmənin sintezi üçün əsas xammal ən çox yayılmış üzvi polimer olan ağac sellülozudur. Onun üstünlükləri aşağı qiymət, bioloji parçalanma, toksikliyin olmaması və emal texnologiyasının asanlığıdır.
Natrium karboksimetilselülozu qələvi sellülozanı C₂H₃ClO₂ (monoxloroasetik turşu) və ya onun natrium duzu ilə reaksiyaya salmaqla əldə edilir. Son illərdə xammalın (kətan, saman, dənli bitkilər, jüt, sisal və s.) çıxarılması üçün yeni mənbələrin tapılması istiqamətində işlər aparılır, çünki bu materiala tələbat daim artır. Yuma maddənin keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur.hazır duzu çirklərdən təmizləyin, sellülozu aktivləşdirin və ya mikrodalğalı radiasiya ilə ona təsir edin.
Natrium karboksimetilselüloz: sənaye tətbiqləri
Xüsusi xüsusiyyətlərinə görə CMC aşağıdakı məqsədlər üçün istifadə olunur:
- müxtəlif formulaların qalınlaşdırılması, jelatinləşdirilməsi;
- boya plyonkalarında bağlayıcı incə hissəciklər (film əmələ gəlməsi);
- su saxlayan vasitə kimi istifadə edin;
- fiziki və kimyəvi xassələrin sabitləşməsi;
- inqrediyentlərini bərabər paylamaq üçün məhlulların özlülüyünü artırmaq;
- reoloji modifikasiya;
- laxtalanmanın qarşısının alınması (asma hissəciklərin yapışması).
Natrium karboksimetilselülozunun ən böyük istifadəçilərindən biri neft və qaz sənayesidir, burada birləşmə qazma məhlullarının işini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur.
Maddə həmçinin aşağıdakı texniki məhsulların istehsalında istifadə olunur:
- yuyucu vasitələr;
- çap məhsulları;
- tikinti bitirmə işləri üçün məhlullar;
- yapışqanlar, ölçü materialları;
- quru tikinti qarışıqları, sement (çatlamanın qarşısını almaq üçün);
- boya materialları;
- yağlama-soyuducu;
- relslərin bərkidilməsi üçün vasitə;
- örtmə qaynaq elektrodları və digərləri.
Natrium karboksimetilselülozu yanğınsöndürmədə, qida sənayesində, ətir və keramika istehsalında köpüyü sabitləşdirmək üçün istifadə olunur. Texniklərin hesablamalarına görə, bu birləşmə 200-dən çox mühəndislik və tibb sahəsində istifadə olunur.
Qoruyucu örtüklər
Perspektivli istiqamətlərdən biri də korroziyaya davamlı örtüklərdə aşqar-stabilizator kimi CMC suspenziyalarından sintez edilmiş nanohissəciklərin tətbiqidir. Bu, polimerlərin strukturunu dəyişdirməyə, əsas material ilə yapışmanı artırmağa, kompozisiyanın dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə artırmadan örtünün fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmağa imkan verir. Nanohissəciklər mikroklasterlər əmələ gətirir və qiymətli texniki xassələrə malik kompozitlər əldə etməyə imkan verir.
Bu əlavənin üstünlüyü həm də ekoloji cəhətdən təmiz və bioloji parçalana bilməsidir. Onun istehsalı üzvi həlledicilərin istifadəsini tələb etmir, buna görə də tullantı sularının və atmosferin çirklənməsi riski azalır, xüsusi avadanlıq və yüksək temperatur diapazonundan istifadə etməyə ehtiyac yoxdur.
Pəhriz əlavəsi
Karboksimetilselüloz natrium 8 q/kq-dan çox olmayan konsentrasiyada qida əlavəsi (E-466) kimi istifadə olunur. Maddə məhsullarda bir neçə funksiyanı yerinə yetirir:
- qatılaşma;
- sabitləşdirici xüsusiyyətlər;
- tutunrütubət;
- rəf ömrünün uzadılması;
- buzu əridildikdən sonra pəhriz lifinin qorunması.
Ən çox bu birləşmə fast food, dondurma, qənnadı məmulatları, marmelad, jele, emal olunmuş pendir, marqarin, qatıq, konservləşdirilmiş balıqlara əlavə edilir.
Tibb və kosmetologiya
Əczaçılıq sənayesində natrium karboksimetilselüloz kimi dərman qruplarında istifadə olunur:
- göz damcıları, inyeksiya üçün məhlullar - terapevtik effekti uzatmaq üçün;
- tablet qabıqları - aktiv maddənin sərbəst buraxılmasını tənzimləmək üçün;
- emulsiyalar, gellər və məlhəmlər - formalaşan maddələri sabitləşdirmək üçün;
- antasidlər - ion dəyişdirici və kompleksləşdirici komponentlər kimi.
Gigiyena və kosmetik məhsulların istehsalında bu birləşmə diş pastalarının, şampunların, təraş və duş gellərinin, kremlərin tərkib hissəsi kimi istifadə olunur. Əsas funksiya xassələri sabitləşdirmək və toxumasını yaxşılaşdırmaqdır.
İnsanlar və heyvanlar üzərində təsiri
Natrium karboksimetilselüloz hipoallergendir, bioloji cəhətdən aktiv deyil, kanserogen təsir göstərmir və canlı orqanizmlərin reproduktiv funksiyasını pozmur. Təhlükəsiz konsentrasiyada qida əlavələri kimi istifadəsi mənfi nəticələrə səbəb olmur. Qarışığın tozu gözlərə və yuxarı tənəffüs yollarına (MAC) daxil olarsa, qıcıqlanmaya səbəb ola bilər.aerozol 10 mq/m3).
Tərkibində natrium duzu olan filmlər bağırsağın qələvi mühitində aktiv tərkib hissəsini buraxır. Mürəkkəb insan və heyvan orqanizmindən dəyişməz olaraq xaric olunur. Təsərrüfat məqsədləri üçün su obyektlərində maddə üçüncü təhlükə sinfinə (orta dərəcədə təhlükəli) aiddir. Bu halda MPC 2 mq/l təşkil edir.
