Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) adalah senyawa polimer yang banyak digunakan di banyak industri seperti makanan, obat, kosmetik, tekstil, kertas, dan pengeboran minyak. Ini diperoleh dengan modifikasi kimia selulosa. Karakteristik strukturalnya adalah bahwa beberapa gugus hidroksil dalam molekul selulosa digantikan oleh gugus karboksimetil (-Ch2COOH) dan dikombinasikan dengan ion natrium untuk membentuk garam natrium yang larut dalam air.
1. Struktur dan sifat kimia
Formula kimia natrium karboksimetil selulosa adalah (C6H7O2 (OH) 2CH2Coona) N, yang memiliki kelarutan dan penyerapan air tertentu. Struktur dasarnya adalah struktur linier yang terdiri dari molekul monomer selulosa-glukosa. Setelah modifikasi kimia, beberapa atau semua gugus hidroksil pada molekul selulosa digantikan oleh gugus karboksimetil untuk membentuk molekul yang larut dalam air dengan muatan negatif. Secara khusus, rantai molekul natrium karboksimetil selulosa mengandung sejumlah besar gugus karboksimetil (-Ch2COOH), yang dapat berinteraksi dengan molekul air, memberikan karakteristik kelarutan dan viskositas yang baik.
CMC memiliki sifat dasar berikut:
Kelarutan air: Sodium karboksimetil selulosa dapat dengan cepat dilarutkan dalam air untuk membentuk larutan koloid yang seragam.
Viskositas: Larutan air CMC memiliki viskositas tinggi, dan viskositas terkait dengan berat molekulnya dan konsentrasi larutan.
Stabilitas: CMC memiliki stabilitas yang baik untuk asam, alkali dan suhu tinggi, tetapi dalam lingkungan asam atau alkali yang kuat, stabilitas CMC akan berkurang.
Penyesuaian: Dengan menyesuaikan berat molekul dan tingkat substitusi CMC, sifat fisik dan kimianya dapat dikontrol secara tepat.
2. Metode persiapan
Sodium karboksimetil selulosa biasanya dibuat dengan bereaksi selulosa dan natrium kloroasetat dalam lingkungan alkali. Langkah -langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:
Pretreatment selulosa: Pertama, selulosa (seperti serat kapas) dicuci untuk menghilangkan kotoran.
Reaksi alkalinisasi: Selulosa pretreated direaksikan dengan larutan natrium hidroksida untuk memisahkan bagian hidroksil dalam molekul selulosa untuk membentuk garam natrium selulosa aktif.
Reaksi substitusi: Dalam kondisi alkali, natrium kloroasetat ditambahkan, dan natrium kloroasetat bereaksi dengan natrium selulosa, sehingga gugus hidroksil pada molekul selulosa digantikan oleh gugus karboksimetil.
Cuci dan pengeringan: Setelah reaksi selesai, produk dicuci dengan air untuk menghilangkan kotoran, dan akhirnya dimurnikan natrium karboksimetil selulosa diperoleh.
3. Bidang Aplikasi
Karena kelarutan air yang baik, penebalan dan stabilitas, selulosa natrium karboksimetil banyak digunakan di bidang berikut:
Industri Makanan: Sebagai pengental, penstabil, pengemulsi, agen gel, dll. Ini biasanya ditemukan dalam makanan seperti es krim, jeli, bumbu, sup instan, dll. Fungsi utamanya adalah untuk meningkatkan rasa makanan, memperpanjang umur simpan dan meningkatkan konsistensi.
Industri farmasi: Sebagai pengikat, agen pelepasan berkelanjutan, agen penangguhan dan pengental untuk obat-obatan, digunakan dalam tablet, kapsul, cairan oral, salep topikal dan persiapan lainnya. Selain itu, CMC juga digunakan sebagai bahan hemostatik untuk operasi dan bahan gigi.
Industri kosmetik: Digunakan dalam produksi lotion, krim, sampo, pasta gigi dan produk lainnya sebagai pengental dan penstabil. Ini dapat menyesuaikan viskositas produk dan meningkatkan pengalaman pengguna.
Industri Pembuatan Kapal: Sebagai agen pengolahan permukaan untuk kertas, CMC dapat meningkatkan kekuatan, ketahanan air, dan cetakan kertas dan mengurangi debu di permukaan kertas.
Pengeboran oli: Selama pengeboran oli, CMC digunakan dalam cairan pengeboran untuk menebal dan menstabilkan cairan pengeboran, membantu menghilangkan stek batu di sekitar bit bor dan menstabilkan dinding sumur.
Industri Tekstil: Sebagai aditif dispersan dan cetak pasta cetak, CMC dapat meningkatkan keseragaman pewarnaan dan kualitas tekstil.
4. Dampak Keselamatan dan Lingkungan
Sodium carboxymethyl cellulose umumnya dianggap aman, dan penggunaannya dalam makanan dan kedokteran telah disetujui oleh kodeks aditif makanan internasional dan peraturan yang relevan dari banyak negara. Ini tidak beracun bagi tubuh manusia dan tidak akan memiliki dampak yang signifikan pada lingkungan ekologis, sehingga banyak digunakan.
Namun, meskipun CMC sendiri ramah lingkungan, proses produksinya mungkin melibatkan penggunaan beberapa reagen kimia dan masalah pengolahan air limbah. Oleh karena itu, perlu untuk memperhatikan langkah -langkah perlindungan lingkungan selama proses produksi untuk mengurangi emisi zat berbahaya.
Sodium karboksimetil selulosa adalah bahan polimer multifungsi yang banyak digunakan. Sifat -sifat penebalan, penstabil, dan pemberi angin menjadikannya penting bagi banyak industri. Dari makanan, obat -obatan hingga industri, CMC memainkan peran penting. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan di masa depan, bidang aplikasi CMC dapat diperluas lebih lanjut.
Waktu posting: Feb-20-2025