Selulosi ya sodium carboxymethyl inatumika sana katika tasnia, dawa na uzalishaji wa chakula. Kiwanja hiki kinafanywa kwa msingi wa kuni na ni nyenzo ya inert ya kibiolojia, yaani, haishiriki katika michakato ya kisaikolojia. Kwa sababu ya mali maalum ya suluhisho na sehemu hii, inawezekana kudhibiti mnato wa vitu na vigezo vingine vya kiufundi.
Maelezo
Sodium carboxymethylcellulose (CMC) ni chumvi ya sodiamu ya asidi ya selulosi ya glycolic. Jina la kemikali la mchanganyiko kulingana na nomenclature ya IUPAC: poly-1, 4-β-O-carboxymethyl-D-pyranosyl-D-glycopyranose sodium.
Mchanganyiko wa kitaalam wa sodium carboxymethylcellulose kiufundi: [C6H7 O2 (OH)3-x(OCH2 COONA)x . Katika usemi huu, x ni daraja la ubadilishaji wa vikundi CH2-COOH, na n ni daraja la upolimishaji.
Mfumo wa muundo umeonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini.
Mali
Kwa mwonekano, selulosi ya kiufundi ya sodium carboxymethyl ni unga, unga laini au nyenzo isiyo na harufu ya nyuzi yenye msongamano wa 400–800 kg/m3.
Na-CMC ina sifa zifuatazo:
-
uzito wa molekuli wa kiwanja - [236];
- huyeyuka haraka katika maji moto na baridi, isiyoyeyuka katika mafuta ya madini na vimiminika asilia;
- hutengeneza filamu zinazostahimili mafuta, grisi na viyeyusho vya kikaboni;
- huongeza mnato wa suluhu na kuzifanya thixotropic - na ongezeko la hatua ya mitambo, kupungua kwa upinzani wa mtiririko hutokea;
- hufyonza mvuke wa maji kutoka kwenye kisima cha hewa, hivyo dutu hii lazima ihifadhiwe katika vyumba vikavu (katika hali ya kawaida ina unyevu wa 9-11%)
- kiwanja hakina sumu, hakilipuki, lakini kinaweza kuwaka katika hali ya vumbi (joto la kujiwasha +212 °C);
- inaonyesha sifa za polielektroliti anionic katika miyeyusho.
Kiwango cha joto kinapobadilika, mnato wa maabara wa selulosi ya sodium carboxymethyl katika suluhu hutofautiana sana. Hii ni moja ya sifa muhimu zaidi za kiwanja hiki, ambacho huamua upeo wa matumizi yake. Kiwango cha juu cha upolimishaji hutoa mnato wa juu na kinyume chake. Katika pH<6 au zaidi ya 9, upinzani wa mtiririko umepunguzwahupungua kwa kiasi kikubwa. Kwa hiyo, chumvi hii inashauriwa kutumia katika mazingira ya neutral na kidogo ya alkali. Mabadiliko ya mnato katika hali ya kawaida yanaweza kutenduliwa.
Sodium carboxymethylcellulose pia ina upatanifu wa kemikali na dutu nyingine nyingi (wanga, gelatin, glycerin, resini mumunyifu katika maji, mpira). Inapokanzwa hadi joto lizidi 200 °C, chumvi hutengana na kuwa sodium carbonate.
Kipengele kikuu kinachoathiri sifa za kiwanja hiki ni kiwango cha upolimishaji. Umumunyifu, utulivu, mali ya mitambo na hygroscopicity hutegemea uzito wa Masi. Dutu hii huzalishwa katika madaraja saba kulingana na kiwango cha upolimishaji na madaraja mawili kulingana na maudhui ya dutu kuu.
Pokea
Selulosi ya sodiamu carboxymethyl imekuwa ikitengenezwa kibiashara tangu 1946. Uzalishaji wa CMC sasa unachangia angalau 47% ya jumla ya etha za selulosi.
Malighafi kuu ya usanisi wa kiwanja hiki ni selulosi ya mbao, polima-hai inayojulikana zaidi. Faida zake ni bei ya chini, uharibifu wa viumbe, ukosefu wa sumu na urahisi wa teknolojia ya usindikaji.
Selulosi ya sodiamu carboxymethyl hupatikana kwa kuitikia selulosi ya alkali na C₂H₃ClO₂ (asidi monochloroacetic) au chumvi yake ya sodiamu. Katika miaka ya hivi karibuni, kazi imekuwa ikiendelea kutafuta vyanzo vipya vya uchimbaji wa malighafi (kitani, majani, nafaka, jute, mkonge na zingine), kwani mahitaji ya nyenzo hii yanakua kila wakati. Kuosha hutumiwa kuboresha ubora wa dutu.chumvi iliyomalizika kutoka kwa uchafu, washa selulosi au ifanyie kazi kwa mionzi ya microwave.
Selulosi ya sodium carboxymethyl: matumizi ya viwandani
Kwa sababu ya sifa zake maalum, CMC inatumika kwa madhumuni yafuatayo:
- unene wa uundaji mbalimbali, gelatinization;
- kumfunga chembe chembe laini katika filamu za rangi (muundo wa filamu);
- tumia kama wakala wa kubakiza maji;
- uimarishaji wa sifa za kimwili na kemikali;
- kuongeza mnato wa suluhu ili kusambaza viungo vyake sawasawa;
- marekebisho ya kiheolojia;
- kuzuia kuganda (kushikana kwa chembe zilizosimamishwa).
Mmoja wa watumiaji wakubwa wa sodium carboxymethyl cellulose ni sekta ya mafuta na gesi, ambapo kiwanja hicho hutumika kuboresha utendaji wa vimiminiko vya kuchimba visima.
Dutu hii pia hutumika katika utengenezaji wa bidhaa za kiufundi zifuatazo:
- sabuni;
-
bidhaa za uchapishaji;
- chokaa kwa ajili ya kazi za kumalizia ujenzi;
- viambatisho, nyenzo za ukubwa;
- michanganyiko kavu ya jengo, simenti (kuzuia nyufa);
- vifaa vya rangi;
- kulainisha-vipozezi;
- kati kwa reli ngumu;
- elektroni za kulehemu za kupaka na zingine.
Selulosi ya sodiamu carboxymethyl hutumika kuleta utulivu katika uzima moto, tasnia ya chakula, katika utengenezaji wa manukato na keramik. Mafundi wanakadiria kuwa kiwanja hiki kinatumika katika nyanja zaidi ya 200 za uhandisi na dawa.
Mipako ya kinga
Mojawapo ya maelekezo yanayoleta matumaini ni kuanzishwa kwa chembechembe za nano zilizounganishwa kutoka kwa kusimamishwa kwa CMC kama viongeza-viimarishaji katika mipako inayostahimili kutu. Hii inakuwezesha kubadilisha muundo wa polima, kuongeza kujitoa na nyenzo za msingi, kuboresha mali ya kimwili na mitambo ya mipako bila ongezeko kubwa la gharama ya utungaji. Nanoparticles huunda vikundi vidogo, na hivyo kufanya iwezekane kupata composites zenye sifa za kiufundi muhimu.
Faida ya kirutubisho hiki pia ni kwamba ni rafiki wa mazingira na kinaweza kuharibika. Uzalishaji wake hauhitaji matumizi ya vimumunyisho vya kikaboni, kwa hiyo, hatari ya uchafuzi wa maji machafu na anga hupunguzwa, hakuna haja ya kutumia vifaa maalum na kiwango cha juu cha joto.
Kirutubisho cha chakula
Carboxymethylcellulose sodium hutumika kama nyongeza ya chakula (E-466) katika mkusanyiko wa si zaidi ya 8 g/kg. Dutu hii hufanya kazi kadhaa katika bidhaa:
- inaongezeka;
- sifa za kuleta utulivu;
- shikiliaunyevu;
- upanuzi wa maisha ya rafu;
- uhifadhi wa nyuzi lishe baada ya kuganda.
Mara nyingi kiwanja hiki huongezwa kwa vyakula vya haraka, ice cream, confectionery, marmalade, jeli, jibini iliyosindikwa, majarini, mtindi, samaki wa makopo.
Dawa na cosmetology
Katika tasnia ya dawa, selulosi ya sodium carboxymethyl hutumika katika vikundi vya dawa kama vile:
- matone ya jicho, suluhu za sindano - kuongeza muda wa athari ya matibabu;
- magamba ya kompyuta kibao - kudhibiti utolewaji wa dutu amilifu;
- emulsions, geli na marashi - kuleta utulivu wa vitu vya kuunda;
- antacids - kama kubadilishana ioni na viambajengo changamano.
Katika utengenezaji wa bidhaa za usafi na vipodozi, mchanganyiko huu hutumika kama sehemu ya dawa za meno, shampoo, kunyoa na jeli za kuoga na krimu. Kazi kuu ni kuleta utulivu wa sifa na kuboresha umbile.
Athari kwa binadamu na wanyama
Sodium carboxymethylcellulose ni hypoallergenic, haifanyi kazi kibayolojia, haina athari ya kansa na haiathiri kazi ya uzazi ya viumbe hai. Matumizi kama nyongeza ya chakula katika mkusanyiko salama haileti matokeo mabaya. Vumbi la kiwanja linaweza kusababisha muwasho iwapo litaingia kwenye macho na njia ya juu ya upumuaji (MACerosoli ni 10 mg/m3).
Filamu zilizo na chumvi ya sodiamu hutoa kiungo tendaji katika mazingira ya alkali ya utumbo. Mchanganyiko huo hutolewa kutoka kwa mwili wa binadamu na wanyama bila kubadilika. Katika miili ya maji kwa madhumuni ya kiuchumi, dutu hii ni ya darasa la tatu la hatari (ya wastani ya hatari). MPC katika kesi hii ni 2 mg/l.
