Utjecaj DS na kvalitet karboksimetil celuloze

Karboksimetil celuloza (CMC) je derivat celuloze rastvorljiv u vodi koji se široko koristi u raznim industrijama, uključujući hranu, farmaceutske proizvode i ličnu njegu.Stepen supstitucije (DS) je važan parametar koji utiče na svojstva CMC.U ovom članku ćemo raspravljati o utjecaju DS na kvalitetu karboksimetil celuloze.

Prvo, važno je razumjeti koji je stepen zamjene.Stepen supstitucije se odnosi na broj karboksimetil grupa po jedinici glukoze u celuloznom lancu.CMC se proizvodi reakcijom celuloze sa natrijum monohloroacetatom i natrijum hidroksidom.Tokom ove reakcije, hidroksilne grupe na celuloznom lancu su zamenjene karboksimetil grupama.Stepen supstitucije može se kontrolisati variranjem reakcionih uslova, kao što su koncentracija natrijum hidroksida i natrijum monokloroacetata, vreme reakcije i temperatura.

DS CMC utiče na njegova fizička i hemijska svojstva, kao što su rastvorljivost, viskozitet i termička stabilnost.CMC sa niskim DS ima viši stepen kristalnosti i manje je rastvorljiv u vodi od CMC sa visokim DS.To je zato što se karboksimetilne grupe u CMC sa niskim DS nalaze na površini celuloznog lanca, što smanjuje njegovu topljivost u vodi.Nasuprot tome, CMC sa visokim DS ima amorfniju strukturu i rastvorljiviji je u vodi od CMC sa niskim DS.

DS takođe utiče na viskozitet CMC.CMC sa niskim DS ima niži viskozitet od CMC sa visokim DS.To je zato što su karboksimetilne grupe u CMC sa niskim DS razmaknute dalje, što smanjuje interakciju između celuloznih lanaca i smanjuje viskozitet.Nasuprot tome, CMC sa visokim DS ima veći viskozitet jer su karboksimetilne grupe bliže jedna drugoj, što povećava interakciju između celuloznih lanaca i podiže viskoznost.

Pored svojih fizičkih svojstava, DS CMC-a utiče i na njegova hemijska svojstva.CMC sa niskim DS je manje stabilan na visokim temperaturama i pH vrijednostima od CMC sa visokim DS.To je zato što su karboksimetilne grupe u CMC-u sa niskim DS podložnije hidrolizi i mogu se razbiti u teškim uslovima.Nasuprot tome, CMC s visokim DS je stabilniji na visokim temperaturama i pH vrijednostima jer su karboksimetilne grupe čvršće vezane za celulozni lanac.