La carbossimetilcellulosa (CMC) è un derivato della cellulosa solubile in acqua ampiamente utilizzato in una varietà di settori, tra cui quello alimentare, farmaceutico e della cura personale.Il grado di sostituzione (DS) è un parametro importante che influenza le proprietà della CMC.In questo articolo discuteremo dell'influenza del DS sulla qualità della carbossimetilcellulosa.
Innanzitutto è importante capire qual è il grado di sostituzione.Il grado di sostituzione si riferisce al numero di gruppi carbossimetilici per unità di glucosio nella catena della cellulosa.La CMC viene prodotta facendo reagire la cellulosa con monocloroacetato di sodio e idrossido di sodio.Durante questa reazione, i gruppi ossidrile sulla catena della cellulosa vengono sostituiti da gruppi carbossimetilici.Il grado di sostituzione può essere controllato variando le condizioni di reazione, come la concentrazione di idrossido di sodio e monocloroacetato di sodio, il tempo di reazione e la temperatura.
Il DS della CMC influenza le sue proprietà fisiche e chimiche, come la solubilità, la viscosità e la stabilità termica.La CMC con un DS basso ha un grado di cristallinità più elevato ed è meno solubile in acqua della CMC con un DS elevato.Questo perché i gruppi carbossimetilici nella CMC con un DS basso si trovano sulla superficie della catena della cellulosa, il che ne riduce la solubilità in acqua.Al contrario, la CMC con un DS elevato ha una struttura più amorfa ed è più solubile in acqua rispetto alla CMC con un DS basso.
Anche la viscosità della CMC è influenzata dal DS.La CMC con un DS basso ha una viscosità inferiore rispetto alla CMC con un DS elevato.Questo perché i gruppi carbossimetilici nella CMC con un DS basso sono più distanziati, il che riduce l'interazione tra le catene di cellulosa e abbassa la viscosità.Al contrario, la CMC con un DS elevato ha una viscosità maggiore perché i gruppi carbossimetilici sono più vicini tra loro, il che aumenta l'interazione tra le catene di cellulosa e aumenta la viscosità.
Oltre alle sue proprietà fisiche, la DS della CMC influenza anche le sue proprietà chimiche.La CMC con un DS basso è meno stabile alle alte temperature e ai valori di pH rispetto alla CMC con un DS elevato.Questo perché i gruppi carbossimetilici nella CMC con un DS basso sono più suscettibili all'idrolisi e possono rompersi in condizioni difficili.Al contrario, la CMC con un DS elevato è più stabile a temperature e valori di pH elevati perché i gruppi carbossimetilici sono legati più strettamente alla catena della cellulosa.
Orario di pubblicazione: 10 marzo 2023