Carboxymethyl cellulose (CMC) היא נגזרת תאית מסיסה במים שנמצאת בשימוש נרחב במגוון תעשיות, כולל מזון, תרופות וטיפול אישי.דרגת ההחלפה (DS) היא פרמטר חשוב המשפיע על המאפיינים של CMC.במאמר זה, נדון בהשפעה של DS על איכות תאית קרבוקסימטיל.
ראשית, חשוב להבין מהי מידת ההחלפה.מידת ההחלפה מתייחסת למספר קבוצות הקרבוקסימטיל ליחידת גלוקוז בשרשרת התאית.CMC מיוצר על ידי תגובה של תאית עם נתרן מונוכלורואצטט ונתרן הידרוקסיד.במהלך תגובה זו, קבוצות ההידרוקסיל בשרשרת התאית מוחלפות בקבוצות קרבוקסימטיל.ניתן לשלוט במידת ההחלפה על ידי שינוי תנאי התגובה, כגון ריכוז נתרן הידרוקסיד ונתרן מונוכלורואצטט, זמן התגובה והטמפרטורה.
ה-DS של CMC משפיע על התכונות הפיזיקליות והכימיות שלו, כגון מסיסותו, צמיגותו ויציבותו התרמית.ל-CMC עם DS נמוך יש דרגת גבישיות גבוהה יותר והוא פחות מסיס במים מ-CMC עם DS גבוה.הסיבה לכך היא שקבוצות הקרבוקסימטיל ב-CMC עם DS נמוך ממוקמות על פני שרשרת התאית, מה שמפחית את מסיסות המים שלה.לעומת זאת, ל-CMC עם DS גבוה יש מבנה אמורפי יותר והוא מסיס יותר במים מ-CMC עם DS נמוך.
הצמיגות של CMC מושפעת גם מה-DS.ל-CMC עם DS נמוך יש צמיגות נמוכה יותר מ-CMC עם DS גבוה.הסיבה לכך היא שקבוצות הקרבוקסימטיל ב-CMC עם DS נמוך מרוחקות יותר זו מזו, מה שמפחית את האינטראקציה בין שרשראות התאית ומוריד את הצמיגות.לעומת זאת, ל-CMC עם DS גבוה יש צמיגות גבוהה יותר מכיוון שקבוצות הקרבוקסימטיל קרובות יותר זו לזו, מה שמגביר את האינטראקציה בין שרשראות התאית ומעלה את הצמיגות.
בנוסף לתכונות הפיזיקליות שלו, ה-DS של CMC משפיע גם על התכונות הכימיות שלו.CMC עם DS נמוך פחות יציב בטמפרטורות גבוהות ובערכי pH מאשר CMC עם DS גבוה.הסיבה לכך היא שקבוצות הקרבוקסימטיל ב-CMC עם DS נמוך רגישות יותר להידרוליזה ועלולות להתפרק בתנאים קשים.לעומת זאת, CMC עם DS גבוה יציב יותר בטמפרטורות גבוהות ובערכי pH כיוון שקבוצות הקרבוקסימטיל קשורות בצורה הדוקה יותר לשרשרת התאית.
זמן פרסום: מרץ-10-2023