خصائص كربوكسي ميثيل سلولوز ، هيكل ، توليف ، الاستخدامات

ال كربوكسي ميثيل سلولوز هو مركب مشتق من السليلوز ، بوليمر الجلوكوز. كما يتلقى أسماء اللثة السليلوزية أو الكرميلوز. يمكن أن يكون في شكل ملح الصوديوم.

كاربوكسي ميثيل سلولوز استرطابي وقابل للذوبان في الماء ، على عكس السليلوز ، وهو غير قابل للذوبان في الماء. وقد حل محل بعض المجموعات -CH₂OH من جزيئات الجلوكوز التي تشكل السليلوز بواسطة مجموعات -CH₂OCH₂COOH. هذا الاستبدال يعطي خصائص أيونية لهيكله.

ولكن ما هو السليلوز؟ وهو بوليمر بيولوجي يتكون حصريًا من جزيئات β الجلوكوز ، ويرتبط بواسطة روابط β-1،4-o-glucosidic. السليلوز لديه الصيغة (C₆H₁₀O₅)_ن مع الحد الأدنى لقيمة 2000 ل n. يمكن أن يكون للبوليمر هيكل خطي أو ليفي ، كونه المكون الرئيسي لجدار الخلايا بالخضروات.

هيكلها المدمج لا يمكن اختراقه عن طريق المياه ، وبالتالي ، فهو غير قابل للذوبان فيه. على الرغم من أن الجلوكوز يتشكل من الجلوكوز ، إلا أنه لا يمكن استخدام السليلوز من قبل الحيوانات ، لأنها تفتقر إلى إنزيم السليلاز لكسر روابط الجلوكوز -1.

تعطي مجموعة الكربوكسيمثيل المنضمة إلى السليلوز للكاربوكسي ميثيل سلولوز سطحًا ذو شحنات سالبة. تسمح هذه الشحنات باستخدامها في تقنية كروماتوجرافيا التبادل الأيوني ، والتي تعمل كمبادل كاتيوني يستخدم في تنقية البروتينات.

بسبب خواصه المائية ، يستخدم كاربوكسي ميثيل سلولوز في علاج جفاف العين. وبالمثل ، نظرًا لهذا العقار ، فقد تم استخدامه في صناعة الحفاضات والمنتجات الصحية من هذا النوع. تعمل هذه التطبيقات كمثال على قائمة الاستخدامات الضخمة و / أو التطبيقات التي يحتوي عليها هذا المركب.

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
  • 1.1 الصيغة
  • 1.2 المظهر الجسدي
  • 1.3 الرائحة والذوق
  • 1.4 الذوبان في الماء
  • 1.5 الذوبان في المذيبات العضوية
  • 1.6 نقطة التحلل
  • 1.7 الكثافة
  • 1.8 الحموضة
• 2 هيكل
• 3 ملخص
• 4 ما المقصود بـ (الاستخدامات)
  • 4.1 الغذاء
  • 4.2 الطب
  • 4.3 صناعة البناء
  • 4.4 في المنظفات
  • 4.5 مواد لاصقة
  • 4.6 صناعة النبيذ
  • 4.7 صناعة الورق
  • 4.8 الزراعة
  • 4.9 مستحضرات التجميل
  • 4.10 اللوحات
  • 4.11 البلاستيك
  • 4.12 سيراميك
  • 4.13 صناعة النسيج
  • 4.14 صناعة الأدوية
• 5 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

صيغة

RnOCH₂-COOH

المظهر الجسدي

مسحوق أبيض. كربوكسي ميثيل السلولوز الصوديوم: جزيئات ليفية بيضاء أو حليبية.

الرائحة والذوق

بريء وغير كاذب.

الذوبان في الماء

قابل للذوبان (20 ملغ / مل).

الذوبان في المذيبات العضوية

غير قابل للذوبان في الميثانول والإيثانول وإيثر الإيثر والأسيتون والكلوروفورم وكذلك في البنزين.

نقطة التحلل

274 ° C.

كثافة

0.7 - 0.9 جم / سم³.

خميرة

يشبه حمض الخليك وثابت تفككه هو 5 × 10^-5.

هيكل

في الصورة العليا يظهر هيكل وحدة أحادية من كاربوكسي ميثيل السلولوز. لاحظ أن H من مجموعات الهيدروكسيل يتم استبدالها بواسطة مجموعات CH₂COOH. باستثناء مجموعة OH في C-3. وهذا هو ، وفقا للصورة ، لم يتم استبدال البوليمر تماما.

مجموعات CH₂COOH يمكن deprotonated وتحيط بها الجذب الكهربائي للكاتيونات Na⁺: CH₂COO^-نا⁺. بفضلهم أن كربوكسي ميثيل سلولوز قابل للذوبان بشدة في الماء ، لأنه قادر على تكوين روابط هيدروجينية معه (CH₂COOH-OH₂). هذا هو السبب الرئيسي لطابعها المحبب والمرطوب.

أيضًا ، هذه المجموعات أكثر كثافة من الهيدروكسيل ، بحيث تتغير الخواص الفيزيائية والكيميائية للبوليمر فيما يتعلق بالسليلوز الأصلي. يمنع حجمها الكبير تكوين روابط هيدروجينية داخلية ، أي بين سلاسل المونومر ، مما يترك الحلقات مكشوفة تمامًا للتفاعلات مع الماء.

لذلك ، كلما زادت درجة إحلال OH بواسطة CH₂COOH ، كلما زاد الطابع المحبب للسليلوز الناتج. من الناحية المجهرية ، قد لا يكون هذا الاختلاف واضحًا جدًا ؛ ولكن في المقاييس العيانية ، سيكون مساوياً القدرة على إذابة كتلة من الخشب في وعاء به ماء إذا حدثت مثل هذه البدائل في الفعل.

تركيب

للحصول على كربوكسي ميثيل سلولوز ، من ألياف السليلوز ، يتم اتباع إجراء Druvacell:

أ) يتم التعامل مع ألياف السليلوز مع الأيزوبروبانول والقلويات من أجل إنتاج تورمها وتأين مجموعات الهيدروكسيل.

ب) يتم تقوية ألياف السليلوز في العلاج السابق عن طريق المعالجة باستخدام هيدروكسيد الصوديوم ، وفقاً للتفاعل التالي:

RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH

ج) تتفاعل ألياف السليلوز المرتبطة بـ NaOH مع كلورو أسيتات الصوديوم ، وبالتالي تنتج كربوكسيل ميثيل السلولوز الصوديوم:

RceOH ∙ NaOH + ClCH₂COO^-Na => RceOCH₂COO^-نا⁺    +    كلوريد الصوديوم + ح₂O

اتحاد مجموعة COO^- إلى السليلوز لتكوين كاربوكسي ميثيل سلولوز يجعله قابل للذوبان في الماء وأكثر تفاعلية.

ما الغرض منه (الاستخدامات)

يحتوي كاربوكسي ميثيل سلولوز على العديد من الاستخدامات والتطبيقات بسبب طابعه المحبب وقدرته على الجمع بين العديد من المركبات. من بين استخداماته ما يلي.

طعام

-يتم استخدامه كمثخن ومثبت للطعام. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه كألياف غذائية ومستحلب. يتم استخدامه في هز الآيس كريم والكريمات والكريمات ، وكذلك مساعدة في تشكيل المواد الهلامية في الهلام والحلويات.

-يتم استخدامه كعامل تعليق في عصائر الفاكهة وكمادة غروانية واقية في المايونيز. كما انها تستخدم لتغطية سطح الفواكه.

-بسبب عدم استقلاب الكربوكسيل ميثيل سلولوز من قبل الجسم ، يمكن استخدامه من قبل الناس على نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية.

دواء

-تشكل محاليل كاربوكسي ميثيل سلولوز المواد الهلامية المستخدمة في جراحات القلب والصدر والقرنية.

-في عمليات القفص الصدري ، يتم تدبيس الرئتين ومحلولتها بمحلول كربوكسي ميثيل سلولوز. هذا من أجل تجنب تسرب الهواء الموجود في الحويصلات الهوائية ومدخل السوائل إلى الرئتين.

-في فرع جراحة العظام ، يستخدم كاربوكسي ميثيل سلولوز في تزييت المفاصل ، وخاصة في الرسغين والركبتين والوركين. يتم حقن محلول البوليمر في المفاصل لمنع التآكل والالتهاب والتدمير المحتمل للغضروف.

-يستخدم في علاج جفاف العين وتهيجه. كما أنه يستخدم كعامل وقائي لمنع تلف مقلة العين ، كما يمكن أن يحدث في وضع العدسات اللاصقة..

-كما يستخدم كاربوكسي ميثيل سلولوز في علاج الإمساك ، لصالح تكوين البراز مع الاتساق المناسب. يستخدم كمسهل.

-تم استخدام مزيج من كربوكسي ميثيل سلولوز - الهيبارين للوقاية من الالتصاق أثناء العمليات الجراحية.

صناعة البناء

-إنه يعمل كعامل استقرار وماء في معظم الاستعدادات الأسمنت ومواد البناء. يحسن تشتت الرمال في الاسمنت ، كما يزيد من عمل لاصق الاسمنت.

-كما أنها تستخدم كجزء من أصماغ أوراق التنجيد.

في المنظفات

إن فرع الصناعة الذي يحتوي على أعلى استهلاك للكربوكسيل ميثيل سلولوز هو صناعة الصابون والمنظفات. إنه يعمل كعامل مانع يمنع الدهون ، التي يتم إزالتها من سطح الأقمشة بواسطة المنظفات ، من الانضمام إليها.

المواد اللاصقة

-يتم استخدامه في صناعة المواد اللاصقة للورق ، لأنه لا يلوثها ، لا ينبعث منها رائحة ويمكن إزالته. هذا يجعلها مثالية للاستخدام في إصلاح الكتب أو المواد الأخرى.

-كما تم اختباره في مخاليط مع النشا والفينيل الفورمالديهايد لإعداد المواد اللاصقة التي تسمح بربط ألواح الخشب.

صناعة النبيذ

يتم استخدامه لتجنب هطول الأمطار من أملاح طرطري موجودة في النبيذ.

صناعة الورق

-الطلاء مع الاستعدادات carboxymethylcellulose من الورق المشمع والكرتون يقلل من استهلاك الشموع. كما أنه يقلل من استهلاك حبر الطباعة ، مما يؤدي إلى الأسطح ذات السطوع العالي. بالإضافة إلى ذلك ، سطح الورقة لديه نعومة أكبر ومقاومة أكبر للدهون.

-يحسن كاربوكسي ميثيل سلولوز الرابطة بين ألياف الورق ، ويحسن لونها. كما أنه يستخدم كمشتت مساعد في قذف ألياف لب السليلوز ، مما يمنع التلبد.

زراعة

يعمل كاربوكسي ميثيل سلولوز كعامل مشتت للمبيدات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه كغراء لربط المبيد الحشري بسطح أوراق النبات. في بعض الحالات ، يتم استخدامه كوسيلة مساعدة في تدهور بعض الأسمدة شديدة التلوث.

مستحضرات التجميل

يستخدم كمثخن ومثبّت وفيلم سابق في الكريمات والمستحضرات والشامبو ومنتجات العناية بالشعر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في إعداد المواد الهلامية للاستخدام في تنظيف الأسنان.

لوحات

يستخدم في إنتاج الدهانات القائمة على الزيوت والورنيش ، ويعمل كعامل سماكة ومشتت للأصباغ في السوائل..

البلاستيك

يتم استخدامه لزيادة لزوجة اللاتكس.

صناعة الخزف

يتم استخدامه لربط قطع من البورسلين ، حيث إن حلول كربوكسيد ميثيل السلولوز تنشأ عند تحميص القليل من الرماد.

صناعة النسيج

-يتم استخدامه في شكله الخام لتجنب تشوه الأقمشة. يستخدم كربوكسي ميثيل سلولوز ، بالاشتراك مع النشا ، في المغاسل. كما انها تستخدم في الانتهاء من الأقمشة. أثناء تصنيعها ، يتم تشريب الأقمشة بالكربوكسيل ميثيل السلولوز ثم معالجتها بالحمض والحرارة.

-يتم استخدامه في طباعة الأقمشة ، حيث يتعاون كعامل سماكة لطلاء المنسوجات والورنيش.

صناعة الأدوية

-يستخدم كربوكسي ميثيل سلولوز في طلاء أقراص الدواء. البوليمر غير قابل للذوبان في الحالات الحمضية في المعدة ، ولكنه قابل للذوبان في الأمعاء الدقيقة ، حيث يتم امتصاص العوامل العلاجية.

-كما أنه يستخدم بمثابة صانعي جل ، حاملات الأدوية في شكل مراهم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه كعامل استقرار في عمليات التعليق والمستحلبات. يتم استخدامه كمادة حيوية في أقراص ترتبط بمخاط الجسم.

مراجع

1. Sidley الكيميائية. (2018). خواص السليلوز كربوكسي ميثيل الصوديوم. تم الاسترجاع من: celluloseether.com
2. ويكيبيديا. (2018). السليلوز كاربوكسيميثيل. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
3. QuimiNet. (11 أكتوبر 2006). تطبيقات مختلفة من كربوكسي ميثيل السلولوز. تم الاسترجاع من: quiminet.com
4. جامبوني ج. (بدون تاريخ). تعظيم الاستفادة من عملية السليلوز كاربوكسي ميثيل من قصب قصب السكر. [PDF]. تم الاسترجاع من: aaiq.org.ar
5. مزيج كاربوكسي ميثيلليلوز الهيبارين للوقاية من التصاقات الجراحية. (2017) مجلة البحوث الجراحية 213: 222-233.