La viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica también se divide en varios grados según sus diferentes usos. La viscosidad para lavado oscila entre 10 y 70 (por debajo de 100), el límite superior es de 200 a 1200 para decoración de edificios y otras industrias, y la viscosidad para uso alimentario es aún mayor, superando los 1000. Además, la viscosidad varía según la industria.
Debido a su amplia gama de usos.
La viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica se ve afectada por su masa molecular relativa, concentración, temperatura y valor de pH, y cuando se mezcla con etil o carboxipropilcelulosa, gelatina, goma xantana, carragenina, goma de algarrobo, goma guar, agar, alginato de sodio, pectina, goma arábiga y almidón y sus derivados tienen buena compatibilidad (es decir, efecto sinérgico).
Cuando el pH es 7, la viscosidad de la solución de carboximetilcelulosa sódica es máxima, mientras que entre 4 y 11 se mantiene relativamente estable. La carboximetilcelulosa, en forma de sales de metales alcalinos y amonio, es soluble en agua. Los iones metálicos divalentes Ca²⁺, Mg²⁺ y Fe²⁺ pueden afectar su viscosidad. Los metales pesados como la plata, el bario, el cromo o el Fe³⁺ pueden provocar su precipitación. Si se controla la concentración de iones, por ejemplo, mediante la adición del agente quelante ácido cítrico, se puede obtener una solución más viscosa, dando como resultado una goma blanda o dura.
La carboximetilcelulosa sódica es un tipo de celulosa natural, que generalmente se elabora a partir de línter de algodón o pulpa de madera como materias primas y se somete a una reacción de eterificación con ácido monocloroacético en condiciones alcalinas.
Según las especificaciones de las materias primas y la sustitución del hidrógeno hidroxilo en la unidad de D-glucosa de la celulosa por el grupo carboximetilo, se obtienen compuestos poliméricos solubles en agua con diferentes grados de sustitución y diferentes distribuciones de peso molecular.
Debido a que la carboximetilcelulosa sódica posee muchas características únicas y excelentes, se utiliza ampliamente en la industria química cotidiana, la industria alimentaria y farmacéutica, y otras producciones industriales.
Uno de los indicadores más importantes de la carboximetilcelulosa sódica es su viscosidad. El valor de la viscosidad está relacionado con diversos factores como la concentración, la temperatura y la velocidad de cizallamiento. Sin embargo, estos factores externos influyen en la viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica.
Su peso molecular y distribución molecular son factores internos que afectan la viscosidad de la solución de carboximetilcelulosa sódica. Para el control de la producción y el desarrollo del rendimiento del producto de carboximetilcelulosa sódica, la investigación de su peso molecular y distribución molecular tiene un valor de referencia extremadamente importante, mientras que la medición de la viscosidad solo puede desempeñar un papel de referencia limitado.
Las leyes de Newton en reología: consulte el contenido relevante sobre "reología" en química física, ya que es difícil explicarlas en una o dos frases. En resumen: para una solución diluida de CMC cercana a un fluido newtoniano, el esfuerzo cortante es proporcional a la velocidad de corte, y el coeficiente de proporcionalidad entre ambos se denomina coeficiente de viscosidad o viscosidad cinemática.
La viscosidad se deriva de las fuerzas entre las cadenas moleculares de celulosa, incluyendo las fuerzas de dispersión y los enlaces de hidrógeno. En particular, la polimerización de los derivados de celulosa no da lugar a una estructura lineal, sino a una estructura ramificada. En la solución, numerosas cadenas de celulosa ramificadas se entrelazan formando una red espacial. Cuanto más compacta sea la estructura, mayores serán las fuerzas entre las cadenas moleculares en la solución resultante.
Para generar flujo en una solución diluida de derivados de celulosa, es necesario superar la fuerza entre las cadenas moleculares; por lo tanto, una solución con un alto grado de polimerización requiere mayor fuerza para generar flujo. Para la medición de la viscosidad, la fuerza que actúa sobre la solución de CMC es la gravedad. En condiciones de gravedad constante, la estructura de cadena de la solución de CMC con un alto grado de polimerización presenta una fuerza considerable, lo que resulta en un flujo lento. Este flujo lento refleja la viscosidad.
La viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica está relacionada principalmente con el peso molecular y tiene poca relación con el grado de sustitución. Cuanto mayor sea el grado de sustitución, mayor será el peso molecular, ya que el peso molecular del grupo carboximetilo sustituido es mayor que el del grupo hidroxilo anterior.
La sal sódica del carboximetil éter de celulosa, un éter de celulosa aniónico, es un polvo o gránulo fibroso blanco o blanco lechoso, con una densidad de 0,5-0,7 g/cm³, prácticamente inodoro, insípido e higroscópico. Se dispersa fácilmente en agua formando una solución coloidal transparente y es insoluble en disolventes orgánicos como el etanol. El pH de una solución acuosa al 1% oscila entre 6,5 y 8,5. Cuando el pH es superior a 10 o inferior a 5, la viscosidad de la carboximetilcelulosa sódica se reduce significativamente, y su rendimiento es óptimo cuando el pH es igual a 7.
Es térmicamente estable. La viscosidad aumenta rápidamente por debajo de 20 °C y varía lentamente a 45 °C. El calentamiento prolongado por encima de 80 °C puede desnaturalizar el coloide y reducir significativamente su viscosidad y rendimiento. Es fácilmente soluble en agua y la solución es transparente; es muy estable en soluciones alcalinas y se hidroliza fácilmente en presencia de ácido. Cuando el pH es de 2 a 3, precipita.
Fecha de publicación: 7 de noviembre de 2022