Metilselulosa (MC) adalah jenis eter selulosa. Senyawa eter selulosa adalah turunan yang diperoleh melalui modifikasi kimia dari selulosa alami, dan metilselulosa adalah turunan selulosa penting yang terbentuk melalui metilasi (substitusi metil) bagian hidroksil dari selulosa. Oleh karena itu, metilselulosa bukan hanya turunan selulosa, tetapi juga eter selulosa yang umum.
1. Pembuatan metilselulosa
Metilselulosa dibuat dengan mereaksikan selulosa dengan agen metilasi (seperti metil klorida atau dimetil sulfat) dalam kondisi basa untuk metilasi bagian hidroksil dari selulosa. Reaksi ini terutama terjadi pada gugus hidroksil pada posisi C2, C3 dan C6 dari selulosa untuk membentuk metilselulosa dengan tingkat substitusi yang berbeda-beda. Proses reaksinya adalah sebagai berikut:
Selulosa (polisakarida yang terdiri dari unit glukosa) pertama kali diaktifkan dalam kondisi basa;
Kemudian agen metilasi dimasukkan untuk menjalani reaksi eterifikasi untuk memperoleh metilselulosa.
Metode ini dapat menghasilkan produk metilselulosa dengan viskositas dan sifat kelarutan yang berbeda dengan mengatur kondisi reaksi dan tingkat metilasi.
2. Sifat-sifat metilselulosa
Metilselulosa memiliki sifat-sifat utama berikut:
Kelarutan: Tidak seperti selulosa alami, metilselulosa dapat larut dalam air dingin tetapi tidak dalam air panas. Hal ini karena penambahan substituen metil menghancurkan ikatan hidrogen antara molekul selulosa, sehingga mengurangi kristalinitasnya. Metilselulosa membentuk larutan transparan dalam air dan menunjukkan karakteristik gelasi pada suhu tinggi, yaitu larutan mengental saat dipanaskan dan kembali cair setelah didinginkan.
Tidak beracun: Metilselulosa tidak beracun dan tidak diserap oleh sistem pencernaan manusia. Oleh karena itu, metilselulosa sering digunakan dalam bahan tambahan makanan dan farmasi sebagai pengental, pengemulsi, dan penstabil.
Pengaturan viskositas: Metilselulosa memiliki sifat pengaturan viskositas yang baik, dan viskositas larutannya terkait dengan konsentrasi larutan dan berat molekul. Dengan mengendalikan tingkat substitusi dalam reaksi eterifikasi, produk metilselulosa dengan rentang viskositas yang berbeda dapat diperoleh.
3. Kegunaan metilselulosa
Karena sifat fisik dan kimianya yang unik, metilselulosa telah digunakan secara luas di banyak industri.
3.1 Industri makanan
Metilselulosa merupakan bahan tambahan makanan umum yang digunakan dalam berbagai pengolahan makanan, terutama sebagai pengental, pengemulsi, dan penstabil. Karena metilselulosa dapat membentuk gel saat dipanaskan dan mengembalikan fluiditas setelah didinginkan, metilselulosa sering digunakan dalam makanan beku, makanan panggang, dan sup. Selain itu, sifat metilselulosa yang rendah kalori menjadikannya bahan penting dalam beberapa formula makanan rendah kalori.
3.2 Industri farmasi dan medis
Metilselulosa banyak digunakan dalam industri farmasi, terutama dalam produksi tablet, sebagai eksipien dan pengikat. Karena kemampuan penyesuaian viskositasnya yang baik, metilselulosa dapat secara efektif meningkatkan kekuatan mekanis dan sifat disintegrasi tablet. Selain itu, metilselulosa juga digunakan sebagai komponen air mata buatan dalam oftalmologi untuk mengobati mata kering.
3.3 Industri konstruksi dan material
Di antara bahan bangunan, metilselulosa banyak digunakan dalam semen, gipsum, pelapis dan perekat sebagai pengental, penahan air dan pembentuk film. Karena retensi airnya yang baik, metilselulosa dapat meningkatkan fluiditas dan pengoperasian bahan konstruksi dan menghindari pembentukan retakan dan rongga.
3.4 Industri kosmetik
Metilselulosa juga umum digunakan dalam industri kosmetik sebagai pengental dan penstabil untuk membantu membentuk emulsi dan gel yang tahan lama. Metilselulosa dapat meningkatkan rasa produk dan meningkatkan efek pelembap. Metilselulosa bersifat hipoalergenik dan ringan, serta cocok untuk kulit sensitif.
4. Perbandingan metilselulosa dengan eter selulosa lainnya
Eter selulosa merupakan kelompok besar. Selain metilselulosa, terdapat pula etil selulosa (EC), hidroksipropil metilselulosa (HPMC), hidroksietil selulosa (HEC), dan jenis lainnya. Perbedaan utamanya terletak pada jenis dan tingkat substitusi substituen pada molekul selulosa, yang menentukan kelarutan, viskositas, dan area aplikasinya.
Metilselulosa vs Hidroksipropil Metilselulosa (HPMC): HPMC merupakan versi perbaikan dari metilselulosa. Selain substituen metil, hidroksipropil juga ditambahkan, yang membuat kelarutan HPMC lebih beragam. HPMC dapat dilarutkan dalam rentang suhu yang lebih luas, dan suhu gelasi termalnya lebih tinggi daripada metilselulosa. Oleh karena itu, dalam industri bahan bangunan dan farmasi, HPMC memiliki rentang aplikasi yang lebih luas.
Metilselulosa vs Etil Selulosa (EC): Etil selulosa tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik. Etil selulosa sering digunakan dalam bahan membran lepas lambat untuk pelapis dan obat-obatan. Metil selulosa larut dalam air dingin dan terutama digunakan sebagai pengental dan agen penahan air. Area aplikasinya berbeda dari etil selulosa.
5. Tren pengembangan eter selulosa
Dengan meningkatnya permintaan akan bahan yang berkelanjutan dan bahan kimia hijau, senyawa eter selulosa, termasuk metil selulosa, secara bertahap menjadi komponen penting dari bahan yang ramah lingkungan. Senyawa ini berasal dari serat tanaman alami, dapat diperbarui, dan dapat terurai secara alami di lingkungan. Di masa mendatang, bidang aplikasi eter selulosa dapat diperluas lebih lanjut, seperti dalam energi baru, bangunan hijau, dan biomedis.
Sebagai jenis eter selulosa, metil selulosa banyak digunakan di berbagai industri karena sifat fisik dan kimianya yang unik. Ia tidak hanya memiliki kelarutan yang baik, tidak beracun, dan kemampuan penyesuaian viskositas yang baik, tetapi juga memainkan peran penting dalam makanan, obat-obatan, konstruksi, dan kosmetik. Di masa mendatang, dengan meningkatnya permintaan akan bahan yang ramah lingkungan, prospek aplikasi metil selulosa akan lebih luas.
Waktu posting: 23-Okt-2024