Натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығы

Натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығы әртүрлі қолданылуына байланысты көптеген кластарға бөлінеді. Жуу түрінің тұтқырлығы 10-70 (100-ден төмен), ғимараттарды безендіру және басқа да салалар үшін тұтқырлықтың жоғарғы шегі 200-1200 аралығында, ал тағамдық сорттың тұтқырлығы одан да жоғары. Олардың барлығы 1000-нан жоғары, және әртүрлі салалардың тұтқырлығы бірдей емес.

Қолдану аясы кең болғандықтан.
Натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығы оның салыстырмалы молекулалық массасына, концентрациясына, температурасына және рН мәніне байланысты және оны этил немесе карбоксипропилцеллюлозамен, желатинмен, ксантан шайырымен, каррагенанмен, шегіртке шайырымен, гуар шайырымен, агармен, натрий альгинатымен, пектинмен, гумарабикпен және крахмалмен араластырғанда жақсы үйлесімділікке ие (яғни синергетикалық әсер етеді).

рН мәні 7 болғанда, натрий карбоксиметилцеллюлоза ерітіндісінің тұтқырлығы ең жоғары болады, ал рН мәні 4~11 болғанда, ол салыстырмалы түрде тұрақты болады. Сілтілік металл және аммоний тұздары түріндегі карбоксиметилцеллюлоза суда ериді. Ca2+, Mg2+, Fe2+ екі валентті металл иондары оның тұтқырлығына әсер етуі мүмкін. Күміс, барий, хром немесе Fe3+ сияқты ауыр металдар оны ерітіндіден тұнбаға түсіруі мүмкін. Егер иондардың концентрациясы бақыланса, мысалы, хелат агенті лимон қышқылын қосу арқылы, тұтқырлығы жоғары ерітінді түзілуі мүмкін, нәтижесінде жұмсақ немесе қатты шайыр пайда болады.

Натрий карбоксиметилцеллюлозасы - табиғи целлюлозаның бір түрі, ол әдетте мақта талшығынан немесе ағаш целлюлозасынан шикізат ретінде жасалады және сілтілі жағдайда монохлорсірке қышқылымен эфирлену реакциясына ұшырайды.

Шикізаттың сипаттамаларына және целлюлоза D-глюкоза блогындағы гидроксил сутегінің карбоксиметил тобымен алмастырылуына сәйкес, әртүрлі алмастыру дәрежесі және әртүрлі молекулалық салмақ үлестірімдері бар суда еритін полимер қосылыстары алынды.

Натрий карбоксиметилцеллюлозасы көптеген ерекше және тамаша сипаттамаларға ие болғандықтан, ол күнделікті химия өнеркәсібінде, тамақ және медицинада және басқа да өнеркәсіптік өндірісте кеңінен қолданылады.

Натрий карбоксиметилцеллюлозасының ең маңызды көрсеткіштерінің бірі - натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығы. Тұтқырлықтың мәні концентрация, температура және ығысу жылдамдығы сияқты әртүрлі факторлармен байланысты. Дегенмен, концентрация, температура және ығысу жылдамдығы сияқты факторлар натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығына әсер ететін сыртқы факторлар болып табылады.

Оның молекулалық салмағы мен молекулалық таралуы натрий карбоксиметилцеллюлоза ерітіндісінің тұтқырлығына әсер ететін ішкі факторлар болып табылады. Натрий карбоксиметилцеллюлозасын өндіруді бақылау және өнімнің өнімділігін дамыту үшін оның молекулалық салмағы мен молекулалық салмақ таралуын зерттеу өте маңызды анықтамалық мәнге ие, ал тұтқырлықты өлшеу тек белгілі бір анықтамалық рөл атқара алады.

Ньютонның реологиядағы заңдары, физикалық химиядағы «реологияның» тиісті мазмұнын оқып шығыңыз, оны бір-екі сөйлеммен түсіндіру қиын. Егер сіз оны айтуыңыз керек болса: Ньютон сұйықтығына жақын cmc сұйылтылған ерітіндісі үшін ығысу кернеуі кесу жиегінің жылдамдығына пропорционалды, ал олардың арасындағы пропорционалды коэффициент тұтқырлық коэффициенті немесе кинематикалық тұтқырлық деп аталады.

Тұтқырлық целлюлоза молекулалық тізбектері арасындағы күштерден, соның ішінде дисперсия күштері мен сутектік байланыстардан алынады. Атап айтқанда, целлюлоза туындыларының полимерленуі сызықтық құрылым емес, көп тармақталған құрылым болып табылады. Ерітіндіде көптеген көп тармақталған целлюлоза кеңістіктік желілік құрылымды қалыптастыру үшін өзара байланысады. Құрылым неғұрлым тығыз болса, алынған ерітіндідегі молекулалық тізбектер арасындағы күштер соғұрлым көп болады.

Целлюлоза туындыларының сұйылтылған ерітіндісінде ағынды тудыру үшін молекулалық тізбектер арасындағы күшті жеңу керек, сондықтан полимерлену дәрежесі жоғары ерітінді ағынды тудыру үшін үлкен күш қажет. Тұтқырлықты өлшеу үшін CMC ерітіндісіне әсер ететін күш ауырлық күші болып табылады. Тұрақты ауырлық күші жағдайында полимерлену дәрежесі жоғары CMC ерітіндісінің тізбекті құрылымы үлкен күшке ие және ағын баяу. Баяу ағын тұтқырлықты көрсетеді.

Натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығы негізінен молекулалық салмаққа байланысты және орын басу дәрежесіне аз әсер етеді. Орын басу дәрежесі неғұрлым жоғары болса, молекулалық салмақ соғұрлым жоғары болады, себебі орын басу карбоксиметил тобының молекулалық салмағы алдыңғы гидроксил тобынан үлкен.

Целлюлоза карбоксиметил эфирінің натрий тұзы, аниондық целлюлоза эфирі, ақ немесе сүтті ақ талшықты ұнтақ немесе түйіршік болып табылады, тығыздығы 0,5-0,7 г/см3, иіссіз, дәмсіз және гигроскопиялық. Ол суда мөлдір коллоидты ерітінді түзу үшін оңай ериді және этанол сияқты органикалық еріткіштерде ерімейді. 1% сулы ерітіндінің рН мәні 6,5-тен 8,5-ке дейін. рН>10 немесе <5 болғанда, натрий карбоксиметилцеллюлозасының тұтқырлығы айтарлықтай төмендейді, ал рН=7 болғанда өнімділік ең жақсы болады.

Ол термиялық тұрақты. Тұтқырлығы 20℃ төмен температурада тез көтеріледі және 45℃ температурада баяу өзгереді. 80℃ жоғары ұзақ уақыт қыздыру коллоидты денатурациялауы және тұтқырлығы мен өнімділігін айтарлықтай төмендетуі мүмкін. Ол суда оңай ериді, ерітіндісі мөлдір; сілтілі ерітіндіде өте тұрақты және қышқыл болған кезде гидролизденуі оңай. рН мәні 2-3 болғанда, ол тұнбаға түседі.