Natrii carboxymethylcellulosa (etiam nota ut: natrii carboxymethylcellulosa, carboxymethylcellulosa,CMCCarboxymethyl, Cellulosum Natricum, Sal Natricus Caboxy Methyl Cellulosum) est genus cellulosae latissime et maxima quantitate in mundo hodie adhibitum.
CMC-Na, breviter dictum, est derivatum cellulosae cum polymerizatione glucosii gradu 100-2000, et massa moleculari relativa 242.16. Pulvis albus fibrosus vel granulosus. Inodorum, insipidi, insipidi, hygroscopici, insolubilis in solventibus organicis.
Proprietates fundamentales
1. Structura molecularis carboxymethylcellulosae natrii (CMC)
Primum a Germania anno 1918 productum est, et anno 1921 patente munitum et in mundo apparuit. Productio commercialis ex eo tempore in Europa effecta est. Eo tempore, tantum productum rudis erat, ut colloidum et ligans adhibitum. Ab anno 1936 ad 1941, investigatio applicationis industrialis natrii carboxymethylcellulosae satis activa erat, et nonnulla patenta inspirantia inventa sunt. Bello Orbis Terrarum II, Germania natrii carboxymethylcellulosam in detergentibus syntheticis adhibuit. Hercules natrii carboxymethylcellulosam primum in Civitatibus Foederatis Americae anno 1943 fabricavit, et natrii carboxymethylcellulosam refinatam anno 1946 produxit, quae ut additivum cibarium tutum agnita est. Patria mea eam annis 1970 adoptare coepit, et annis 1990 late adhibita est. Latissime adhibita et maxima copia cellulosae in mundo hodie est.
Formula structuralis: C₆H₁O₂(OH)₂OCH₂COONa Formula molecularis: C₆H₁₁O₂Na
Hoc productum est sal natricus cellulosae carboxymethyli aetheris, fibra anionica.
2. Aspectus carboxymethylcellulosae natrii (CMC)
Hoc productum est sal natricus cellulosae carboxymethyli aetheris, aether cellulosae anionicus, pulvis vel granulus fibrosus albus vel lacteus, densitatis 0.5-0.7 g/cm3, fere inodorus, insipidus, hygroscopicus. Facile in aqua dispergitur ad solutionem colloidalem pellucidam formandam, et in solventibus organicis ut aethanolo insolubilis est [1]. pH solutionis aquosae 1% est 6.5-8.5, cum pH > 10 vel < 5, viscositas mucilagini significanter decrescit, et efficacia optima est cum pH = 7. Stabilis calori, viscositas celeriter infra 20°C ascendit, et lente mutatur ad 45°C. Calefactio diuturna supra 80°C colloidem denaturare et viscositatem atque efficaciam significanter reducere potest. Facile in aqua solubilis est, et solutio pellucida est; In solutione alcalina valde stabile est, sed cum acido occurrit facile hydrolyzatur, et praecipitabit cum valor pH 2-3 est, et etiam cum salibus metallorum polyvalentium reagit.
Propositum principale
In industria alimentaria adhibetur ut spissator, in industria pharmaceutica ut vector medicamentorum, et in industria chemica quotidiana ut ligans et anti-redepositionis. In industria typographica et tinctoria, ut colloidum protectivum pro agentibus aptandis et pastis typographicis adhibetur. In industria petrochemica, ut pars fluidi fracturae ad recuperationem olei adhiberi potest. [2]
Incompatibilitas
Carboxymethylcellulosa natrica cum solutionibus acidis fortibus, salibus ferri solubilibus, aliisque metallis, ut aluminio, hydrargyro, et zinco, non convenit. Cum pH minus quam 2 est, et cum ethanolo 95% mixta, praecipitatio fiet.
Natrii carboxymethylcellulosa coagglomerationes cum gelatina et pectino formare potest, et etiam complexa cum collageno formare, quae certas proteinas positive oneratas praecipitare possunt.
ars
CMC plerumque est compositum polymericum anionicum, quod paratur per reactionem cellulosae naturalis cum alcali caustico et acido monochloroacetico, pondere moleculari 6400 (±1000). Praecipua producta secundaria sunt natrii chloridum et natrii glycolas. CMC ad modificationem cellulosae naturalis pertinet. Organizatio Nationum Unitarum pro Alimentatione et Agricultura (FAO) et Organizatio Mundi Sanitatis (OMS) eam officialiter "cellulosam modificatam" appellaverunt.
Indices principales ad qualitatem CMC metiendam sunt gradus substitutionis (DS) et puritas. Generaliter, proprietates CMC differunt si DS differt; quo altior gradus substitutionis, eo fortior solubilitas, et eo melior pelluciditas atque stabilitas solutionis. Secundum relationes, pelluciditas CMC melior est cum gradus substitutionis est 0.7-1.2, et viscositas solutionis aquosae maxima est cum valor pH est 6-9. Ut qualitas eius confirmetur, praeter electionem agentis aetherificationis, nonnulli factores qui gradum substitutionis et puritatem afficiunt etiam considerandi sunt, ut relatio inter quantitatem alcali et agentis aetherificationis, tempus aetherificationis, contentum aquae in systemate, temperatura, valor pH, concentratio solutionis et sal, etc.
status quo
Ut inopia materiarum rudis (gossypii purificati ex fragmentis gossypii facti) solveretur, annis proximis, nonnullae unitates investigationis scientificae in patria mea cum societatibus cooperatae sunt ut stramen oryzae, gossypium tritum (gossypium superfluum), et faeces tofuum plene utantur ad CMC feliciter producendum. Sumptus productionis magnopere reducti sunt, quod novum fontem materiarum rudis ad productionem industrialem CMC aperit et usum comprehensivum opum efficit. Ex una parte, sumptus productionis minuuntur, ex altera parte, CMC ad maiorem praecisionem progreditur. Investigatio et progressus CMC praecipue in transformatione technologiae productionis existentis et innovatione processus fabricationis intendit, necnon in novis productis CMC cum proprietatibus singularibus, ut processus "methodus solventis-slurry" [3] qui feliciter in terris externis evolutus et late adhibitus est, versatur. Novus genus CMC modificati cum magna stabilitate producitur. Propter maiorem gradum substitutionis et distributionem aequabiliorem substituentium, in latiori ambitu camporum productionis industrialis et ambitus usus complexi adhiberi potest ad requisita processus altiora implenda. Internationaliter, hoc novum genus CMC modificatae etiam "cellulosa polyanionica (PAC, Poly anionic cellulose)" appellatur.
salus
Alta securitas, ADI ordinationibus non eget, et normae nationales formulatae sunt [4].
applicatio
Hoc productum munera habet ligandi, spissandi, roborandi, emulsificandi, aquae retentionis et suspensionis.
Applicatio CMC in cibo
FAO et OMS usum CMC purae in cibo probarunt. Haec probata est post investigationes et probationes biologicas et toxicologicas severissimas. Consummatio tuta (ADI) secundum normam internationalem est 25mg/(kg·d), id est circiter 1.5 g/d per personam. Relatum est nonnullos homines nullam reactionem toxicam habuisse cum consumptio 10 kg attigisset. CMC non solum bonum stabilisator emulsificationis et spissator in applicationibus cibariis est, sed etiam excellentem stabilitatem congelationis et liquefactionis habet, et saporem producti emendare et tempus repositionis prolongare potest. Quantitas in lacte soiae, glacie cremeo, gelatina, potionibus et vasis metallicis adhibita est circiter 1% ad 1.5%. CMC etiam dispersionem emulsificatam stabilem cum aceto, liquamine soiae, oleo vegetabili, suco fructuum, iure, suco vegetabili, etc. formare potest, et dosis est 0.2% ad 0.5%. Praesertim, excellentem vim emulsificantem habet pro oleis animalibus et vegetabilibus, proteinis et solutionibus aquosis, permittens ei emulsionem homogeneam cum effectu stabili formare. Propter salutem et fidem, dosis eius non limitatur a norma nationali hygienae alimentariae ADI. CMC continenter in agro alimentario evoluta est, et investigatio de applicatione carboxymethylcellulosae natrii in productione vini etiam peracta est.
Usus CMC in medicina
In industria pharmaceutica, adhiberi potest ut stabilisator emulsionis in injectionibus, ligamen, et agens pelliculae formantis pro tabulis. Quidam probaverunt CMC esse vectorem medicamentorum anticancerosorum tutum et fidum per experimenta fundamentalia et in animalibus. Adhibita CMC ut materia membranae, forma medicamentorum modificata pulveris medicinae traditionalis Sinensis Yangyin Shengji, membrana Yangyin Shengji, ad vulnera operationum dermabrasionis et vulnera traumatica adhiberi potest. Studia in exemplaribus animalibus demonstraverunt pelliculam infectionem vulneris impedire et nullam differentiam significantem a fasciis gazae habere. Quod ad exudationem fluidi textus vulneris moderandam et celerem curationem vulnerum attinet, haec pellicula significanter melior est quam fasciae gazae, et effectum habet oedema postoperativum et irritationem vulnerum reducendi. Praeparatio pelliculae ex alcohole polyvinylico: carboxymethylcellulosa natrica: polycarboxyethyleno facta, proportione 3:6:1, optima praescriptio est, et adhaesio et celeritas liberationis ambae augentur. Adhaesio praeparationis, tempus residentiae praeparationis in cavitate orali, et efficacia medicamenti in praeparatione omnia significanter augentur. Bupivacainum est anestheticum locale validum, sed interdum graves effectus secundarios cardiovasculares producere potest cum venenatur. Quare, quamquam bupivacainum late in clinica adhibetur, investigationes de praeventione et curatione reactionum toxicarum eius semper maiori attentione praebitae sunt. Studia pharmacologica demonstraverunt CIVIC, ut substantiam liberationis continuae cum solutione bupivacaini formulatam, effectus secundarios medicamenti significanter reducere posse. In chirurgia PRK, usus tetracaini concentrationis humilis et medicamentorum anti-inflammatoriorum non-steroideorum cum CMC coniuncti dolorem postoperativum significanter levare potest. Praeventio adhaesionum peritonealium postoperativarum et reductio obstructionis intestinalis inter res maxime sollicitas in chirurgia clinica sunt. Studia demonstraverunt CMC significanter meliorem esse quam hyaluronatum natricum in gradu adhaesionum peritonealium postoperativarum reducendo, et adhiberi posse ut methodus efficax ad praeventionem adhaesionum peritonealium. CMC in infusione catheterica arteriarum hepaticarum medicamentorum anticancerosorum ad curationem cancri hepatis adhibetur, quae tempus residentiae medicamentorum anticancerosorum in tumoribus significanter prolongare, vim antitumoralem augere, et effectum therapeuticum emendare potest. In medicina animalium, CMC etiam latam usuum varietatem habet. Relatum est [5] instillationem intraperitonealem solutionis CMC 1% ovibus effectum magnum habere in prohibendis dystociis et adhaesionibus abdominalibus post chirurgiam tractus reproductivi in pecoribus.
CMC in aliis applicationibus industrialibus
In detergentibus, CMC ut agens contra redepositionem sordis adhiberi potest, praesertim in textilibus fibrarum syntheticarum hydrophobicis, quod significanter melius est quam fibra carboxymethylica.
CMC ad puteos olei protegendos tamquam stabilisator luti et agens retentionis aquae in perforatione olei adhiberi potest. Dosis pro quolibet puteo olei est 2.3t pro puteis superficialibus et 5.6t pro puteis profundis;
In industria textili, ut agens ad dimensionandum, spissator ad pastam imprimendam et tinctam, ad impressionem textilium, et ad rigidificationem poliendam adhibetur. Ut agens ad dimensionandum, solubilitatem et viscositatem augere potest, et facile dedimensionatur; ut agens rigidificans, dosis eius supra 95% est; ut agens ad dimensionandum, robur et flexibilitas pelliculae ad dimensionandum significanter augentur; cum fibroino serico regenerato, membrana composita ex carboxymethylcellulosa ut matrix ad glucosum oxidasem immobilizandam adhibetur, et glucosum oxidasem et ferroceni carboxylasem immobilizantur, et biosensor glucosi factus maiorem sensibilitatem et stabilitatem habet. Studia demonstraverunt cum homogenatum silicae gel cum solutione CMC concentratione circiter 1% (w/v) praeparatur, perfunctionem chromatographicam laminae tenuis stratae praeparatae optimam esse. Simul, lamina tenuis strata sub condicionibus optimis obducta robur strati aptum habet, variis modis exemplificationis aptum, facile operandum. CMC adhaesionem plurimis fibris habet et nexum inter fibras emendare potest. Stabilitas viscositatis eius uniformitatem magnitudinis praestare potest, ita efficaciam textoriae augens. Adhiberi etiam potest ut agens perficiendi textilia, praesertim ad perficiendum rugas permanentem, quod mutationes durabiles textilibus affert.
CMC ut agens antisedimentationis, emulgens, dispergens, adaequans, et glutinum pro tunicis adhiberi potest. Potest solida materia tunici aequaliter in solvente distribuere, ita ut tunica diu non delaminetur. Etiam late in coloribus adhibetur.
Cum CMC ut flocculans adhibetur, efficacius est quam natrii gluconas in removendis ionibus calcii. Cum ut commutator cationum adhibetur, eius capacitas commutationis ad 1.6 ml/g pervenire potest.
CMC in industria chartae ut agens ad chartam adplicandam adhibetur, quod firmitatem siccae et firmitatem humidae chartae, necnon resistentiam olei, absorptionem atramenti et resistentiam aquae insigniter augere potest.
CMC ut hydrosol in cosmeticis et ut spissator in dentifricio adhibetur, et eius dosis est circiter 5%.
CMC adhiberi potest ut floculans, chelans, emulsor, spissator, aquam retinens, dimensionem faciens, materia pelliculae formans, et cetera, et etiam late in electronicis, pesticidis, corio, materiis plasticis, impressione, ceramicis, dentifricio, chemicis quotidianis aliisque campis adhibetur, et propter excellentem efficaciam et latam usuum varietatem, novos campos applicationis perpetuo aperit, et prospectus mercatus latissimus est.
Cautiones
(1) Compatibilitas huius producti cum acido forti, alcali forti, et ionibus metallorum gravium (velut aluminio, zinco, mercurio, argento, ferro, etc.) contraindicata est.
(2) Consumptio licita huius producti est 0-25mg/kg·d.
Instructiones
CMC directe cum aqua misce ut gluten pastosum ad usum posteriorem efficias. Cum gluten CMC configuras, primum certam quantitatem aquae purae in cisternam mixturae cum instrumento agitationis adde, et, instrumento agitationis accenso, CMC lente et aequaliter in cisternam mixturae asperge, continuo agitando, ut CMC plene cum aqua integrata, CMC plene dissolvi possit. Cum CMC dissolvitur, causa cur aequaliter aspergi et continue agitari debeat est "ne difficultates agglomerationis, agglomerationis, et quantitatem CMC dissolutae cum CMC aquam contingit minuere," et ut celeritas dissolutionis CMC augeatur. Tempus agitandi non idem est ac tempus quo CMC plene dissolvit. Duo sunt conceptus. Generaliter, tempus agitandi multo brevius est quam tempus quo CMC plene dissolvit. Tempus utriusque requisitum a condicione specifica pendet.
Basis ad tempus agitationis determinandum est: cumCMCCum aequaliter in aqua dispersa sit et nullae magnae glebae manifestae sint, agitatio sisti potest, ut CMC et aqua penetrent et inter se in statu quiescenti coalescant.
Basis ad tempus determinandum quod CMC requiritur ad penitus dissolvendum est haec:
(1) CMC et aqua penitus coniunguntur, neque ulla separatio solidi et liquidi inter eas est;
(2) Pasta mixta in statu uniformi est, et superficies plana et levis est;
(3) Color pastae mixtae prope incolor et perspicuus est, et nullae materiae granulares in pasta sunt. A tempore quo CMC in cisternam mixturae immittitur et cum aqua mixtum est usque ad tempus quo CMC omnino dissolutum est, tempus requisitum inter horas decem et viginti est.
Tempus publicationis: XXVI Aprilis MMXXIV