कार्बोक्सीमेथिलसेल्युलोज म्हणजे काय?

सेल्युलोजच्या कार्बोक्सीमिथायलेशननंतर कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज (CMC) मिळवले जाते. त्याच्या जलीय द्रावणात घट्ट करणे, फिल्म तयार करणे, बंधन, पाणी धरून ठेवणे, कलिल संरक्षण, पायसीकरण आणि निलंबन हे गुणधर्म आहेत आणि त्याचा पेट्रोलियम, अन्न, औषध, वस्त्रोद्योग आणि कागद उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. हे सर्वात महत्त्वाच्या सेल्युलोज इथर्सपैकी एक आहे. नैसर्गिक सेल्युलोज हे निसर्गात सर्वात जास्त प्रमाणात आढळणारे आणि सर्वाधिक मुबलक पॉलिसेकेराइड आहे आणि त्याचे स्रोत खूप समृद्ध आहेत. सेल्युलोजचे सध्याचे सुधारण तंत्रज्ञान प्रामुख्याने इथरीकरण आणि एस्टरीफिकेशनवर केंद्रित आहे. कार्बोक्सीमिथायलेशन हे एक प्रकारचे इथरीकरण तंत्रज्ञान आहे.

भौतिक गुणधर्म

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज (CMC) हे एक ॲनायोनिक सेल्युलोज इथर आहे, जे पांढऱ्या किंवा किंचित पिवळ्या रंगाच्या गुच्छदार तंतुमय पावडरच्या किंवा पांढऱ्या पावडरच्या स्वरूपात आढळते. ते गंधहीन, चवहीन आणि बिनविषारी असते; थंड किंवा गरम पाण्यात सहज विरघळते आणि विशिष्ट चिकटपणाचे स्वच्छ द्रावण तयार करते. हे द्रावण उदासीन किंवा किंचित अल्कधर्मी असते, इथेनॉल, इथर, आयसोप्रोपेनॉल, ॲसिटोन आणि इतर सेंद्रिय द्रावकांमध्ये अविद्राव्य असते, तर इथेनॉल किंवा ॲसिटोन असलेल्या ६०% पाण्याच्या द्रावणात विद्राव्य असते. ते आर्द्रताशोषक असून प्रकाश आणि उष्णतेसाठी स्थिर असते, तापमान वाढल्याने त्याचा चिकटपणा कमी होतो, द्रावण pH २-१० वर स्थिर राहते, pH २ पेक्षा कमी असताना घन अवक्षेप तयार होतो आणि pH १० पेक्षा जास्त असताना चिकटपणा कमी होतो. रंगहीन होण्याचे तापमान २२७℃, कार्बनीकरण तापमान २५२℃ आहे आणि २% जलीय द्रावणाचा पृष्ठताण ७१mn/n आहे.

रासायनिक गुणधर्म

हे कार्बोक्सीमेथिल प्रतिस्थापकांच्या सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्हजपासून तयार केले जाते, ज्यात सेल्युलोजवर सोडियम हायड्रॉक्साइडची प्रक्रिया करून अल्कली सेल्युलोज बनवले जाते आणि नंतर मोनोक्लोरोऍसिटिक ऍसिडसोबत अभिक्रिया केली जाते. सेल्युलोज बनवणाऱ्या ग्लुकोज युनिटमध्ये ३ हायड्रॉक्सिल गट असतात ज्यांची जागा घेतली जाऊ शकते, त्यामुळे वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रतिस्थापन असलेली उत्पादने मिळवता येतात. सरासरी, प्रति १ ग्रॅम कोरड्या वजनात १ मिलिमोल कार्बोक्सीमेथिल मिसळले जाते, जे पाण्यात आणि सौम्य ऍसिडमध्ये अविद्राव्य असते, परंतु ते फुगवून आयन एक्सचेंज क्रोमॅटोग्राफीसाठी वापरले जाऊ शकते. कार्बोक्सीमेथिलचा pKa शुद्ध पाण्यात सुमारे ४ आणि ०.५ मोल/लिटर NaCl मध्ये सुमारे ३.५ असतो. हे एक दुर्बल आम्लधर्मी कॅटायन एक्सचेंजर आहे आणि सामान्यतः pH>४ असताना उदासीन आणि क्षारधर्मी प्रथिनांच्या विलगिकरणासाठी वापरले जाते. ४०% पेक्षा जास्त हायड्रॉक्सिल गटांची जागा कार्बोक्सीमेथिल गटांनी घेतली जाते, जे पाण्यात विरघळून एक स्थिर, उच्च-स्निग्धता असलेले कलिल द्रावण तयार करू शकते.

मुख्य उद्देश

कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज (CMC) ही एक बिनविषारी आणि गंधहीन पांढरी, स्थिर कार्यक्षमता असलेली आणि पाण्यात सहज विरघळणारी कणमय पावडर आहे. त्याचे जलीय द्रावण एक उदासीन किंवा अल्कधर्मी पारदर्शक चिकट द्रव असते, जे इतर पाण्यात विरघळणाऱ्या गोंद आणि रेझिन्समध्ये विरघळते, आणि इथेनॉलसारख्या सेंद्रिय द्रावकांमध्ये अविद्राव्य असते. CMC चा उपयोग चिकटवणारे द्रव्य, घट्ट करणारे द्रव्य, निलंबनकारक, पायसीकारक, विखुरणारे द्रव्य, स्थिरीकरणकारक, आकार देणारे द्रव्य इत्यादी म्हणून केला जाऊ शकतो.

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज (सीएमसी) हे सेल्युलोज इथर्सपैकी सर्वाधिक उत्पादन होणारे, सर्वाधिक वापरले जाणारे आणि सर्वात सोयीस्कर उत्पादन आहे, जे सामान्यतः "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लूटामेट" म्हणून ओळखले जाते.

१. याचा उपयोग तेल आणि नैसर्गिक वायूचे उत्खनन, विहीर खोदणे आणि इतर प्रकल्पांसाठी केला जातो.

① सीएमसी असलेल्या चिखलामुळे विहिरीच्या भिंतीवर कमी पारगम्यता असलेला एक पातळ आणि घट्ट फिल्टर केक तयार होऊ शकतो, ज्यामुळे पाण्याची हानी कमी होते.

2) चिखलामध्ये सीएमसी (CMC) मिसळल्यानंतर, ड्रिलिंग रिगला कमी प्रारंभिक कतरण बल (initial shear force) मिळू शकते, ज्यामुळे चिखलामध्ये अडकलेला वायू सहजपणे बाहेर पडतो आणि त्याच वेळी, चिखलाच्या खड्ड्यातील कचरा लवकर बाहेर टाकला जातो.

3. इतर सस्पेंशन डिस्पर्शनप्रमाणे, ड्रिलिंग मडचेही एक निश्चित अस्तित्व कालावधी असतो आणि सीएमसीच्या (CMC) मिश्रणामुळे ते स्थिर होऊ शकते व त्याचा अस्तित्व कालावधी वाढवता येतो.

④ सीएमसी असलेल्या चिखलावर बुरशीचा प्रादुर्भाव क्वचितच होतो, त्यामुळे उच्च पीएच मूल्य राखण्याची आणि संरक्षक वापरण्याची आवश्यकता नसते.

⑤ यामध्ये ड्रिलिंग मड वॉशिंग फ्लुइड ट्रीटमेंट एजंट म्हणून सीएमसी (CMC) असते, जे विविध विद्राव्य क्षारांच्या प्रदूषणाला प्रतिकार करू शकते.

⑥ सीएमसी असलेल्या चिखलात चांगली स्थिरता असते आणि तापमान १५०℃ पेक्षा जास्त असले तरीही ते पाण्याचे नुकसान कमी करू शकते.

उच्च स्निग्धता आणि उच्च प्रतिस्थापन प्रमाण असलेले सीएमसी कमी घनतेच्या चिखलासाठी योग्य आहे, आणि कमी स्निग्धता व उच्च प्रतिस्थापन प्रमाण असलेले सीएमसी उच्च घनतेच्या चिखलासाठी योग्य आहे. सीएमसीची निवड चिखलाचा प्रकार, प्रदेश आणि विहिरीची खोली यांसारख्या विविध परिस्थितीनुसार निश्चित केली पाहिजे.

२. वस्त्र, छपाई आणि रंगाई उद्योगात वापरले जाते. वस्त्र उद्योगात कापूस, रेशीम, लोकर, रासायनिक तंतू, मिश्रित आणि इतर मजबूत सामग्रीच्या हलक्या धाग्यांच्या सायझिंगसाठी सीएमसीचा सायझिंग एजंट म्हणून वापर केला जातो;

३. कागद उद्योगात वापर: सीएमसीचा उपयोग कागदाचा पृष्ठभाग गुळगुळीत करणारे घटक आणि आकार देणारे घटक म्हणून केला जाऊ शकतो. लगद्यामध्ये ०.१% ते ०.३% सीएमसी मिसळल्याने कागदाची ताणशक्ती ४०% ते ५०% ने वाढू शकते, दाबामुळे होणारी फाटण्याची क्षमता ५०% ने वाढते आणि मळण्याची क्षमता ४ ते ५ पटीने वाढते.

४. कृत्रिम डिटर्जंटमध्ये मिसळल्यावर सीएमसीचा वापर घाण शोषक म्हणून केला जाऊ शकतो; टूथपेस्ट उद्योगासारख्या दैनंदिन रसायनांमध्ये सीएमसी ग्लिसरीनचे जलीय द्रावण टूथपेस्टसाठी गम बेस म्हणून वापरले जाते; औषधनिर्माण उद्योगात घट्टपणा आणणारे आणि इमल्सीफायर म्हणून वापरले जाते; सीएमसीचे जलीय द्रावण घट्ट करून फ्लोटिंग मिनरल प्रोसेसिंगसाठी वापरले जाते, इत्यादी.

५. सिरॅमिक उद्योगात, याचा उपयोग चिकट पदार्थ, प्लॅस्टिकायझर, ग्लेझसाठी निलंबनकारक, रंग स्थिर करणारा घटक इत्यादी म्हणून केला जाऊ शकतो.

६. बांधकामात पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता आणि मजबुती सुधारण्यासाठी वापरले जाते.

७. याचा उपयोग अन्न उद्योगात होतो. अन्न उद्योगात, उच्च प्रतिस्थापन अंशासह सीएमसीचा वापर आईस्क्रीम, डबाबंद पदार्थ, झटपट शिजणारे नूडल्स घट्ट करण्यासाठी आणि बिअरसाठी फेस स्थिर करण्यासाठी, इत्यादींमध्ये घट्ट करणारे पदार्थ, बंधक किंवा सहायक घटक म्हणून केला जातो.

८. औषधनिर्माण उद्योग योग्य स्निग्धता असलेल्या सीएमसीची निवड टॅब्लेट बाइंडर, विघटनकारक आणि सस्पेंशनसाठी निलंबनकारक म्हणून करतो.