கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் என்றால் என்ன?

செல்லுலோஸின் கார்பாக்ஸிமெத்திலேற்றத்திற்குப் பிறகு கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ் (CMC) பெறப்படுகிறது. அதன் நீர்க்கரைசல், அடர்த்தியாக்குதல், படலம் உருவாக்குதல், பிணைத்தல், நீரைத் தக்கவைத்தல், கூழ்மப் பாதுகாப்பு, குழம்பாக்குதல் மற்றும் தொங்கல் போன்ற செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. மேலும் இது பெட்ரோலியம், உணவு, மருந்து, ஜவுளி மற்றும் காகிதத் தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது மிக முக்கியமான செல்லுலோஸ் ஈதர்களில் ஒன்றாகும். இயற்கை செல்லுலோஸ் என்பது இயற்கையில் மிகவும் பரவலாகக் காணப்படும் மற்றும் அதிக அளவில் உள்ள ஒரு பாலிசாக்கரைடு ஆகும், மேலும் அதன் மூலங்கள் மிகவும் வளமானவை. செல்லுலோஸின் தற்போதைய மாற்றியமைத்தல் தொழில்நுட்பம் முக்கியமாக ஈத்தராக்குதல் மற்றும் எஸ்டராக்குதல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது. கார்பாக்ஸிமெத்திலேற்றம் என்பது ஒரு வகையான ஈத்தராக்குதல் தொழில்நுட்பமாகும்.

இயற்பியல் பண்புகள்

சோடியம் கார்பாக்சிமெத்தில் செல்லுலோஸ் (CMC) என்பது ஒரு எதிர்மின் அயனி செல்லுலோஸ் ஈதர் ஆகும். இது வெள்ளை அல்லது சற்றே மஞ்சள் நிற பஞ்சுபோன்ற நார் தூள் அல்லது வெள்ளைத் தூள் போன்ற தோற்றத்தைக் கொண்டது. இது மணமற்றது, சுவையற்றது மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்றது; குளிர்ந்த நீர் அல்லது சூடான நீரில் எளிதில் கரையும், மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட பாகுத்தன்மை கொண்ட தெளிவான கரைசலை உருவாக்குகிறது. இந்தக் கரைசல் நடுநிலையானது அல்லது சற்றே காரத்தன்மை கொண்டது. எத்தனால், ஈதர், ஐசோபுரோப்பனால், அசிட்டோன் மற்றும் பிற கரிமக் கரைப்பான்களில் கரையாது, ஆனால் 60% நீர் கலந்த எத்தனால் அல்லது அசிட்டோன் கரைசலில் கரையும். இது ஈரத்தை உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது, ஒளி மற்றும் வெப்பத்திற்கு நிலையானது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது இதன் பாகுத்தன்மை குறைகிறது. இந்தக் கரைசல் pH 2 முதல் 10 வரை நிலையானது. pH 2-க்குக் குறைவாக இருக்கும்போது திட வீழ்படிவு ஏற்படுகிறது, மேலும் pH 10-க்கு மேல் செல்லும்போது பாகுத்தன்மை குறைகிறது. இதன் நிறமாற்ற வெப்பநிலை 227℃, கரியாதல் வெப்பநிலை 252℃, மற்றும் 2% நீர்க்கரைசலின் மேற்பரப்பு இழுவிசை 71mn/n ஆகும்.

வேதியியல் பண்புகள்

கார்பாக்ஸிமெத்தில் பதிலீடுகளைக் கொண்ட செல்லுலோஸ் வழிப்பொருட்களிலிருந்து இது தயாரிக்கப்படுகிறது. செல்லுலோஸை சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரியச் செய்து கார செல்லுலோஸை உருவாக்கி, பின்னர் அதை மோனோகுளோரோஅசிட்டிக் அமிலத்துடன் வினைபுரியச் செய்வதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. செல்லுலோஸை உருவாக்கும் குளுக்கோஸ் அலகில் பதிலீடு செய்யக்கூடிய 3 ஹைட்ராக்சில் குழுக்கள் உள்ளன, எனவே வெவ்வேறு அளவிலான பதிலீடுகளைக் கொண்ட விளைபொருட்களைப் பெறலாம். சராசரியாக, 1 கிராம் உலர் எடைக்கு 1 மில்லிமோல் கார்பாக்ஸிமெத்தில் சேர்க்கப்பட்டது. இது நீரிலும் நீர்த்த அமிலத்திலும் கரையாதது, ஆனால் வீங்கச் செய்யப்பட்டு அயனிப் பரிமாற்ற நிறப்பிரிகைக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம். கார்பாக்ஸிமெத்திலின் pKa மதிப்பு தூய நீரில் சுமார் 4 ஆகவும், 0.5mol/L NaCl கரைசலில் சுமார் 3.5 ஆகவும் உள்ளது. இது ஒரு பலவீனமான அமில நேர்மின் அயனிப் பரிமாற்றி ஆகும், மேலும் இது பொதுவாக pH>4 இல் நடுநிலை மற்றும் காரப் புரதங்களைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 40% க்கும் மேற்பட்ட ஹைட்ராக்சில் குழுக்கள் கார்பாக்ஸிமெத்தில் குழுக்களால் பதிலீடு செய்யப்படுகின்றன, இவற்றை நீரில் கரைத்து ஒரு நிலையான, அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட கூழ்மக் கரைசலை உருவாக்க முடியும்.

முக்கிய நோக்கம்

கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ் (சிஎம்சி) என்பது நச்சுத்தன்மையற்ற, மணமற்ற, நிலையான செயல்திறன் கொண்ட ஒரு வெள்ளை நிற பஞ்சுபோன்ற தூள் ஆகும், மேலும் இது நீரில் எளிதில் கரையக்கூடியது. இதன் நீர்க்கரைசல் ஒரு நடுநிலை அல்லது காரத்தன்மை கொண்ட, ஒளிபுகும், பிசுபிசுப்பான திரவமாகும். இது நீரில் கரையக்கூடிய மற்ற பசைகள் மற்றும் பிசின்களில் கரையும், ஆனால் எத்தனால் போன்ற கரிமக் கரைப்பான்களில் கரையாது. சிஎம்சியை ஒட்டுப்பசை, தடிப்பாக்கி, தொங்கவைக்கும் காரணி, குழம்பாக்கி, பரப்பி, நிலைப்படுத்தி, பசைப்படுத்தும் காரணி போன்றவையாகப் பயன்படுத்தலாம்.

செல்லுலோஸ் ஈதர்களில், சோடியம் கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ் (சிஎம்சி) தான் அதிக உற்பத்தி, பரவலான பயன்பாடு மற்றும் மிகவும் வசதியான பயன்பாட்டைக் கொண்ட ஒரு தயாரிப்பாகும். இது பொதுவாக “தொழில்துறை மோனோசோடியம் குளூட்டமேட்” என்று அழைக்கப்படுகிறது.

1. இது எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு துளையிடுதல், கிணறு தோண்டுதல் மற்றும் பிற திட்டங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

① CMC கலந்த சேறு, கிணற்றின் சுவரில் குறைந்த ஊடுருவக்கூடிய தன்மையுடன் கூடிய மெல்லிய மற்றும் உறுதியான வடிகட்டிப் படிவத்தை உருவாக்க உதவுவதால், நீர் இழப்பு குறைகிறது.

② சேற்றுடன் CMC-ஐச் சேர்த்த பிறகு, துளையிடும் இயந்திரத்தால் குறைந்த ஆரம்ப வெட்டு விசையைப் பெற முடிகிறது. இதனால், சேற்றினுள் பொதிந்துள்ள வாயுவை அது எளிதாக வெளியேற்றுகிறது. அதே நேரத்தில், சிதைவுகள் சேற்றுக் குழியில் விரைவாக அகற்றப்படுகின்றன.

③மற்ற தொங்கல் கரைசல்களைப் போலவே, துளையிடும் சேற்றுக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆயுட்காலம் உண்டு, மேலும் CMC-ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம் அதனை நிலைப்படுத்தி, அதன் ஆயுட்காலத்தை நீட்டிக்க முடியும்.

④ CMC கலந்த சேறு பூஞ்சையால் அரிதாகவே பாதிக்கப்படுகிறது, எனவே உயர் pH மதிப்பை பராமரிக்கவோ அல்லது பாதுகாப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தவோ அவசியமில்லை.

⑤ துளையிடும் சேற்றைக் கழுவும் திரவ சுத்திகரிப்பு முகவராக CMC-ஐக் கொண்டுள்ளது, இது பல்வேறு கரையக்கூடிய உப்புகளின் மாசுபாட்டை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது.

⑥ CMC கலந்த சேறு நல்ல நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் வெப்பநிலை 150℃-க்கு மேல் இருந்தாலும் நீர் இழப்பைக் குறைக்கும் திறன் கொண்டது.

அதிக பாகுத்தன்மை மற்றும் அதிக பதிலீட்டு அளவு கொண்ட CMC, குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட சேற்றுக்கு ஏற்றது; மேலும், குறைந்த பாகுத்தன்மை மற்றும் அதிக பதிலீட்டு அளவு கொண்ட CMC, அதிக அடர்த்தி கொண்ட சேற்றுக்கு ஏற்றது. சேற்றின் வகை, பிராந்தியம் மற்றும் கிணற்றின் ஆழம் போன்ற பல்வேறு நிபந்தனைகளுக்கு ஏற்ப CMC-யின் தேர்வு தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும்.

2. ஜவுளி, அச்சிடுதல் மற்றும் சாயமிடுதல் தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஜவுளித் தொழில், பருத்தி, பட்டு, கம்பளி, இரசாயன இழை, கலப்பு மற்றும் பிற வலிமையான பொருட்களின் மெல்லிய நூல்களுக்கு பசை சேர்க்கும் பொருளாக CMC-ஐப் பயன்படுத்துகிறது;

3. காகிதத் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காகிதத் தொழிலில் CMC-ஐ காகிதத்தின் மேற்பரப்பை மென்மையாக்கும் காரணியாகவும் மற்றும் பசைப்படுத்தும் காரணியாகவும் பயன்படுத்தலாம். காகிதக் கூழுடன் 0.1% முதல் 0.3% வரை CMC-ஐ சேர்ப்பதன் மூலம், காகிதத்தின் இழுவிசை வலிமையை 40% முதல் 50% வரை மேம்படுத்தலாம், அமுக்க முறிவை 50% வரை அதிகரிக்கலாம், மற்றும் பிசையும் திறனை 4 முதல் 5 மடங்கு வரை அதிகரிக்கலாம்.

4. செயற்கை சலவைக்கலவைகளுடன் சேர்க்கப்படும்போது CMC ஒரு அழுக்கு உறிஞ்சியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்; பற்பசைத் தொழில் போன்ற அன்றாட இரசாயனங்களில், CMC கிளிசரின் நீர்க்கரைசல் பற்பசைக்கான ஒரு பசை அடிப்படையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; மருந்துத் தொழிலில் இது ஒரு தடிப்பாக்கி மற்றும் குழம்பாக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; CMC நீர்க்கரைசல் தடிப்பாக்கப்பட்டு மிதக்கும் கனிமச் செயலாக்கத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, போன்றவை.

5. பீங்கான் துறையில், இதனைப் பசை, நெகிழூக்கி, மேற்பூச்சுக்கான தொங்கவைக்கும் காரணி, வண்ணத்தை நிலைநிறுத்தும் காரணி போன்றவையாகப் பயன்படுத்தலாம்.

6. கட்டுமானத்தில் நீர் தக்கவைப்பு மற்றும் வலிமையை மேம்படுத்தப் பயன்படுகிறது.

7. இது உணவுத் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உணவுத் தொழில், அதிக பதிலீட்டு விகிதம் கொண்ட சிஎம்சி-யை ஐஸ்கிரீம், டப்பாக்களில் அடைக்கப்பட்ட உணவு, விரைவாக சமைக்கப்படும் நூடுல்ஸ் போன்றவற்றை கெட்டியாக்குவதற்கும், பீர் போன்றவற்றிற்கு நுரையை நிலைப்படுத்துவதற்கும், கெட்டியாக்கிகள், பிணைப்பான்கள் அல்லது துணைப் பொருட்களாகப் பயன்படுத்துகிறது.

8. மருந்துத் தொழில், பொருத்தமான பாகுத்தன்மை கொண்ட CMC-ஐ, மாத்திரைகளைப் பிணைக்கும் பொருளாகவும், சிதைக்கும் பொருளாகவும், மற்றும் கூழ்மங்களுக்கான தொங்கல் காரணியாகவும் தேர்ந்தெடுக்கிறது.