కార్బాక్సిమెథైల్సెల్యులోజ్ అంటే ఏమిటి?

సెల్యులోజ్‌ను కార్బాక్సిమిథైలేషన్ చేసిన తర్వాత కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) లభిస్తుంది. దీని జల ద్రావణం చిక్కబరచడం, పొరను ఏర్పరచడం, బంధించడం, నీటిని నిలుపుకోవడం, కొల్లాయిడ్ రక్షణ, ఎమల్సిఫికేషన్ మరియు సస్పెన్షన్ వంటి విధులను కలిగి ఉంటుంది. ఇది పెట్రోలియం, ఆహారం, ఔషధం మొదలైన వాటితో పాటు వస్త్ర మరియు కాగిత పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇది అత్యంత ముఖ్యమైన సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లలో ఒకటి. సహజ సెల్యులోజ్ ప్రకృతిలో అత్యంత విస్తృతంగా లభించే మరియు అత్యంత సమృద్ధిగా ఉండే పాలిసాకరైడ్, మరియు దీని వనరులు చాలా సమృద్ధిగా ఉన్నాయి. సెల్యులోజ్ యొక్క ప్రస్తుత మార్పు సాంకేతికత ప్రధానంగా ఈథరిఫికేషన్ మరియు ఎస్టరిఫికేషన్‌పై దృష్టి పెడుతుంది. కార్బాక్సిమిథైలేషన్ అనేది ఒక రకమైన ఈథరిఫికేషన్ సాంకేతికత.

భౌతిక లక్షణాలు

సోడియం కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) అనేది ఒక ఆనయానిక్ సెల్యులోజ్ ఈథర్. ఇది తెలుపు లేదా కొద్దిగా పసుపు రంగులో ఉండే మెత్తని పీచు పొడి లేదా తెల్లటి పొడి రూపంలో ఉంటుంది. దీనికి వాసన, రుచి ఉండవు మరియు ఇది విషరహితమైనది; చల్లటి నీటిలో లేదా వేడి నీటిలో సులభంగా కరుగుతుంది, ఒక నిర్దిష్ట స్నిగ్ధత గల స్పష్టమైన ద్రావణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఈ ద్రావణం తటస్థంగా లేదా కొద్దిగా క్షారంగా ఉంటుంది. ఇది ఇథనాల్, ఈథర్, ఐసోప్రొపనాల్, అసిటోన్ మరియు ఇతర సేంద్రీయ ద్రావకాలలో కరగదు, కానీ 60% నీరు కలిగిన ఇథనాల్ లేదా అసిటోన్ ద్రావణంలో కరుగుతుంది. ఇది తేమను పీల్చుకుంటుంది, కాంతి మరియు వేడికి స్థిరంగా ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్దీ దీని స్నిగ్ధత తగ్గుతుంది. ఈ ద్రావణం pH 2-10 వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది. pH 2 కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు ఘన అవక్షేపం ఏర్పడుతుంది మరియు pH 10 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు స్నిగ్ధత తగ్గుతుంది. దీని రంగు మారే ఉష్ణోగ్రత 227℃, కార్బనైజేషన్ ఉష్ణోగ్రత 252℃, మరియు 2% జల ద్రావణం యొక్క తలతన్యత 71mn/n.

రసాయన లక్షణాలు

కార్బాక్సిమిథైల్ ప్రతిక్షేపకాల యొక్క సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నాల నుండి దీనిని తయారు చేస్తారు; సెల్యులోజ్‌ను సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి ఆల్కలీ సెల్యులోజ్‌ను ఏర్పరచి, ఆపై మోనోక్లోరోఎసిటిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపిస్తారు. సెల్యులోజ్‌ను ఏర్పరిచే గ్లూకోజ్ యూనిట్‌లో ప్రతిక్షేపించగల 3 హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు ఉంటాయి, కాబట్టి వివిధ స్థాయిలలో ప్రతిక్షేపణ జరిగిన ఉత్పత్తులను పొందవచ్చు. సగటున, ప్రతి 1 గ్రాము పొడి బరువుకు 1 మిల్లీమోల్ కార్బాక్సిమిథైల్‌ను ప్రవేశపెట్టారు, ఇది నీటిలో మరియు విలీన ఆమ్లంలో కరగదు, కానీ దీనిని ఉబ్బేలా చేసి అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ క్రోమాటోగ్రఫీకి ఉపయోగించవచ్చు. కార్బాక్సిమిథైల్ pKa స్వచ్ఛమైన నీటిలో సుమారు 4 మరియు 0.5మోల్/లీ NaClలో సుమారు 3.5 ఉంటుంది. ఇది ఒక బలహీన ఆమ్ల కాటయాన్ ఎక్స్ఛేంజర్ మరియు సాధారణంగా pH>4 వద్ద తటస్థ మరియు క్షార ప్రోటీన్‌లను వేరు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. 40% కంటే ఎక్కువ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు కార్బాక్సిమిథైల్ సమూహాలచే ప్రతిక్షేపించబడతాయి, ఇది నీటిలో కరిగి స్థిరమైన అధిక-స్నిగ్ధత గల కొల్లాయిడల్ ద్రావణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

ప్రధాన ఉద్దేశ్యం

కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) అనేది విషరహితమైన, వాసన లేని, స్థిరమైన పనితీరు గల తెల్లటి ఫ్లాక్యులెంట్ పౌడర్, ఇది నీటిలో సులభంగా కరుగుతుంది. దీని జల ద్రావణం ఒక తటస్థ లేదా క్షార పారదర్శక చిక్కని ద్రవం, ఇది నీటిలో కరిగే ఇతర జిగురులు మరియు రెసిన్‌లలో కరుగుతుంది, కానీ ఇథనాల్ వంటి సేంద్రీయ ద్రావకాలలో కరగదు. CMCని అంటుకునే పదార్థంగా (అడెసివ్), చిక్కదనాన్ని పెంచేదిగా (థిక్కెనర్), సస్పెండింగ్ ఏజెంట్‌గా, ఎమల్సిఫైయర్‌గా, డిస్పర్సెంట్‌గా, స్టెబిలైజర్‌గా, సైజింగ్ ఏజెంట్‌గా మొదలైన వాటిగా ఉపయోగించవచ్చు.

సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లలో, సోడియం కార్బాక్సిమిథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) అత్యధిక ఉత్పత్తిని కలిగి ఉండి, అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడేది మరియు అత్యంత సౌకర్యవంతమైనది. దీనిని సాధారణంగా “పారిశ్రామిక మోనోసోడియం గ్లుటామేట్” అని పిలుస్తారు.

1. దీనిని చమురు మరియు సహజ వాయువు డ్రిల్లింగ్, బావుల తవ్వకం మరియు ఇతర ప్రాజెక్టుల కోసం ఉపయోగిస్తారు.

① CMC కలిగిన మట్టి, బావి గోడపై తక్కువ పారగమ్యత గల పలుచని మరియు దృఢమైన ఫిల్టర్ కేక్‌ను ఏర్పరచగలదు, ఇది నీటి నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది.

② మడ్‌కు CMCని జోడించిన తర్వాత, డ్రిల్లింగ్ రిగ్ తక్కువ ప్రారంభ షియర్ ఫోర్స్‌ను పొందగలదు, తద్వారా మడ్ దానిలో చిక్కుకున్న గ్యాస్‌ను సులభంగా విడుదల చేస్తుంది మరియు అదే సమయంలో, శిధిలాలు మడ్ పిట్‌లో త్వరగా తొలగించబడతాయి.

③డ్రిల్లింగ్ మడ్, ఇతర సస్పెన్షన్ డిస్పర్షన్‌ల వలె, ఒక నిర్దిష్ట కాలపరిమితిని కలిగి ఉంటుంది మరియు CMC కలపడం వలన అది స్థిరంగా ఉండి, దాని కాలపరిమితిని పొడిగించవచ్చు.

④ CMC కలిగిన మట్టికి బూజు పట్టడం చాలా అరుదు, కాబట్టి అధిక pH విలువను నిర్వహించడం మరియు సంరక్షణకారులను ఉపయోగించడం అవసరం లేదు.

⑤ డ్రిల్లింగ్ మడ్ వాషింగ్ ఫ్లూయిడ్ ట్రీట్‌మెంట్ ఏజెంట్‌గా CMCని కలిగి ఉంటుంది, ఇది వివిధ కరిగే లవణాల కాలుష్యాన్ని నిరోధించగలదు.

⑥ CMC కలిగిన మట్టి మంచి స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 150℃ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ నీటి నష్టాన్ని తగ్గించగలదు.

తక్కువ సాంద్రత గల మడ్‌కు అధిక స్నిగ్ధత మరియు అధిక ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ కలిగిన CMC అనుకూలంగా ఉంటుంది, మరియు అధిక సాంద్రత గల మడ్‌కు తక్కువ స్నిగ్ధత మరియు అధిక ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ కలిగిన CMC అనుకూలంగా ఉంటుంది. మడ్ రకం, ప్రాంతం మరియు బావి లోతు వంటి విభిన్న పరిస్థితులకు అనుగుణంగా CMC ఎంపికను నిర్ణయించాలి.

2. వస్త్ర, ముద్రణ మరియు రంగుల అద్దకం పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు. వస్త్ర పరిశ్రమ పత్తి, పట్టు ఉన్ని, రసాయన ఫైబర్, మిశ్రమ మరియు ఇతర బలమైన పదార్థాల తేలికపాటి నూలు సైజింగ్ కోసం CMCని సైజింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగిస్తుంది;

3. కాగిత పరిశ్రమలో CMCని కాగితం ఉపరితలాన్ని నునుపుగా చేసే ఏజెంట్‌గా మరియు సైజింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. పల్ప్‌కు 0.1% నుండి 0.3% CMCని కలపడం వల్ల కాగితం యొక్క తన్యత బలాన్ని 40% నుండి 50% వరకు, సంపీడన విచ్ఛిన్నతను 50% వరకు మరియు పిసికే గుణాన్ని 4 నుండి 5 రెట్లు పెంచవచ్చు.

4. సింథటిక్ డిటర్జెంట్లకు కలిపినప్పుడు CMCని మురికిని పీల్చుకునే పదార్థంగా ఉపయోగించవచ్చు; టూత్‌పేస్ట్ పరిశ్రమ వంటి రోజువారీ రసాయనాలలో CMC గ్లిజరిన్ జల ద్రావణాన్ని టూత్‌పేస్ట్‌కు గమ్ బేస్‌గా ఉపయోగిస్తారు; ఔషధ పరిశ్రమలో దీనిని చిక్కగా చేసే పదార్థంగా మరియు ఎమల్సిఫైయర్‌గా ఉపయోగిస్తారు; CMC జల ద్రావణాన్ని చిక్కగా చేసి ఫ్లోటింగ్ మినరల్ ప్రాసెసింగ్ మొదలైన వాటికి ఉపయోగిస్తారు.

5. సిరామిక్ పరిశ్రమలో, దీనిని అంటుకునే పదార్థంగా, ప్లాస్టిసైజర్‌గా, గ్లేజ్ కోసం సస్పెండింగ్ ఏజెంట్‌గా, రంగు స్థిరీకరణ ఏజెంట్‌గా మొదలైన వాటిగా ఉపయోగించవచ్చు.

6. నిర్మాణంలో నీటి నిలుపుదల మరియు బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగిస్తారు

7. దీనిని ఆహార పరిశ్రమలో ఉపయోగిస్తారు. ఆహార పరిశ్రమ ఐస్ క్రీమ్, డబ్బాల ఆహారం, త్వరగా ఉడికే నూడుల్స్ మొదలైన వాటికి చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థంగా మరియు బీరుకు నురుగును స్థిరపరిచే పదార్థంగా అధిక ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీతో CMCని ఉపయోగిస్తుంది. చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థాలు, బంధకాలు లేదా సహాయక పదార్థాలుగా కూడా దీనిని వాడతారు.

8. ఔషధ పరిశ్రమ తగిన స్నిగ్ధత కలిగిన CMCని టాబ్లెట్ బైండర్‌గా, విచ్ఛిన్నకారిగా మరియు సస్పెన్షన్‌ల కోసం సస్పెండింగ్ ఏజెంట్‌గా ఎంచుకుంటుంది.