카르복시 메틸 셀룰로오스의 특성, 구조, 합성, 용도



카르복시 메틸 셀룰로오스 글루코오스의 중합체 인 셀룰로오스로부터 유도 된 화합물이다. 또한 셀룰로오스 고무 또는 카르 멜로 오스의 이름을받습니다. 그것은 나트륨 염 형태 일 수있다..

카르복시 메틸 셀룰로오스는 물에 녹지 않는 셀룰로오스와 달리 흡습성이 있으며 물에 용해됩니다. 일부 그룹을 대체했습니다.2OH에 의해 셀룰로오스를 형성하는 글루코오스 분자의 OH2OCH2COOH. 이 치환은 구조에 이온 특성을 부여합니다..

그러나 셀룰로오스는 무엇입니까? 이것은 β-1,4-o-glucosidic bond에 의해 연결된 β- 포도당 분자로만 구성된 생체 고분자이다. 셀룰로오스는 화학식 (C6H10O5)n n에 대한 최소값은 2000입니다. 중합체는 선형 또는 섬유질 구조를 가질 수 있으며, 이는 야채의 세포벽의 주성분이다.

그것의 조밀 한 구조는 물에 의해 꿰 뚫을 수없고 그러므로, 그것에 불용성이다. 포도당에 의해 형성 되더라도 셀룰로오스는 β1,4- 글루코 시드 결합을 파괴하는 셀룰라아제 효소가 없으므로 동물에 의해 사용될 수 없다.

셀룰로오스에 결합 된 카르복시 메틸기는 카르복시 메틸 셀룰로오스에 음전하를 띄게한다. 이러한 전하는 단백질의 정제에 사용되는 양이온 교환기로서 기능하는 이온 교환 크로마토 그래피 기술에서의 사용을 허용한다.

친수성 때문에 안구 건조증 치료에 카르복시 메틸 셀룰로오스가 사용됩니다. 마찬가지로,이 특성으로 인해,이 유형의 기저귀 및 위생 제품의 제조에 사용되었습니다. 이 응용 프로그램은이 화합물이 가지고있는 거대한 사용 및 / 또는 응용 프로그램 목록의 예입니다.

색인

  • 1 물리 화학적 특성
    • 1.1 수식
    • 1.2 외관
    • 1.3 냄새와 맛
    • 1.4 물 용해도
    • 1.5 유기 용제의 용해도
    • 1.6 분해 점
    • 1.7 밀도
    • 1.8 산성도
  • 2 구조
  • 3 요약
  • 4 (용도)
    • 4.1 음식
    • 4.2 의학
    • 4.3 건설 산업
    • 4.4 세제에서
    • 4.5 접착제
    • 4.6 와인 산업
    • 4.7 제지 산업
    • 4.8 농업
    • 4.9 화장품
    • 4.10 그림
    • 4.11 플라스틱
    • 4.12 도자기
    • 4.13 섬유 산업
    • 4.14 제약 산업
  • 5 참고

물리 화학적 특성

수식

RnOCH2-COOH

외관

백색 분말. 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 : 흰색 또는 유백색 섬유질 입자.

냄새와 맛

무고하고 지저분한.

물에 대한 용해도

그것은 가용성이며 (20 mg / mL).

유기 용제의 용해도

그것은 메탄올, 에탄올, 디 에틸 에테르, 아세톤, 클로로포름 및 벤젠에도 불용성이다..

분해 점

274ºC.

밀도

0.7 - 0.9 g / cm3.

산성도

아세트산과 유사하며 해리 상수는 5 x 10-5.

구조

상부 이미지에는 카르복시 메틸 셀룰로오스의 단량체 단위 구조가 도시되어있다. 수산기의 H는 CH기에 의해 치환되고2COOH; 단, C-3의 OH 기의 경우는 예외이다. 즉, 이미지에 따르면, 폴리머가 완전히 대체되지 않습니다..

CH 그룹2COOH는 탈 양성자 화 될 수 있으며 Na 양이온의 정전 인력에 의해 둘러싸여 있습니다.+: CH2COO-Na+. 그것은 carboxymethylcellulose가 수소 결합을 형성 할 수 있기 때문에 물에 매우 잘 녹는다는 사실 덕분입니다 (CH2COOH-OH2). 이것은 표시된 친수성 및 흡습성의 주된 원인입니다.

또한, 이들 그룹은 히드 록실보다 훨씬 부피가 크므로 중합체의 물리 화학적 성질이 원래의 셀룰로오스와 관련하여 변한다. 그 큰 크기는 내부 수소 결합의 형성, 즉 단량체 사슬 사이의 형성을 방지하여, 고리가 물과의 상호 작용에 완전히 노출되도록합니다.

따라서, CH에 의한 OH의 치환 정도가 커질수록2COOH이면, 생성 된 셀룰로오스의 친수성이 커진다. 현미경 적으로,이 차이는 분명하지 않을 수 있습니다. 거시적 인 스케일에서는, 그러한 대체물이 행위에서 일어났다면 물을 담은 용기에 나무 블록을 용해시킬 수있는 것과 동일 할 것입니다.

합성

셀룰로오스 섬유로부터 카르복시 메틸 셀룰로오스를 얻기 위해, Druvacell 절차가 수행된다 :

A) 셀룰로스 섬유를 이소프로판올 및 알칼리로 처리하여 팽윤 및 히드 록 실기의 이온화를 생성시킨다.

B) 이전 처리의 셀룰로오스 섬유는 다음 반응에 따라 NaOH 처리에 의해 추가로 알칼리화된다 :

RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH

C) NaOH에 결합 된 셀룰로오스 섬유를 나트륨 클로로 아세테이트와 반응시켜 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스를 제조한다 :

RceOH ∙ NaOH + ClCH2COO-Na => RceOCH2COO-Na+    +    NaCl + H2O

COO 그룹의 조합- 셀룰로오스에 카르복시 메틸 셀룰로오스 유래는 물에 용해되어 반응성이 높아진다..

그것은 무엇을 위해 (용도)

카르복시 메틸 셀룰로오스는 친수성 및 다양한 화합물과의 결합 능력으로 인해 수많은 용도와 용도로 사용됩니다. 그것의 용도 중 다음과 같습니다.

음식

-그것은 증점제 및 식품의 안정제로 사용됩니다. 또한식이 섬유 및 유화제로도 사용됩니다. 그것은 아이스크림, 크림 및 크림의 쉐이크에서뿐만 아니라 젤리와 푸딩에 젤을 형성하는 보조제로 사용됩니다.

-과일 주스의 현탁 제 및 마요네즈의 보호 콜로이드로 사용됩니다. 또한 과일의 표면을 덮기 위해 사용됩니다..

-카르복시 메틸 셀룰로오스는 신체에서 대사되지 않기 때문에 저 칼로리식이 요법을하는 사람들이 사용할 수 있습니다..

의학

-카르복시 메틸 셀룰로즈 용액은 심장, 흉부 및 각막 수술에 사용되는 겔을 형성합니다..

-흉부 수술에서 폐를 스테이플 링하고 카르복시 메틸 셀룰로오스 용액으로 코팅합니다. 이것은 폐포에 들어있는 공기 누출과 폐에 들어간 액체의 유입을 피하기 위해서입니다..

-정형 외과 분과에서는 카르복시 메틸 셀룰로오스가 관절 윤활, 특히 손목, 무릎 및 엉덩이에 사용됩니다. 고분자 용액을 관절에 주사하여 침식, 염증 및 연골 파괴를 예방합니다..

-그것은 눈 건조 및 자극의 치료에 사용됩니다. 콘택트 렌즈를 착용 할 때 발생할 수있는 안구의 손상을 예방하는 보호제로도 사용됩니다..

-카르복시 메틸 셀룰로오스 (Carboxymethylcellulose)는 변비의 치료에도 사용되며 적절한 농도의 변을 형성하는 데 유리합니다. 그것은 완하제로 사용됩니다.

-카르복시 메틸 셀룰로오스 - 헤파린의 조합이 수술 중 유착 방지에 사용되었습니다.

건설 산업

-대부분의 시멘트 조제 및 건축 자재에서 안정화 및 친수성 제제로 작용합니다. 시멘트의 모래 분산을 개선하고 시멘트의 접착 작용을 증가시킵니다..

-그것은 또한 실내 장식 용지의 접착제의 일부로 사용됩니다..

세제 중

아마도 카르복시 메틸 셀룰로오스의 소비량이 가장 많은 산업 분야는 비누와 세제 제조에 있습니다. 그것은 세제에 의해 직물의 표면에서 제거 된 지방이 그것들에 합류하는 것을 막는 억제제 역할을합니다..

접착제

-종이 용 접착제의 제조에 사용됩니다. 얼룩이없고 냄새가 나지 않아서 제거가 가능합니다. 따라서 책이나 기타 자료의 수리에 이상적입니다..

-그것은 또한 나무 시트의 결합을 허용 glues의 준비를위한 전분과 페놀 포름 알데히드와 혼합물로 테스트되었습니다.

와인 산업

그것은 와인에 존재하는 타르타르산 염의 강수를 피하기 위해 사용됩니다..

제지 산업

-왁스 칠 종이 및 카톤의 카르복시 메틸 셀룰로오스 제제로 코팅하는 것은 왁스의 소비를 감소시킨다. 또한 인쇄 잉크의 소비를 줄여 더 높은 밝기의 표면을 만듭니다. 또한 종이의 표면은 부드러 우며 지방에 대한 저항성이 더 큽니다..

-카르복시 메틸 셀룰로오스는 종이 섬유 간의 결합을 개선하여 착색을 개선합니다. 또한 셀룰로스 펄프 섬유의 압출에서 보조 분산제로 사용되어 응집을 방지합니다.

농업

카르복시 메틸 셀룰로오스는 살충제의 분산제 역할을합니다. 또한, 식물의 잎 표면에 살충제를 묶는 접착제로 사용됩니다. 어떤 경우에는 일부 오염이 심한 비료의 분해를 돕기 위해 사용된다.

화장품

그것은 크림, 로션, 샴푸 및 헤어 케어 제품의 증점제, 안정제 및 필름 형성 제로 사용됩니다. 또한, 치과 치료 용 젤 제조에 사용됩니다.

회화

그것은 기름과 니스에 기반을 둔 페인트의 생산에 사용되며 농축 제와 유체 안의 안료 분산제 역할을합니다.

플라스틱

라텍스의 점도를 높이기 위해 사용됩니다..

세라믹

카르복시 메틸 셀룰로오스 용액은 소량의 재를 베이킹 할 때 발생하기 때문에 도자기 조각에 사용됩니다..

섬유 산업

-직물의 변형을 피하기 위해 원래 형태로 사용됩니다. Carboxymethylcellulose는 전분과 함께 세탁물에 사용됩니다. 그것은 또한 직물의 마무리에 사용됩니다. 제조하는 동안 직물에 카르복시 메틸 셀룰로오스를 함침시킨 다음 산 및 열로 처리합니다.

-그것은 직물 페인트 및 바니시의 증점제와 협력하여 직물 인쇄에 사용됩니다..

제약 산업

-카르복시 메틸 셀룰로오스는 약물 정제의 코팅에 사용됩니다. 중합체는 위 ​​산성 조건에서는 불용성이지만 소장에서는 용해되어 치료제가 흡수됩니다.

-그것은 또한 겔 형성 제, 연고의 형태로 의약품의 운반선으로 사용됩니다. 또한, 현탁액과 유화제의 안정제로 사용됩니다. 그것은 몸 점액에 바인딩하는 정제에 bioadhesive로 사용됩니다.

참고 문헌

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  4. Gamboni J. & col. (s.f.). 사탕 수수 bagasse에서 셀룰로오스 carboxymethylation 과정의 최적화. [PDF] 원본 주소 'aaiq.org.ar'
  5. 외과 적 유착을 예방하기위한 카복시 메틸 텔루 로스 - 헤파린 조합. (2017) 외과 연구 저널 213 : 222-233.