¿Qué sustancias se pueden utilizar como sustitutos de la CMC?
, nombre y estructura molecular
1. Nombre: carboximetilcelulosa sódica Generalmente llamada carboximetilcelulosa (CMC).
2. Fórmula molecular: (Cuando es el grado de. la sustitución es 1, los siguientes son los mismos que el grado de polimerización de la CMC del sistema n).
3. Fórmula estructural:
4. Peso molecular: 242n
2. Propiedades
1. CMC es un tipo de éter de celulosa puro, polvo o gránulos fibrosos de color blanco o amarillento, inodoro, insípido y no tóxico, pero adecuado para la industria general.
Producto Contiene impurezas como hidróxido de sodio, óxido de sodio y glicolato de sodio, por lo que es ligeramente amarillo y tiene un sabor salado. La CMC de uso común es insoluble en solventes ácidos y orgánicos como metanol, éter, acetona, cloroformo y benceno. y se disuelve fácilmente en agua para formar una solución coloidal, el grado de sustitución es un factor importante en su solubilidad en agua. La viscosidad también tiene una gran influencia en la solubilidad en agua. Por lo general, la viscosidad es de alrededor de 250 a 500 centipoises. el grado de sustitución está entre alrededor de 0,3, gradualmente se vuelve soluble en álcali y el grado de sustitución es mayor que 0,4. Es soluble en agua a medida que aumenta el grado de sustitución, la transparencia de la solución también. mejora en consecuencia. La CMC tiene las mismas propiedades que otros electrolitos iónicos y, cuando se disuelve, el fenómeno de expansión ocurre por primera vez al preparar la solución. Por lo tanto, si cada partícula se humedece uniformemente antes de preparar la solución, se puede eliminar rápidamente. De lo contrario, el CMC se hinchará en agua.
Las partículas se adherirán entre sí y formarán una película fuerte o se pegarán en micelas, lo que dificultará su dispersión y disolución. 2. El CMC es higroscópico. La humedad de equilibrio del CMC aumenta con el aumento de la humedad del aire y disminuye con el aumento de la temperatura. A temperatura ambiente y promedio, cuando la temperatura es del 80-85%, la humedad de equilibrio. está por encima del 26% y la humedad del producto es aproximadamente del 7%, que es inferior a la humedad de equilibrio. Su forma incluso contiene un 15% de humedad. Casi no hay diferencia en apariencia entre la izquierda y la derecha, pero cuando. el contenido de agua es superior al 20%, se puede observar que algunas partículas pegajosas se adhieren entre sí, especialmente aquellas con alta viscosidad.
Es más obvio.
3. Lo importante La característica de la CMC es que puede formar una solución coloidal de alta viscosidad. Los principales factores que pueden afectar su viscosidad son: concentración, PH, temperatura,
grado de sustitución y sales, etc.
(1) El efecto de la concentración sobre la viscosidad: ya sea CMC de viscosidad baja, media o alta, su curva de viscosidad se forma con el aumento de la concentración.
Aumenta aproximadamente en línea recta y la curva de viscosidad de la CMC de alta viscosidad aumenta con el aumento de la concentración.
(2) La influencia del valor del pH en la viscosidad: cuando la solución de CMC tiene un pH de 6,5 a 9,0, su viscosidad es la. más alto y más estable generalmente a pH 6,0-11,0
La viscosidad no cambia mucho dentro del rango. La viscosidad media y la viscosidad alta caen bruscamente cuando el PH es superior a 11,5, y la viscosidad baja tiene. menos impacto.
(3) La influencia de la temperatura en la viscosidad. La viscosidad de la solución de CMC disminuye cuando la temperatura aumenta a un cierto nivel.
(generalmente se considera que. ser superior a 50 °C), se producirá una disminución permanente de la viscosidad y la temperatura será inferior a En el rango que puede causar una reducción permanente de la viscosidad
, la viscosidad aún puede recuperarse después de que la temperatura baje.
(4) El efecto del tiempo de calentamiento sobre la viscosidad: use 5% HL5 tipo CMC. La solución se calentó, luego se enfrió naturalmente a 25 °C y su viscosidad se midió nuevamente. Los resultados son los siguientes: <. /p>
Utilice una solución de CMC tipo HF1 al 2% para calentar a 95 °C, luego enfríe de forma natural a 25 °C y vuelva a medir su viscosidad. Los resultados son los siguientes:
Uso. Solución de CMC tipo HF2 al 2% para calentar a 95 °C, luego enfriarla naturalmente a 25 °C y volver a medir su viscosidad. Los resultados son los siguientes: Como se muestra en la siguiente tabla:
(5. ) Efecto de las sales:
El efecto de las sales en la solución de CMC casi depende de la valencia de los cationes. Cuando la solución de CMC se encuentra con sales de cationes monovalentes, es soluble en agua cuando se encuentra
trivalente. sales catiónicas y forman sales insolubles. Las sales catiónicas divalentes se encuentran entre monovalentes y trivalentes.
Utilice 5% tipo HL5. Agregue sal a la solución de CMC, caliéntela, luego enfríela naturalmente al 25% y vuelva a medir su valor. viscosidad Los resultados son los siguientes: 4. Sulfato de aluminio, acetato de plomo, cloruro férrico, sulfato ferroso, sulfato de cobre, ácido dicrómico, potasio, cloruro de estaño y otros oro.
Es una sal y puede precipitar la solución de CMC. Excepto el acetato de plomo, todos los demás se pueden redisolver en soluciones de clorhidrato de sodio e hidróxido de amonio.
5. Ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos Todos. Los ácidos pueden causar precipitación ácida de CMC en la solución de CMC. El valor de pH del precipitado es el siguiente:
La prueba anterior consiste en utilizar una solución de CMC al 2 % mezclada con un volumen igual de ácido con la concentración indicada anteriormente. Según la observación, el pH es 2,5. Ha comenzado a producirse precipitación.
Aún se recupera después de agregar álcali. PH2.5 puede considerarse como el punto crítico.
6. Calcio. Las sales y las sales de magnesio no pueden causar la precipitación de la solución de CMC, pero pueden reducir su viscosidad (CMC crudo que contiene impurezas como clorhidrato de sodio, carbonato de sodio, ácido sulfúrico
sodio, las impurezas precipitarán cuando se expongan a las sales de calcio y sales de magnesio).
7. CMC es compatible con otros pegamentos, suavizantes y resinas solubles en agua. Por ejemplo, es compatible con pegamento animal, gel de dimetoxidimetilurea, Arabidopsis
árabe. Goma, pegamento de frutas, goma amarilla, etilenglicol, triclitol, glicerol, azúcar invertido, almidón soluble, etc. son compatibles con lactósidos, resina de melamina formaldehído y compuestos de hexilenglicol, resina de urea-formaldehído glicol y metilcelulosa. , alcohol polivinílico, fosfato de trietilo y vidrio soluble también son compatibles, pero en menor medida.
8. Las películas de CMC no mostrarán cambios cuando se sumergan en las siguientes soluciones a temperatura ambiente durante 24 horas. , benceno, acetato de butilo, cloruro de metilo de carbono, metanol, etanol, dicloroetano, acetato de metilo, metiletilcetona, tolueno, xileno, gasolina, trementina, aceite de ricino, etc.
9. La estabilidad de la CMC es mejor y el que tiene un mayor grado de sustitución es más estable. Pero la solución de CMC es la viscosidad disminuirá durante el almacenamiento y la tasa de disminución cambiará con el producto, por lo que no es adecuada. para almacenamiento a largo plazo después de preparar la solución.
10. Grado de sustitución El grado de sustitución es que la carboximetilcelulosa es Indicadores químicos importantes La carboximetilcelulosa es un derivado de la celulosa. y está compuesto por muchos grupos de glucosa anhidra conectados. Cada grupo de glucosa anhidra La base tiene tres grupos hidroxilo,
todos pueden ser reemplazados por grupos carboxilmetilo. Los experimentos han demostrado que el grupo hidroxilo primario se reemplaza primero. La fórmula estructural anterior indica que cada grupo de glucosa anhidra se reemplaza por un grupo carboxilo
Cuando se sustituyen los grupos metilo, el grado de sustitución es: si se sustituyen dos grupos carboximetilo, es 2, y si todos los grupos carboximetilo están sustituidos, es 3. La celulosa es un compuesto polimérico y durante la eterificación la reacción no es muy uniforme. Supongamos que una celulosa está compuesta por 100 grupos de glucosa anhidra. En la reacción de eterificación, 70 grupos carboximetilo. están sustituidos en promedio, cada grupo anhidro está sustituido. El grupo glucosa se reemplaza por 0,7 grupos carboximetilo, y su grado de sustitución es 0,7
. El grado de sustitución aumenta, la transparencia y la estabilidad de la solución también mejoran en consecuencia, la solubilidad también cambia con el grado de sustitución.