सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज ज्ञान

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज (सीएमसी) एक पॉलिमर कंपाऊंड आहे जो अन्न, औषध, सौंदर्यप्रसाधने, कापड, कागद आणि तेल ड्रिलिंग यासारख्या अनेक उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो. हे सेल्युलोजच्या रासायनिक सुधारणेद्वारे प्राप्त केले जाते. त्याची स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्ये अशी आहेत की सेल्युलोज रेणूंमधील काही हायड्रॉक्सिल गट कार्बोक्सीमेथिल ग्रुप्स (–CH2COOOH) ने बदलले आहेत आणि वॉटर-विद्रव्य सोडियम क्षार तयार करण्यासाठी सोडियम आयनसह एकत्रित केले आहेत.

1. रासायनिक रचना आणि गुणधर्म

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोजचे रासायनिक सूत्र (सी 6 एच 7 ओ 2 (ओएच) 2 सीएच 2 सीओना) एन आहे, ज्यात काही विद्रव्यता आणि पाण्याचे शोषण आहे. त्याची मूलभूत रचना सेल्युलोज मोनोमर्स-ग्लूकोज रेणूंची बनलेली एक रेषीय रचना आहे. रासायनिक बदलानंतर, सेल्युलोज रेणूंवरील काही किंवा सर्व हायड्रॉक्सिल गट कार्बोक्सीमेथिल गटांनी नकारात्मक शुल्कासह पाणी-विद्रव्य रेणू तयार करण्यासाठी बदलले. विशेषतः, सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोजच्या आण्विक साखळीत मोठ्या संख्येने कार्बोक्सीमेथिल ग्रुप्स (–CCH2COOH) असतात, जे पाण्याच्या रेणूंशी संवाद साधू शकतात, ज्यामुळे ती चांगली विद्रव्यता आणि चिकटपणा वैशिष्ट्ये देते.

सीएमसीमध्ये खालील मूलभूत गुणधर्म आहेत:

वॉटर विद्रव्यता: सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज एकसमान कोलोइडल सोल्यूशन तयार करण्यासाठी पाण्यात द्रुतपणे विरघळली जाऊ शकते.

व्हिस्कोसिटीः सीएमसी जलीय द्रावणामध्ये उच्च चिकटपणा आहे आणि चिकटपणा त्याच्या आण्विक वजन आणि सोल्यूशन एकाग्रतेशी संबंधित आहे.

स्थिरता: सीएमसीमध्ये acid सिड, अल्कली आणि उच्च तापमानात चांगली स्थिरता आहे, परंतु मजबूत acid सिड किंवा अल्कली वातावरणात सीएमसीची स्थिरता कमी होईल.

समायोजितता: आण्विक वजन आणि सीएमसीच्या बदलीची डिग्री समायोजित करून, त्याचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म तंतोतंत नियंत्रित केले जाऊ शकतात.

2. तयारी पद्धत

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज सामान्यत: अल्कधर्मी वातावरणात सेल्युलोज आणि सोडियम क्लोरोएसेटची प्रतिक्रिया देऊन तयार केले जाते. विशिष्ट चरण खालीलप्रमाणे आहेत:

सेल्युलोजचे प्रीट्रेटमेंट: प्रथम, अशुद्धता दूर करण्यासाठी सेल्युलोज (जसे की कापूस फायबर) धुतले जाते.

अल्कलिनायझेशन रिएक्शनः सेल्युलोज रेणूमध्ये हायड्रॉक्सिल भाग विभक्त करण्यासाठी सोडियम हायड्रॉक्साईड सोल्यूशनसह प्रीट्रिएटेड सेल्युलोजची प्रतिक्रिया दिली जाते आणि सक्रिय सेल्युलोज सोडियम मीठ तयार करते.

प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया: अल्कधर्मी परिस्थितीत सोडियम क्लोरोएसेटेट जोडले जाते आणि सोडियम क्लोरोएसेटेट सोडियम सेल्युलोजसह प्रतिक्रिया देते, जेणेकरून सेल्युलोज रेणूंवरील हायड्रॉक्सिल गट कार्बोक्सीमेथिल गटांनी बदलले.
धुणे आणि कोरडे करणे: प्रतिक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, अशुद्धता दूर करण्यासाठी उत्पादन पाण्याने धुतले जाते आणि शेवटी शुद्ध सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज प्राप्त होते.

3. अनुप्रयोग फील्ड

त्याच्या चांगल्या पाण्याची विद्रव्यता, जाड होणे आणि स्थिरतेमुळे, सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज खालील क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो:

अन्न उद्योग: एक दाट, स्टेबलायझर, इमल्सिफायर, जेलिंग एजंट इत्यादी म्हणून हे सामान्यत: आईस्क्रीम, जेली, मसाला, इन्स्टंट सूप इत्यादी पदार्थांमध्ये आढळते. त्याचे मुख्य कार्य म्हणजे अन्नाची चव सुधारणे, शेल्फ लाइफ वाढविणे आणि सुसंगतता वाढविणे.

फार्मास्युटिकल इंडस्ट्रीः बाइंडर, टिकाऊ-रिलीझ एजंट, निलंबित एजंट आणि औषधांसाठी जाडसर म्हणून, ते टॅब्लेट, कॅप्सूल, तोंडी द्रव, सामयिक मलहम आणि इतर तयारीमध्ये वापरले जाते. याव्यतिरिक्त, सीएमसी शस्त्रक्रिया आणि दंत सामग्रीसाठी हेमोस्टॅटिक सामग्री म्हणून देखील वापरली जाते.

कॉस्मेटिक इंडस्ट्रीः दाट आणि स्टेबलायझर म्हणून लोशन, क्रीम, शैम्पू, टूथपेस्ट आणि इतर उत्पादनांच्या उत्पादनात वापरले जाते. हे उत्पादनाची चिकटपणा समायोजित करू शकते आणि वापरकर्त्याचा अनुभव वाढवू शकते.

पेपरमेकिंग उद्योग: कागदासाठी पृष्ठभागावरील उपचार एजंट म्हणून, सीएमसी कागदाची शक्ती, पाण्याचे प्रतिकार आणि मुद्रणक्षमता सुधारू शकते आणि कागदाच्या पृष्ठभागावरील धूळ कमी करू शकते.

ऑइल ड्रिलिंग: ऑइल ड्रिलिंग दरम्यान, ड्रिलिंग फ्लुईड जाड आणि स्थिर करण्यासाठी ड्रिलिंग फ्लुइडमध्ये सीएमसीचा वापर केला जातो, ड्रिल बिटच्या सभोवतालच्या रॉक कटिंग्ज काढून टाकण्यास मदत करते आणि विहीर भिंत स्थिर करते.

कापड उद्योग: डाई फैलाव आणि पेस्ट अ‍ॅडिटिव्ह म्हणून छपाई म्हणून, सीएमसी रंगविलेले एकरूपता आणि कापडांची गुणवत्ता सुधारू शकते.

4. सुरक्षा आणि पर्यावरणीय प्रभाव

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज सामान्यत: सुरक्षित मानले जाते आणि आंतरराष्ट्रीय अन्न itive डिटिव्ह कोडेक्स आणि बर्‍याच देशांच्या संबंधित नियमांद्वारे अन्न आणि औषधाच्या वापरास मंजूर केले गेले आहे. हे मानवी शरीरासाठी विषारी नसलेले आहे आणि पर्यावरणीय वातावरणावर त्याचा महत्त्वपूर्ण परिणाम होणार नाही, म्हणून त्याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो.

तथापि, जरी सीएमसी स्वतः पर्यावरणास अनुकूल आहे, परंतु त्याच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये काही रासायनिक अभिकर्मक आणि सांडपाणी उपचारांच्या समस्यांचा वापर असू शकतो. म्हणूनच, हानिकारक पदार्थांचे उत्सर्जन कमी करण्यासाठी उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान पर्यावरणीय संरक्षणाच्या उपायांकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे.

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज एक व्यापकपणे वापरली जाणारी आणि मल्टीफंक्शनल पॉलिमर सामग्री आहे. त्याचे जाड होणे, स्थिर करणे आणि जेलिंग गुणधर्म बर्‍याच उद्योगांसाठी महत्त्वपूर्ण बनतात. अन्न, औषधापासून ते उद्योग पर्यंत, सीएमसी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. भविष्यात तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीमुळे, सीएमसीच्या अनुप्रयोग क्षेत्राचा आणखी विस्तार केला जाऊ शकतो.