натријум карбоксиметил целулоза | 9000-11-7

Карбокси метил целулоза (ЦМЦ) или целулозна гума је дериват целулозе са карбоксиметил групама (-ЦХ2-ЦООХ) везаним за неке од хидроксилних група мономера глукопиранозе који чине целулозну кичму. Често се користи као натријумова со, натријум карбоксиметил целулоза.

Синтетише се реакцијом целулозе са хлорсирћетном киселином која је катализована алкалијама. Поларне (органске киселине) карбоксилне групе чине целулозу растворљивом и хемијски реактивном. Функционална својства ЦМЦ зависе од степена супституције структуре целулозе (тј. колико је хидроксилних група учествовало у реакцији супституције), као и од дужине ланца структуре целулозне кичме и степена груписања карбоксиметил супституенти.

УпотребаЦМЦ се користи у науци о храни као модификатор вискозитета или згушњивач и за стабилизацију емулзија у различитим производима укључујући сладолед. Као адитив за храну, има Е број Е466. Такође је саставни део многих непрехрамбених производа, као што су КИ желе, пасте за зубе, лаксативи, дијеталне пилуле, боје на бази воде, детерџенти, текстилни производи и разни производи од папира. Користи се првенствено зато што има висок вискозитет, није токсичан и хипоалерген. У детерџентима за прање веша користи се као суспензијски полимер који је дизајниран да се таложи на памук и друге целулозне тканине стварајући негативно наелектрисану баријеру за прљавштину у раствору за прање. ЦМЦ се користи као лубрикант у неиспарљивим капима за очи (вештачке сузе). Понекад се користи метил целулоза (МЦ), али њене неполарне метил групе (-ЦХ3) не додају никакву растворљивост или хемијску реактивност бази целулозе.

Након почетне реакције, добијена смеша производи приближно 60% ЦМЦ плус 40% соли (натријум хлорид и натријум гликолат). Овај производ је такозвани технички ЦМЦ који се користи у детерџентима. Даљи процес пречишћавања се користи за уклањање ових соли да би се произвео чист ЦМЦ који се користи за употребу у храни, фармацији и пастама за зубе. Такође се производи средња "полу-пречишћена" класа, која се обично користи у апликацијама на папиру.

ЦМЦ се такође користи у фармацији као средство за згушњавање. ЦМЦ се такође користи у индустрији бушења нафте као састојак исплаке за бушење, где делује као модификатор вискозитета и средство за задржавање воде. Поли-ањонска целулоза или ПАЦ се добија од целулозе и такође се користи у пракси нафтних поља. ЦМЦ је дефинитивно карбоксилна киселина, где је ПАЦ етар. ЦМЦ и ПАЦ, иако су произведени од истих сировина (целулоза, количина и врста употребљених материјала доводи до различитих финалних производа. Прва и водећа разлика између ЦМЦ и ПАЦ постоји у кораку радикализације. Карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је и хемијски и физички разликује од полиањонске целулозе.

Нерастворљива микрогрануларна карбоксиметил целулоза се користи као смола за катјоноизмењивачку хроматографију за пречишћавање протеина. Претпоставља се да је ниво дериватизације много нижи тако да се својства растворљивости микрогрануларне целулозе задржавају уз додавање довољно негативно наелектрисаних карбоксилатних група да се позитивно везују наелектрисани протеини.

ЦМЦ се такође користи у паковањима леда да би се формирала еутектичка смеша која резултира нижом тачком смрзавања и самим тим већим капацитетом хлађења од леда.

Водени раствори ЦМЦ су такође коришћени за дисперговање угљеничних наноцеви. Сматра се да се дуги ЦМЦ молекули омотавају око наноцеви, омогућавајући им да се распрше у води.

ЕнзимологијаЦМЦ се такође интензивно користи за карактеризацију ензимске активности ендоглуканаза (део комплекса целулазе). ЦМЦ је високо специфичан супстрат за ендоделујуће целулазе јер је његова структура дизајнирана да декристализује целулозу и створи аморфна места која су идеална за деловање ендглуканазе. ЦМЦ је пожељан јер се производ катализе (глукоза) лако мери коришћењем редукционог шећера као што је 3,5-динитросалицилна киселина. Коришћење ЦМЦ у ензимским тестовима је посебно важно у погледу скрининга на ензиме целулазе који су потребни за ефикаснију конверзију целулозног етанола. Међутим, ЦМЦ је такође злоупотребљен у ранијем раду са ензимима целулазе јер су многи повезивали активност целе целулазе са хидролизом ЦМЦ. Како је механизам деполимеризације целулозе постао разумљивији, треба напоменути да егзо-целулазе доминирају у деградацији кристалне (нпр. Авицел) и нерастворљиве (нпр. ЦМЦ) целулозе.