सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज ज्ञान

सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज (सीएमसी) एक बहुलक यौगिक है जिसका उपयोग कई उद्योगों में व्यापक रूप से भोजन, चिकित्सा, सौंदर्य प्रसाधन, वस्त्र, कागज और तेल ड्रिलिंग में किया जाता है। यह सेल्यूलोज के रासायनिक संशोधन द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसकी संरचनात्मक विशेषताएं हैं कि सेल्यूलोज अणुओं में कुछ हाइड्रॉक्सिल समूहों को कार्बोक्सिमेथाइल समूहों (-Ch2COOH) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है और पानी में घुलनशील सोडियम लवण बनाने के लिए सोडियम आयनों के साथ संयुक्त किया जाता है।

1। रासायनिक संरचना और गुण

सोडियम कार्बोक्सिमेथाइल सेल्यूलोज का रासायनिक सूत्र (C6H7O2 (OH) 2CH2Coona) N है, जिसमें कुछ घुलनशीलता और जल अवशोषण है। इसकी बुनियादी संरचना एक रैखिक संरचना है जो सेल्यूलोज मोनोमर्स-ग्लूकोज अणुओं से बना है। रासायनिक संशोधन के बाद, सेल्यूलोज अणुओं पर कुछ या सभी हाइड्रॉक्सिल समूहों को कार्बोक्सिमेथाइल समूहों द्वारा नकारात्मक चार्ज के साथ पानी में घुलनशील अणुओं का निर्माण करने के लिए प्रतिस्थापित किया जाता है। विशेष रूप से, सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज की आणविक श्रृंखला में बड़ी संख्या में कार्बोक्सिमेथाइल समूह (-CH2COOH) होता है, जो पानी के अणुओं के साथ बातचीत कर सकता है, जिससे यह अच्छी घुलनशीलता और चिपचिपाहट की विशेषताएं दे सकता है।

CMC में निम्नलिखित मूल गुण हैं:

पानी की घुलनशीलता: सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज को एक समान कोलाइडल समाधान बनाने के लिए पानी में जल्दी से भंग किया जा सकता है।

चिपचिपाहट: सीएमसी जलीय घोल में एक उच्च चिपचिपाहट होती है, और चिपचिपाहट इसके आणविक भार और समाधान एकाग्रता से संबंधित होती है।

स्थिरता: सीएमसी में एसिड, क्षार और उच्च तापमान के लिए अच्छी स्थिरता है, लेकिन एक मजबूत एसिड या क्षार वातावरण में, सीएमसी की स्थिरता कम हो जाएगी।

एडजस्टेबिलिटी: सीएमसी के प्रतिस्थापन के आणविक भार और डिग्री को समायोजित करके, इसके भौतिक और रासायनिक गुणों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

2। तैयारी विधि

सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज आमतौर पर एक क्षारीय वातावरण में सेल्यूलोज और सोडियम क्लोरोसेटेट पर प्रतिक्रिया करके तैयार किया जाता है। विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:

सेल्यूलोज का प्रीट्रीटमेंट: सबसे पहले, सेल्यूलोज (जैसे कपास फाइबर) को अशुद्धियों को दूर करने के लिए धोया जाता है।

क्षारीकरण प्रतिक्रिया: एक सक्रिय सेल्यूलोज सोडियम नमक बनाने के लिए सेल्यूलोज अणु में हाइड्रॉक्सिल भाग को अलग करने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के साथ प्रीट्रीटेड सेल्यूलोज पर प्रतिक्रिया की जाती है।

प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया: क्षारीय परिस्थितियों में, सोडियम क्लोरोसेटेट को जोड़ा जाता है, और सोडियम क्लोरोसेटेट सोडियम सेल्यूलोज के साथ प्रतिक्रिया करता है, ताकि सेल्यूलोज अणुओं पर हाइड्रॉक्सिल समूहों को कार्बोक्सिमिथाइल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाए।
धोने और सुखाने: प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, उत्पाद को अशुद्धियों को दूर करने के लिए पानी से धोया जाता है, और अंत में शुद्ध सोडियम कार्बोक्सिमेथाइल सेल्यूलोज प्राप्त होता है।

3। आवेदन क्षेत्र

इसकी अच्छी पानी की घुलनशीलता, मोटी और स्थिरता के कारण, सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज का व्यापक रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है:

खाद्य उद्योग: एक मोटा, स्टेबलाइजर, इमल्सीफायर, गेलिंग एजेंट, आदि के रूप में, यह आमतौर पर आइसक्रीम, जेली, सीज़निंग, इंस्टेंट सूप, आदि जैसे खाद्य पदार्थों में पाया जाता है। इसका मुख्य कार्य भोजन के स्वाद में सुधार करना है, शेल्फ जीवन का विस्तार करना और संगति को बढ़ाना है।

फार्मास्युटिकल उद्योग: एक बांधने की मशीन के रूप में, निरंतर-रिलीज़ एजेंट, निलंबित एजेंट और ड्रग्स के लिए थिकेनर, इसका उपयोग गोलियों, कैप्सूल, मौखिक तरल पदार्थ, सामयिक मलहम और अन्य तैयारी में किया जाता है। इसके अलावा, सीएमसी का उपयोग सर्जरी और दंत सामग्री के लिए एक हेमोस्टैटिक सामग्री के रूप में भी किया जाता है।

कॉस्मेटिक उद्योग: लोशन, क्रीम, शैंपू, टूथपेस्ट और अन्य उत्पादों के उत्पादन में एक मोटा और स्टेबलाइजर के रूप में उपयोग किया जाता है। यह उत्पाद की चिपचिपाहट को समायोजित कर सकता है और उपयोगकर्ता अनुभव को बढ़ा सकता है।

Papermaking उद्योग: कागज के लिए एक सतह उपचार एजेंट के रूप में, CMC कागज की ताकत, पानी प्रतिरोध और मुद्रण क्षमता में सुधार कर सकता है और कागज की सतह पर धूल को कम कर सकता है।

तेल ड्रिलिंग: तेल ड्रिलिंग के दौरान, सीएमसी का उपयोग ड्रिलिंग द्रव में ड्रिलिंग तरल पदार्थ को गाढ़ा करने और स्थिर करने के लिए किया जाता है, ड्रिल बिट के चारों ओर रॉक कटिंग को हटाने और अच्छी तरह से दीवार को स्थिर करने में मदद करता है।

टेक्सटाइल इंडस्ट्री: एक डाई डिस्पर्सेंट और प्रिंटिंग पेस्ट एडिटिव के रूप में, सीएमसी रंगाई एकरूपता और वस्त्रों की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है।

4। सुरक्षा और पर्यावरणीय प्रभाव

सोडियम कार्बोक्सिमेथाइल सेल्यूलोज को आमतौर पर सुरक्षित माना जाता है, और भोजन और चिकित्सा में इसका उपयोग अंतर्राष्ट्रीय खाद्य योजक कोडेक्स और कई देशों के प्रासंगिक नियमों द्वारा अनुमोदित किया गया है। यह मानव शरीर के लिए गैर विषैले है और पारिस्थितिक वातावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं डालेगा, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

हालांकि, हालांकि सीएमसी स्वयं पर्यावरण के अनुकूल है, इसकी उत्पादन प्रक्रिया में कुछ रासायनिक अभिकर्मकों और अपशिष्ट जल उपचार के मुद्दों का उपयोग शामिल हो सकता है। इसलिए, हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन को कम करने के लिए उत्पादन प्रक्रिया के दौरान पर्यावरण संरक्षण उपायों पर ध्यान देना आवश्यक है।

सोडियम कार्बोक्सिमेथाइल सेल्यूलोज एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और बहुमुखी बहुलक सामग्री है। इसका मोटा होना, स्थिर करना और गेलिंग गुण कई उद्योगों के लिए महत्वपूर्ण बनाते हैं। भोजन, चिकित्सा से लेकर उद्योग तक, सीएमसी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। भविष्य में प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति के साथ, सीएमसी के आवेदन क्षेत्र को और विस्तारित किया जा सकता है।