¿Qué significa el grado de sustitución de cmc?

La carboximetilcelulosa sódica (CMC para abreviar) es un éter de fibra altamente polimérico producido por modificación química de la celulosa natural. Su estructura está compuesta principalmente por unidades de D-glucosa que pasan a través de β (1→4) y están conectadas por glicosídicos. cautiverio. La reacción principal es: la celulosa natural primero sufre una reacción de alcalinización con NaOH. Con la adición de ácido cloroacético, el hidrógeno del grupo hidroxilo de la unidad de glucosa sufre una reacción de sustitución con el grupo carboximetilo del ácido cloroacético.

Se puede ver en la fórmula estructural que hay 3 grupos hidroxilo en cada unidad de glucosa, a saber, grupos hidroxilo C2, C3 y C6. El grado de sustitución es la cantidad de hidrógeno en el grupo hidroxilo de. la unidad de glucosa se reemplaza por el grupo carboximetilo. Para expresar, si los hidrógenos de los tres grupos hidroxilo de cada unidad se reemplazan por grupos carboximetilo, se define como un grado de sustitución de 3. El grado de sustitución de CMC afecta directamente a la solubilidad, emulsificación, espesamiento y estabilidad de las propiedades de CMC, como resistencia química, resistencia a ácidos y resistencia a sales. Generalmente se cree que cuando el grado de sustitución es de aproximadamente 0,6 a 0,7, el rendimiento de la emulsificación es mejor a medida que aumenta el grado de sustitución, otras propiedades mejoran en consecuencia. Cuando el grado de sustitución es superior a 0,8, su resistencia a los ácidos y a las sales. se potencian significativamente. Además, también se mencionó anteriormente que hay tres grupos hidroxilo en cada unidad, a saber, los grupos hidroxilo secundarios de C2 y C3 y el grupo hidroxilo primario de C6. En teoría, la actividad de los grupos hidroxilo primarios es mayor que la del hidroxilo secundario. grupos, pero de acuerdo con el efecto isotópico del C, los grupos hidroxilo en C2. El grupo -OH es más ácido, especialmente en un ambiente alcalino fuerte. Es más activo que C3 y C6, por lo que es más probable que experimente reacciones de sustitución. seguido de C6 y C3, que es el más débil. De hecho, el desempeño de la CMC no sólo está relacionado con el grado de sustitución, sino también con la uniformidad de la distribución de los grupos carboximetilo en toda la molécula de celulosa y la sustitución de los grupos hidroximetilo con C2, C3 y C6 en cada unidad de cada molécula relacionada con la uniformidad. Dado que CMC es un compuesto lineal altamente polimerizado y su grupo carboximetilo tiene sustituciones desiguales en la molécula, las moléculas tienen diferentes orientaciones cuando la solución se deja en pie. Cuando hay fuerza de corte en la solución, la longitud de las moléculas lineales tiene el eje. una tendencia a girar en la dirección del flujo, y esta tendencia se vuelve más fuerte a medida que aumenta la velocidad de corte hasta que finalmente está completamente orientado. Esta característica de la CMC se llama pseudoplasticidad. La pseudoplasticidad de la CMC es beneficiosa para reducir el consumo de energía en la producción de leche líquida, facilitar la homogeneización y el transporte por tubería, evitar que el sabor de la leche líquida sea demasiado grasoso y facilitar la liberación del aroma de la leche.