Carbossimetilelulosa

Il carbossimetilelulosa è igroscopico e viene utilizzato per fare lacrime artificiali richieste di secchezza oculare

Che cos'è il carbossimetilelulosa?

IL carbossimetilelulosa È un composto derivato dalla cellulosa, un polimero di glucosio. Ricevi anche i nomi di gomma della cellulosa o del carmelosio. Può essere presentato in forma di sale di sodio.

Il carbossimetilelulosa è igroscopico e solubile in acqua, a differenza della cellulosa, che è insolubile in acqua. Alcuni gruppi hanno sostituito -CH₂OH di molecole di glucosio che formano cellulosa per gruppo -CH₂Och₂COOH. Questa sostituzione dà proprietà ioniche alla sua struttura.

La cellulosa è un biopolimero formato esclusivamente da molecole β-glicio, insieme da legami β-1,4-o-glucosidici. Presenta la formula (c₆H₁₀O₅)_N Con un valore minimo di 2000 per n. Il polimero può avere una struttura lineare o fibrosa, essendo il componente principale della parete cellulare delle verdure.

La sua struttura compatta è impenetrabile dall'acqua e quindi è insolubile in essa. Nonostante sia formato dal glucosio, la cellulosa non può essere usata dagli animali, poiché mancano dell'enzima della cellulasi per rompere i legami β1,4-glucosidici.

Il gruppo carbossimetilico collegato alla cellulosa conferisce una superficie con cariche negative. Questi carichi consentono il loro utilizzo nella tecnica di cromatografia a scambio ionico, funzionando come uno scambiatore cationico che viene utilizzato nella purificazione delle proteine.

Caratteristiche del carbossimetilcellulosa

- Formula: Rnoch₂-COOH

- Aspetto fisico: polvere bianca. Carbossimetilcellulosa carbossimetilcellulosa di sodio: particelle fibrose bianche o latte.

- È un bagno e insapore.

- Solubile in acqua (20 mg/ml).

- Insolubile in metanolo, etanolo, dietilé, acetone, cloroformio e benzene.

- Punto di decomposizione: 274ºC.

- Densità: 0,7-0,9 g/cm³.

- La sua acidità è simile a quella dell'acido acetico e la sua costante di dissociazione è 5 x 10^-5.

Struttura

Struttura chimica del carbossimetilelulosa. Fonte: Wikimedia Commons

L'immagine superiore mostra la struttura di un'unità carbossimetilelulosa monomerica. Gli h dei gruppi di idrossili sono sostituiti da gruppi CH₂COOH; Tranne quello del gruppo OH in C-3. Cioè, secondo l'immagine, il polimero non è completamente sostituito.

Può servirti: precipitato

I gruppi ch₂COOH può essere non protetto e circondato dall'attrazione elettrostatica di na cationi⁺: Ch₂COO^-N / a⁺.

Questo è il motivo per cui carbossimetilelulosio è molto solubile in acqua, perché è in grado di formare ponti idrogeno con esso (CH₂COOH-OH₂). Questa è la causa principale del suo marcato carattere idrofilo e igroscopico.

La sua grande dimensione impedisce la formazione di ponti idrogeno interni, ovvero tra catene monomeriche, lasciando gli anelli totalmente esposti alle interazioni con l'acqua.

Pertanto, maggiore è il grado di sostituzione di OH da parte di CH₂COOH, il più grande sarà il carattere idrofilo della cellulosa risultante.

Sintesi

Per ottenere carbossimetilcellulosa dalle fibre di cellulosa, viene seguita la procedura di Druvacell:

A) Le fibre di cellulosa sono trattate con isopropanolo e alcali per produrre il loro gonfiore e la ionizzazione di gruppi idrossilici.

B) Le fibre di cellulosa del trattamento precedente sono presunte inoltre mediante il trattamento NAOH, secondo la seguente reazione:

RceOh + NaOH => rceoh ∙ NaOH

C) fibre di cellulosa attaccate NaOH, quindi reagiscono con cloroaceato di sodio, per produrre il carbossimetillulosio carbonetyllulosio di sodio:

RCEOH ∙ NaOH +CLCH₂COO^-Na => rceoch₂COO^-N / a⁺    +    NaCl +H₂O

Cog Group Union^- Alla cellulosa per causare carbossimeticolulosio lo rende solubile in acqua e più reattivo.

Applicazioni

Cibo

- Come ispessimento e stabilizzatore del cibo. Anche come fibra dietetica ed emulsionante. È usato nel gelato, creme e nativi, nonché ausiliario nella formazione di gel in gelatina e pudDines.

- Come agente di sospensione nei succhi di frutta e come colloide protettivo in maionese. Viene anche usato per coprire la superficie dei frutti.

- Poiché il carbossimetilcellulosa non è metabolizzato dal corpo, può essere utilizzato dalle persone sottoposte a una dieta a basso contenuto calorico.

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Medicinale

- Fabbricazione di soluzioni che formano gel utilizzati nel cuore, toracici e interventi di cornea.

- Nelle operazioni di torace, i polmoni sono aggrappati e rivestiti con una soluzione carbossimetilcellulosa, al fine di evitare perdite d'aria contenute negli alveoli e l'ingresso di fluidi nei polmoni.

- In ortopedia, è usato nella lubrificazione delle articolazioni, in particolare su polsi, ginocchia e anca. La soluzione del polimero nelle articolazioni viene iniettata per evitare l'erosione, l'infiammazione e la possibile distruzione della cartilagine.

- Nel trattamento della secchezza e dell'irritazione degli occhi. Viene anche usato come agente protettivo per evitare danni al bulbo oculare nel posizionamento delle lenti a contatto.

- Viene utilizzato nel trattamento della costipazione, favorendo la formazione di feci con la consistenza appropriata. Come il lassativo.

Industria di costruzioni

- Agisce come uno stabilizzatore e un agente idrofilo nella maggior parte dei preparati di cemento e materiali da costruzione, poiché migliora la dispersione della sabbia nel cemento e aumenta l'azione adesiva del cemento.

- Come parte della colla dei tappezzeria.

Nei detergenti

Agisce come un agente inibitore che impedisce i grassi, il ritiro dalla superficie dei tessuti da parte dei detergenti, torna da loro.

Adesivi

- È usato nell'elaborazione di adesivi per la carta, poiché non lo colora, non emette l'odore ed è rimovibile. È l'ideale per riparare libri o altri materiali.

- È stato anche testato in miscele con amido e fenolo-formaldeide per l'elaborazione della colla che consente l'Unione dei fogli di legno.

Industria del vino

È usato per evitare le precipitazioni dei sali tartari presenti nel vino.

Industria cartacea

- Carbossimetilelulosa che copre ruoli e carte cerate riduce il consumo di cera. Riduce anche il consumo di inchiostro di stampa, producendo maggiori superfici luminose. La carta ha una maggiore morbidezza e una maggiore resistenza al grasso.

Può servirti: spatola di laboratorio

- Migliora l'unione tra le fibre di carta, ottimizzando il loro colore. Viene anche usato come disperdente ausiliario nell'estrusione delle fibre di pasta di cellulosa, evitando la loro flocculazione.

agricoltura

- Agisce come agente disperso dei pesticidi.

- Come colla per unirsi all'insetticida sulla superficie delle piante delle piante.

- In alcune occasioni, come assistente nel degrado di alcuni fertilizzanti altamente inquinanti.

Cosmetici

È usato come addensante, stabilizzatore e allenatore di film in creme, lozioni, shampoo e prodotti per la cura dei capelli. Anche per l'elaborazione dei gel di pulizia dentale.

Vernici

Preparazione di dipinti basati su oli e vernici, che agiscono come un agente ispessimento e disperdente dei pigmenti nei fluidi.

Plastica

Per aumentare la viscosità in lattice.

Industria tessile

- È usato nella sua forma grezza per evitare la deformazione dei tessuti. In combinazione con l'amido, è usato nelle lavanderie. È anche usato nella finitura dei tessuti. Durante la loro produzione, i tessuti sono impregnati di carbossimetilcellulosa e quindi sono trattati con acido e calore.

- Nella stampa di tessuti, collaborando come agente più spesso dei dipinti e delle vernici tessili.

Industria farmaceutica

- È usato nel rivestimento delle medicine. Il polimero è insolubile in condizioni di acido dello stomaco, ma solubile nell'intestino tenue, dove gli agenti terapeutici vengono assorbiti.

- Come allenatore di gel, vettori di droga sotto forma di unguenti.

- Come agente stabilizzatore in sospensioni ed emulsioni.

- Come bioadesivo in compresse che si legano alle mucusioni del corpo.

Riferimenti

1. Sidley Chemical (2018). Proprietà del carbossimetil cellulosa di sodio. Recuperato da: celluloseether.com
2. Wikipedia (2018). Carbossimetilelulosa. Recuperato da: è.Wikipedia.org
3. Quiminet (2006). Le varie applicazioni di carbossimetilcellulosa. Recuperato da: quiminet.com
4. Una combinazione carbossimetilellulosio-e-paperina per la prevenzione delle aderenze chirurgiche. (2017) The Journal of Surgical Research 213: 222-233.