SODYUM KARBOKSİ METİL SELÜLOZ

Sodyum karboksimetil selüloz (sodyum CMC, genellikle CMC olarak kısaltılır), selülozun monokloroasetik asit (veya tuzları) ile eterifikasyonu ile üretilen suda çözünür, anyonik bir selüloz türevidir. CMC, gıda, ilaç, kozmetik, kağıt, tekstil, deterjan, inşaat ve yeni ortaya çıkan yüksek teknoloji uygulamalarında koyulaştırıcı, stabilizatör, bağlayıcı, film oluşturucu ve reoloji düzenleyici olarak dünya çapında kullanılan çok yönlü bir hidrokolloiddir.
Ayrıca şu adlarla da bilinir: Karboksimetil selüloz sodyum, CMC-Na, sodyum CMC, selüloz gam.
Ana CAS numarası: 9004-32-4.
Kimyasal yapı ve temel kimya
CMC, selüloz omurgasının hidroksil gruplarına (β-1,4 bağlı D-glukopiranoz üniteleri) karboksimetil (–CH2–COO–) ikame edicilerinin sokulmasıyla üretilir.
İkame, alkali koşullar altında sodyum monokloroasetat veya monokloroasetat tuzları ile hazırlandığında sodyum tuzu formu (–CH2–COO⁻ Na⁺) ile sonuçlanır. Temel yapısal parametreler:
 
İkame derecesi (DS): anhidroglikoz birimi başına ortalama ikame edici sayısı (AGU); teorik maksimum DS = 3.0.
Çözünebilir CMC için pratik ticari DS genellikle ~0,6-1,2 aralığındadır (birçok gıda/ilaç sınıfı için genellikle 0,6-0,95).
DS, çözünürlüğü, yük yoğunluğunu ve su bağlanmasını güçlü bir şekilde etkiler.
 
Moleküler ağırlık / polimerizasyon derecesi (DP): CMC polimerik bir malzemedir; ticari Mw, ~20.000'den birkaç milyon Da'ya kadar değişir; pratikte tek bir Mw'den ziyade içsel viskozite veya çözelti viskozitesi ile karakterize edilir.
Fonksiyonel davranışı belirtmek için genellikle viskozite dereceleri (düşük, orta, yüksek) kullanılır.
 
Anyonik karakter: Karboksilat grupları anyonik yük vererek elektrolit duyarlılığını, pH bağımlılığını ve katyonik polimerler veya çok değerlikli katyonlarla etkileşimleri mümkün kılar.
 
Üretim (endüstriyel üretim yolları)
Tipik endüstriyel üretim iki ana aşamada gerçekleşir:
Alkalizasyon (aktivasyon) — Selüloz (odun hamuru, pamuk lifi veya diğer selülozik hammaddeler) alkali (sodyum hidroksit) içinde bulamaç haline getirilir.
Alkali lifleri şişirir ve selüloz üzerinde reaktif alkoksit bölgeleri (–O⁻ Na⁺) oluşturur.
 
Eterleşme — alkali ile aktive edilen selüloz, karboksimetil gruplarını tanıtmak için monokloroasetik asit (MCA) veya sodyum monokloroasetat (SMCA) ile reaksiyona girer.
Reaksiyon koşulları (sıcaklık, MCA/NaOH oranı, çözücü/ortam, zaman) DS ve yan reaksiyonları (örneğin glikolat oluşumu) belirler.
Reaksiyondan sonra ürün nötralize edilir, yıkanır (tuzları ve kalan reaktifleri uzaklaştırmak için) ve kurutulup toz haline getirilir.
Partikül boyutunun ve kalıntı tuz içeriğinin kontrolü, sınıf tanımı (endüstriyel veya gıda sınıfı) için önemlidir.
 
Proses varyantları ve kritik parametreler:
Selüloz hammaddesinin seçimi: Saflık ve polimerizasyon derecesi, nihai CMC özelliklerini ve verimini etkiler.
Alkali konsantrasyonu ve reaksiyon stokiyometrisi: Daha yüksek NaOH ve MCA oranları DS'yi artırır ancak bozunmayı da artırabilir.
Çözücü sistemleri: Tipik proseste sulu ortam kullanılır; bazı proseslerde şişme ve yer değiştirmenin daha iyi kontrol edilmesi için izopropanol veya etanol kullanılır.
Yıkama ve tuz giderme: Sodyum klorürün (yan ürün olarak oluşur) ve tepkimeye girmeyen reaktiflerin uzaklaştırılması gıda ve ilaç sınıfları için kritik öneme sahiptir.
 
Fiziko-kimyasal özellikler
Çözünürlük ve çözelti davranışı
DS bir eşik değerinin üzerindeyse (genellikle >0,6) CMC sodyum suda çözünür.
Çözünürlük DS ile artar ve kristalinite veya artık lignin derecesinin artmasıyla azalır.
Çözeltiler, Mw ve parçacık dağılım geçmişine bağlı olarak genellikle berrak veya hafif opalesant kolloidal çözeltilerdir.
 
Viskozite ve reoloji
CMC çözeltilerinin viskozitesi birincil fonksiyonel özelliktir.
Konsantrasyona, Mw'ye (içsel viskozite), DS'ye, sıcaklığa, iyonik şiddete ve kaymaya bağlıdır.
CMC çözeltileri genellikle psödoplastik (kayma incelmesi) davranış gösterir ve düşük konsantrasyonlarda (örneğin %0,5-2 a/a) geniş viskozite aralıkları üretebilir.
Viskozite en yaygın sınıf spesifikasyonudur (örneğin, belirtilen konsantrasyon ve sıcaklıkta ölçülen 400 cP, 1000 cP).
 
İkame derecesi (DS)
DS yük yoğunluğunu, çözünürlüğü ve etkileşimleri kontrol eder.
Tipik ticari DS aralığı ~0,6–0,95'tir. DS ayrıca tuz toleransını da etkiler: daha yüksek DS çözünürlüğü ve tuz/alkol toleransını iyileştirir.
 
Termal kararlılık
 
CMC, termal ayrışması genellikle 200-250°C'nin üzerinde başlayan bir polisakkarit türevidir.
Viskozite gibi fiziksel özellikler sıcaklık ve pH'dan etkilenir ancak CMC gıda ve kozmetikte kullanılan tipik işlem sıcaklıklarında kararlıdır.
Termal bozunma davranışı TGA/DTG ile karakterize edilir.
 
Tuzlar ve pH ile etkileşim
CMC, yük kalkanı veya çapraz bağlama (bazen jel oluşturmak için bilerek kullanılır) yoluyla viskoziteyi azaltabilen çok değerlikli katyonlara (örneğin Ca²⁺, Al³⁺) duyarlıdır.
Yüksek iyonik güç elektrostatik itmeyi azaltarak viskoziteyi düşürür.
pH iyonlaşma derecesini etkiler (karboksi grupları nötr pH aralıklarında çoğunlukla iyonlaşmış halde kalır), ancak güçlü asidik koşullarda bir miktar protonasyon meydana gelebilir ve bu da çözünürlüğü ve viskoziteyi değiştirir.
 
Analitik karakterizasyon ve kalite ölçümleri
CMC için temel analitik testler şunları içerir:
Viskozite/içsel viskozite (Brookfield veya kılcal yöntemler; belirtilen konsantrasyon, sıcaklık ve iğ).
İkame derecesi (DS) — titrimetrik veya spektroskopik yöntemler (geri titrasyon, ^1H NMR, FTIR korelasyonu).
Moleküler ağırlık dağılımı — viskozimetre veya GPC (seçilen çözücüde çözünürse).
Nem içeriği — Karl Fischer veya fırında kurutma (akışkanlığı ve dozajı etkiler).
Kalıntı tuz (NaCl) ve kül içeriği — gıda/ilaç sınıfları için önemlidir.
%1'lik çözeltinin pH'ı — kalite kontrol metriği.
Mikrobiyal limitler — gıda ve ilaç sınıfları için.
Ağır metaller ve element analizi — hassas uygulamalar için düzenleyici şartnamelere göre.
 
Sınıflar ve özellikler
Ticari sınıflar şu şekilde sınıflandırılır:
Viskozite derecesi: düşük, orta, yüksek (tanımlı koşullarda viskozite olarak belirtilir).
Saflık derecesi: endüstriyel, teknik, gıda sınıfı (gıda için yüksek saflıkta ≥%99,5), daha sıkı mikrobiyal ve safsızlık sınırlarına sahip farmasötik/USP sınıfları.
 
Ek form faktörleri: toz, granül, mikrogranüller ve doğrudan kullanıma yönelik sulu çözeltiler/bulamaçlar.
 
İşlevsel mekanizmalar (CMC'nin formülasyonlarda nasıl çalıştığı)
Kalınlaşma/viskozite kontrolü: Hidratlanmış polimer zincirlerinin hidrodinamik hacmi çözelti viskozitesini artırır; akış altında hizalanmadan dolayı kayma incelmesi meydana gelir.
Stabilizasyon/emülsifikasyon: Sürekli faz viskozitesini artırır, damlacık birleşmesini geciktirir; ayrıca arayüz etkileşimlerine bağlı olarak sterik/elektrostatik stabilizasyon sağlar.
Film oluşumu: Kuruduğunda CMC, kaplamalarda, tablet bağlayıcılarda ve kağıt kaplamalarda kullanılan kohezif filmler oluşturur.
Su tutma/nem yönetimi: Suyu bağlar ve tutar, fırıncılıkta, kişisel bakımda ve inşaat harçlarında faydalıdır.
Bağlayıcı: Tabletlerde ve pil elektrotlarında bağlayıcı olarak kullanılır (CMC, anot/katot bulamaçlarında bağlayıcı olarak kullanılır).

SODYUM KARBOKSİ METİL SELÜLOZ HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ

 
 
 
 
 
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
 
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
 
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
 
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
 
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
 
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
 
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
 
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
 
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
 
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
 
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
 
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
 
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
 
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
 
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
 
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
 
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
 
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
 
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın