Sodyum karboksimetil selüloz (Na-CMC), en yaygın kullanılan suda çözünür selüloz türevlerinden biridir.
Selülozun, doğada en bol bulunan polimeri olan selülozdan, hidroksil gruplarının karboksimetil gruplarıyla değiştirilmesiyle kimyasal modifikasyon yoluyla elde edilen polianyonik bir polisakkarittir.
Bu yapısal değişiklik, suda çözünürlüğü, kolloidal kararlılığı ve işlevsel çok yönlülüğü artırarak gıda, ilaç, kozmetik, petrol, kağıt ve tekstil gibi endüstrilerde oldukça değerli hale getiriyor.
CAS Numarası: 9004-32-4
EŞ ANLAMLILAR:
CMC, Selüloz zamkı, Karboksimetilselüloz sodyum tuzu, Karboksimetilselülozun sodyum tuzu, Selüloz karboksimetil eter, sodyum tuzu
Tarihsel Arka Plan
Selüloz, ilk olarak 19. yüzyılda geliştirilmiş çözünürlük ve işlevselliğe sahip türevler elde etmek amacıyla kimyasal olarak değiştirildi.
1920-1930'lu yıllarda sodyum karboksimetil selüloz ilk kez sentezlendi ve selülozun suda çözünen bir türevi olarak incelendi.
1940'lı yıllara gelindiğinde ticari olarak kullanıma sunulmuş ve stabilitesi ve güvenliği nedeniyle gıda ve ilaç sanayinde hızla benimsenmiştir.
Onlarca yıl süren kapsamlı araştırmalar, uygulamalarını petrol sondajı, kağıt üretimi, deterjanlar, kaplamalar, yapıştırıcılar ve biyomedikal ürünlere doğru genişletti.
Kimyasal Yapı ve Özellikler
Kimyasal Formül
Sodyum karboksimetil selülozun tekrarlayan birimi şu şekilde ifade edilebilir:
[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n
Moleküler Yapı
CMC, β-(1→4)-bağlı D-glikoz ünitelerinin doğrusal zincirlerinden oluşan selülozdan türetilir.
Karboksimetilasyon sırasında anhidroglikoz birimlerinin C2, C3 ve C6 pozisyonlarındaki hidroksil grupları kısmen karboksimetil (-CH2COONa) gruplarıyla yer değiştirir.
İkame Derecesi (DS)
Ticari ürünlerde DS 0,4 ile 1,4 arasında değişmektedir.
Daha yüksek DS, suda çözünürlüğü ve viskoziteyi artırır.
Fiziksel Özellikler
Görünüm: Beyaz ila kirli beyaz toz veya granüller
Çözünürlük: Soğuk ve sıcak suda kolayca çözünür; çoğu organik çözücüde çözünmez
Viskozite: Moleküler ağırlığa ve DS'ye bağlı olarak düşük (10 mPa·s) ile çok yüksek (>10.000 mPa·s) arasında değişir
Sulu çözeltinin pH'ı: Tipik olarak 6,0–8,5
Higroskopik yapı: Atmosferden nemi emme eğilimindedir
Termal Özellikler
Ayrışma 200–250°C civarında başlar
Eriyebilir değil ancak kararlı filmler oluşturur
Üretim Yöntemleri
İşlenmemiş içerikler
Selüloz: Odun hamurundan veya pamuk liflerinden elde edilir
Sodyum hidroksit (NaOH): Alkalileştirme için kullanılır
Monokloroasetik asit (MCA) veya sodyum tuzu: Karboksimetilasyon için kullanılır
İşlem Adımları
Alkalizasyon: Selüloz, alkol ortamında NaOH ile muamele edilerek alkali selüloz oluşturulur.
Eterleşme (Karboksimetilasyon): Alkali selüloz, monokloroasetik asit veya sodyum monokloroasetat ile reaksiyona girerek sodyum karboksimetil selüloz üretir.
Arıtma: Tepkimeye girmeyen kimyasallar, tuzlar ve yan ürünler (sodyum klorür ve sodyum glikolat gibi) yıkama, filtreleme ve kurutma yoluyla uzaklaştırılır.
Kurutma ve Öğütme: Arıtılan ürün kurutulur ve istenilen parçacık boyutuna öğütülür.
Varyantlar
Teknik sınıf CMC: Deterjanlarda, tekstillerde, kağıtta ve sondaj sıvılarında kullanılır
Gıda ve ilaç sınıfı CMC: Sodyum klorür ve sodyum glikolat seviyelerini en aza indirmek için saflaştırılmıştır
Analitik Karakterizasyon
Titrasyon, FTIR veya NMR ile belirlenen ikame derecesi (DS)
Brookfield viskozimetreleri kullanılarak ölçülen viskozite
Jel geçirgenlik kromatografisi ile analiz edilen moleküler ağırlık
Saflık, kül içeriği, sodyum klorür ve sodyum glikolat seviyelerine göre test edildi
FTIR, Raman ve element analizi ile fonksiyonel grup analizi
Uygulamalar
Gıda Endüstrisi
Dondurma, soslar, salata sosları, fırın ürünlerinde koyulaştırıcı, stabilizatör, emülgatör
Düşük kalorili gıdalardaki yağ ikamesi
İçeceklerde süspansiyon maddesi
İlaç Endüstrisi
Tabletlerde bağlayıcı ve dağıtıcı
Şurup ve sıvı formülasyonlarda süspansiyon stabilizatörü
İlaç dağıtım sistemlerinde kontrollü salım maddesi
Oftalmik solüsyonların yağlayıcı olarak bileşeni
Kozmetik ve Kişisel Bakım
Kremlerde, losyonlarda, şampuanlarda ve diş macunlarında koyulaştırıcı
Nem tutma için film oluşturucu madde
Petrol Endüstrisi
Sondaj çamurlarında viskozite kontrolü ve su tutma amacıyla kullanılır
Yağ geri kazanım süreçlerini iyileştirir
Kağıt Endüstrisi
Daha iyi baskı yapılabilirlik için yüzey boyutlandırma maddesi
Kağıdın dayanıklılığını ve kaplama özelliklerini iyileştirir
Tekstil Endüstrisi
Tekstil baskı pastalarında koyulaştırıcı olarak kullanılır
Homojen boyama için viskozite kontrolü sağlar
Deterjanlar
Toprak yeniden çökelme inhibitörü
Sıvı deterjan formülasyonlarını stabilize eder
Biyomedikal Uygulamalar
Yara pansumanları için hidrojel oluşumu
Doku mühendisliğinde iskele malzemesi
Enzim immobilizasyonu için taşıyıcı
SODYUM KARBOKSİMETİL 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