Propriedades da carboximetilcelulose de sódio e fatores que afetam a viscosidade do CMC

A carboximetilcelulose de sódio, conhecida como CMC, é um éter de celulose típico e pertence ao eletrólito do ânion do polímero.

1. aparência

A carboximetilcelulose de sódio é um pó inodoro, insípido, não tóxico branco ou amarelo claro.

2. Solubilidade

A carboximetilcelulose de sódio é fácil de absorver água e tem boa solubilidade em água. De fato, é solúvel em água fria ou água quente para formar uma solução coloidal e insolúvel em metanol, etanol, acetona, clorofórmio, benzeno e outros solventes orgânicos.

A viscosidade também tem uma grande influência na solubilidade em água, a viscosidade é geralmente 25mPa.s-8000mPa.s (solução aquosa a 1%)

Quando o grau de substituição é de cerca de 0,3, a solução é solúvel em álcali. À medida que o grau de substituição aumenta, a transparência da solução aumentará de acordo.

A solução de carboximetilcelulose de sódio é a mesma que outros eletrólitos de polímero. O inchaço ocorre primeiro na solução e depois se dissolve gradualmente. Portanto, ao preparar a solução, é necessário garantir que cada partícula seja uniformemente molhada e, em seguida, ela possa se dissolver rapidamente. Caso contrário, depois que incha em solução aquosa, a adesão mútua entre as partículas ajuda a produzir um filme ou micelas muito fortes, de modo que as partículas são difíceis de dissolver e a solução é difícil de dissolver.

3. Higroscopicidade

O teor de água de equilíbrio da carboximetilcelulose de sódio aumenta com o aumento da umidade do ar e diminui com o aumento da temperatura. À temperatura ambiente e uma umidade média de 80-85%, o teor de umidade de equilíbrio é superior a 26%, mas o teor de umidade do produto é inferior a 10%, o que é inferior ao anterior. No que diz respeito à sua forma, mesmo que o teor de água seja de cerca de 15%, parece não haver diferença na aparência. No entanto, quando o teor de umidade atinge mais de 20%, a adesão mútua entre as partículas pode ser sentida, e quanto maior a viscosidade, mais óbvia é essa adesão.

4. Viscosidade da solução

4.1 Introdução

A viscosidade da solução aquosa de carboximetilcelulose é uma manifestação concreta da celulose DP (grau de polimerização). Depende do DP médio da matéria-prima da celulose, do grau de degradação da celulose DP durante a alcalinização e eterificação e da uniformidade da reação. A viscosidade da solução aquosa de carboximetilcelulose de sódio aumenta quase linearmente com o aumento da concentração. Além do DP e da distribuição da celulose, a viscosidade da solução também é afetada pela concentração da solução, pH, temperatura, gradiente de velocidade e grau de substituição.

4.2 Fatores de influência da viscosidade

A. Efeito da Concentração da Solução

Para carboximetilcelulose de sódio de alta, média e baixa viscosidade, a viscosidade aumenta com o aumento da concentração da solução e tem uma relação quase linear com a concentração da solução.

B. A influência do valor do pH

A viscosidade da solução de carboximetilcelulose de sódio a 1% é a maior, e também é a mais estável em pH 6, 5-9, 0. De um modo geral, a viscosidade não mudará muito na faixa de pH de 9, 0-11, 0. Mas abaixo do pH 6, a viscosidade cai rapidamente e a carboximetilcelulose de sódio começa a se formar, que é totalmente formada a um pH de 5, 5. Se o pH for maior que 9, a viscosidade também cairá, mas lentamente no início; se o pH exceder 11,5, começará a cair rapidamente. Isso ocorre porque a associação de grupos hidroxila não substituídos com moléculas básicas ajuda a promover a dispersão da celulose.

C. Efeito da temperatura

A viscosidade da solução de carboximetil celulose diminuirá com o aumento da temperatura. Quando esfria, a viscosidade aumenta novamente imediatamente, mas quando a temperatura sobe para um certo nível, há uma queda permanente de viscosidade. Deve-se salientar que a diminuição da viscosidade está intimamente relacionada ao grau de substituição da carboximetilcelulose. Quanto maior o grau de substituição, menor o efeito da temperatura na viscosidade.

D. Efeito do sal

A presença de várias pastas de sal inorgânico reduzirá a viscosidade da solução de carboximetilcelulose de sódio. O efeito dos sais na viscosidade depende quase inteiramente da valência do cátion. No caso de sais de cátions monovalentes, a solução é solúvel em água; no caso de sais de cátion trivalentes, é insolúvel em água; ao encontrar sais de cátion divalentes, está no meio.