সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ: প্রয়োগ এবং বৈশিষ্ট্য

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ শিল্প, ওষুধ এবং খাদ্য উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই যৌগটি কাঠের ভিত্তিতে তৈরি করা হয় এবং এটি একটি জৈবিকভাবে জড় উপাদান, অর্থাৎ এটি শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলিতে অংশগ্রহণ করে না। এই উপাদানটির সাথে সমাধানগুলির বিশেষ বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, পদার্থের সান্দ্রতা এবং অন্যান্য প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব৷

বর্ণনা

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ (CMC) হল সেলুলোজ গ্লাইকোলিক অ্যাসিডের সোডিয়াম লবণ। আইইউপিএসি নামকরণ অনুসারে যৌগের রাসায়নিক নাম: পলি-1, 4-β-ও-কারবোক্সিমিথাইল-ডি-পাইরানোসিল-ডি-গ্লাইকোপাইরানোজ সোডিয়াম।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ প্রযুক্তির অভিজ্ঞতামূলক সূত্র: [C6H7 O₂ (OH)_3-x(OCH₂ COONa)_x এই অভিব্যক্তিতে, x হল CH₂-COOH গ্রুপের প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি, এবং n হল পলিমারাইজেশনের ডিগ্রি।

গঠনিক সূত্র নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

বৈশিষ্ট্য

আদর্শে, প্রযুক্তিগত সোডিয়াম কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ হল একটি গুঁড়া, সূক্ষ্ম দানাদার বা গন্ধহীন তন্তুযুক্ত উপাদান যার বাল্ক ঘনত্ব 400-800 kg/m3।

Na-CMC এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• যৌগের আণবিক ওজন – [২৩৬]_;

• গরম এবং ঠান্ডা উভয় জলেই দ্রুত দ্রবীভূত হয়, খনিজ তেল এবং জৈব তরলে অদ্রবণীয়;
• তেল, গ্রীস এবং জৈব দ্রাবক প্রতিরোধী ফিল্ম গঠন করে;
• সলিউশনের সান্দ্রতা বাড়ায় এবং তাদের থিক্সোট্রপিক করে তোলে - যান্ত্রিক ক্রিয়া বৃদ্ধির সাথে, প্রবাহ প্রতিরোধের হ্রাস ঘটে;
• বায়ু থেকে জলীয় বাষ্প ভালভাবে শোষণ করে, তাই পদার্থটি অবশ্যই শুকনো ঘরে সংরক্ষণ করতে হবে (স্বাভাবিক অবস্থায় এতে 9-11% আর্দ্রতা থাকে);
• যৌগ অ-বিষাক্ত, অ-বিস্ফোরক, কিন্তু ধূলিময় অবস্থায় জ্বলতে পারে (স্ব-ইগনিশন তাপমাত্রা +212 °সে);
• সমাধানে একটি অ্যানিওনিক পলিইলেক্ট্রোলাইটের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে৷

যখন তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়, দ্রবণে সোডিয়াম কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজের পরীক্ষাগারের সান্দ্রতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। এটি এই যৌগের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি, যা এর প্রয়োগের সুযোগ নির্ধারণ করে। পলিমারাইজেশনের একটি উচ্চ ডিগ্রী একটি উচ্চ সান্দ্রতা এবং তদ্বিপরীত প্রদান করে। pH<6 বা 9 এর বেশি হলে প্রবাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা কমে যায়উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। অতএব, এই লবণ নিরপেক্ষ এবং সামান্য ক্ষারীয় পরিবেশে ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়। সান্দ্রতা পরিবর্তন সাধারন অবস্থায় বিপরীত হয়।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজের আরও অনেক পদার্থের সাথে রাসায়নিক সামঞ্জস্য রয়েছে (স্টার্চ, জেলটিন, গ্লিসারিন, জলে দ্রবণীয় রেজিন, ল্যাটেক্স)। 200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হলে, লবণ পচে যায় সোডিয়াম কার্বনেটে।

এই যৌগের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করার প্রধান ফ্যাক্টর হল পলিমারাইজেশন ডিগ্রি। দ্রবণীয়তা, স্থিতিশীলতা, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং হাইগ্রোস্কোপিসিটি আণবিক ওজনের উপর নির্ভর করে। পলিমারাইজেশন ডিগ্রী অনুসারে পদার্থটি সাতটি গ্রেডে এবং মূল পদার্থের বিষয়বস্তু অনুসারে দুটি গ্রেডে উত্পাদিত হয়।

গ্রহণ

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ বাণিজ্যিকভাবে 1946 সাল থেকে তৈরি করা হচ্ছে। CMC উৎপাদন এখন মোট সেলুলোজ ইথারের অন্তত 47% এর জন্য দায়ী।

এই যৌগের সংশ্লেষণের প্রধান কাঁচামাল হল কাঠের সেলুলোজ, সবচেয়ে সাধারণ জৈব পলিমার। এর সুবিধা হল কম দাম, বায়োডিগ্রেডেবিলিটি, বিষাক্ততার অভাব এবং প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির সহজতা।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ ক্ষার সেলুলোজকে C₂H₃ClO₂ (monochloroacetic অ্যাসিড) বা এর সোডিয়াম লবণের সাথে বিক্রিয়া করে পাওয়া যায়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, কাঁচামাল (শণ, খড়, সিরিয়াল, পাট, সিসাল এবং অন্যান্য) আহরণের জন্য নতুন উত্স সন্ধানের জন্য কাজ চলছে, কারণ এই উপাদানটির চাহিদা ক্রমাগত বাড়ছে। ধোয়া পদার্থের গুণমান উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়।অমেধ্য থেকে সমাপ্ত লবণ, সেলুলোজ সক্রিয় করুন বা মাইক্রোওয়েভ বিকিরণ দিয়ে কাজ করুন।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ: শিল্প প্রয়োগ

এর বিশেষ বৈশিষ্ট্যের কারণে, CMC নিম্নলিখিত উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়:

• বিভিন্ন ফর্মুলেশনের ঘন হওয়া, জেলটিনাইজেশন;
• পেইন্ট ফিল্মে সূক্ষ্ম কণা বাঁধাই (চলচ্চিত্র গঠন);
• জল ধরে রাখার এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করুন;
• ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের স্থিতিশীলতা;
• তাদের উপাদানগুলিকে সমানভাবে বিতরণ করতে সমাধানগুলির সান্দ্রতা বৃদ্ধি করা;
• রিওলজিকাল পরিবর্তন;
• জমাট বাঁধা প্রতিরোধ (স্থগিত কণার আনুগত্য)।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজের বৃহত্তম ব্যবহারকারীদের মধ্যে একটি হল তেল এবং গ্যাস শিল্প, যেখানে যৌগটি ড্রিলিং তরলগুলির কার্যকারিতা উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়৷

পদার্থটি নিম্নলিখিত প্রযুক্তিগত পণ্য তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়:

• ডিটারজেন্ট;
• মুদ্রণ পণ্য;
• নির্মাণ সমাপ্তি কাজের জন্য মর্টার;
• আঠালো, আকারের উপকরণ;
• শুকনো বিল্ডিং মিশ্রণ, সিমেন্ট (ফাটা রোধ করতে);
• পেইন্ট সামগ্রী;
• লুব্রিকেটিং-কুল্যান্ট;
• রেল শক্ত করার জন্য মাধ্যম;
• লেপ ঢালাই ইলেক্ট্রোড এবং অন্যান্য।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ ফায়ার ফাইটিং, খাদ্য শিল্পে, পারফিউম এবং সিরামিক তৈরিতে ফেনাকে স্থিতিশীল করতে ব্যবহৃত হয়। প্রযুক্তিবিদরা অনুমান করেন যে এই যৌগটি প্রকৌশল এবং ওষুধের 200 টিরও বেশি ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়৷

প্রতিরক্ষামূলক আবরণ

প্রতিশ্রুতিশীল দিকগুলির মধ্যে একটি হল জারা-প্রতিরোধী আবরণগুলিতে অ্যাডিটিভ-স্ট্যাবিলাইজার হিসাবে CMC সাসপেনশন থেকে সংশ্লেষিত ন্যানো পার্টিকেলগুলির প্রবর্তন৷ এটি আপনাকে পলিমারগুলির গঠন পরিবর্তন করতে, বেস উপাদানের সাথে আনুগত্য বাড়াতে, রচনার ব্যয়ে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ছাড়াই আবরণের শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে দেয়। ন্যানো পার্টিকেল মাইক্রোক্লাস্টার গঠন করে, যার ফলে মূল্যবান প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য সহ কম্পোজিট পাওয়া সম্ভব হয়।

এই সম্পূরকটির সুবিধা হল এটি পরিবেশ বান্ধব এবং জৈব-অবচনযোগ্য। এর উৎপাদনে জৈব দ্রাবক ব্যবহারের প্রয়োজন হয় না, অতএব, বর্জ্য জল এবং বায়ুমণ্ডল দূষণের ঝুঁকি হ্রাস পায়, বিশেষ সরঞ্জাম এবং উচ্চ তাপমাত্রা পরিসীমা ব্যবহার করার প্রয়োজন নেই।

খাদ্য সম্পূরক

কারবক্সিমিথাইল সেলুলোজ সোডিয়াম 8 গ্রাম/কেজির বেশি নয় এমন ঘনত্বে খাদ্য সংযোজনকারী (E-466) হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পদার্থটি পণ্যগুলিতে বিভিন্ন কার্য সম্পাদন করে:

• ঘন হওয়া;
• স্থিতিশীল বৈশিষ্ট্য;
• হোল্ডআর্দ্রতা;
• শেল্ফ লাইফের এক্সটেনশন;
• ডিফ্রোস্ট করার পরে খাদ্যতালিকাগত ফাইবার সংরক্ষণ।

প্রায়শই এই যৌগটি ফাস্ট ফুড, আইসক্রিম, মিষ্টান্ন, মোরব্বা, জেলি, প্রক্রিয়াজাত পনির, মার্জারিন, দই, টিনজাত মাছে যোগ করা হয়৷

মেডিসিন এবং কসমেটোলজি

ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পে, সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ ওষুধের গ্রুপে ব্যবহৃত হয় যেমন:

• চোখের ড্রপ, ইনজেকশনের সমাধান - থেরাপিউটিক প্রভাব দীর্ঘায়িত করতে;
• ট্যাবলেট শেল - সক্রিয় পদার্থের মুক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে;
• ইমালশন, জেল এবং মলম - গঠনমূলক পদার্থকে স্থিতিশীল করতে;
• অ্যান্টাসিড - আয়ন-বিনিময় এবং জটিল উপাদান হিসাবে।

স্বাস্থ্যবিধি এবং প্রসাধনী পণ্য উত্পাদনে, এই যৌগটি টুথপেস্ট, শ্যাম্পু, শেভিং এবং শাওয়ার জেল এবং ক্রিমগুলির অংশ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। প্রধান কাজ হল বৈশিষ্ট্যগুলিকে স্থিতিশীল করা এবং টেক্সচার উন্নত করা৷

মানুষ এবং প্রাণীর উপর প্রভাব

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ হাইপোঅ্যালার্জেনিক, জৈবিকভাবে নিষ্ক্রিয়, কার্সিনোজেনিক প্রভাব নেই এবং জীবন্ত প্রাণীর প্রজনন কার্যকে ব্যাহত করে না। নিরাপদ ঘনত্বে খাদ্য সংযোজন হিসাবে ব্যবহার নেতিবাচক পরিণতির দিকে পরিচালিত করে না। যৌগটির ধুলো চোখ এবং উপরের শ্বাস নালীর মধ্যে প্রবেশ করলে জ্বালা সৃষ্টি করতে পারে (MACঅ্যারোসল হল 10 মিলিগ্রাম/মি3।

সোডিয়াম লবণ ধারণকারী ফিল্মগুলি অন্ত্রের ক্ষারীয় পরিবেশে সক্রিয় উপাদান ছেড়ে দেয়। যৌগটি মানবদেহ এবং প্রাণীদের থেকে অপরিবর্তিতভাবে নির্গত হয়। অর্থনৈতিক উদ্দেশ্যে জলাশয়ে, পদার্থটি তৃতীয় বিপদ শ্রেণী (মাঝারিভাবে বিপজ্জনক) এর অন্তর্গত। এই ক্ষেত্রে MPC হল 2 mg/l.