Celuloza hidroksietil (HEC) është një polimer i rëndësishëm jonionik i tretshëm në ujë që i përket klasës së përbërjeve të eterit celulozë. Ajo merret nga reaksioni eterifikues i celulozës natyrore me oksid etileni (oksid etileni) në kushte alkaline. Celuloza hidroksietil është një zinxhir linear polisaharid i përbërë nga njësi glukoze të celulozës në strukturën kimike, dhe disa ose të gjitha grupet hidroksil në njësitë e tij të glukozës zëvendësohen nga grupe hidroksietil për të formuar celulozën hidroksietil.
Përbërësit dhe struktura kimike
Struktura molekulare e celulozës hidroksietil kryesisht përfshin pjesët e mëposhtme:
Shtylla kurrizore e celulozës: Celuloza është një polisaharid natyral, përbërësi kryesor i të cilit është një zinxhir linear i njësive të glukozës të lidhura nga lidhjet β-1,4-glikozidike. Kjo strukturë e celulozës i jep asaj kristalitet të lartë dhe forcë fizike.
Zëvendësuesi hidroksietil: Në njësinë e glukozës së shtyllës kurrizore të celulozës, ekzistojnë tre grupe hidroksil (–OH), të vendosura përkatësisht në pozicionet C2, C3 dhe C6. Celuloza hidroksietil prodhohet duke prezantuar grupe hidroksietil (–CH2CH2OH) në grupet hidroksil përmes një reaksioni eterifikimi midis këtyre grupeve hidroksil dhe oksidit të etilenit. Futja e këtyre zëvendësuesve zvogëlon kristalitetin e celulozës, përmirëson tretshmërinë e tij në ujë dhe e bën atë të shfaqë trashje të mirë dhe viskelasticitet në tretësirë ujore.
Pesha molekulare dhe shkalla e zëvendësimit: Pesha molekulare dhe shkalla e zëvendësimit (d.m.th., numri i grupeve hidroksil të zëvendësuar në secilën njësi të glukozës) të hidroksietil celulozës janë dy faktorë të rëndësishëm që ndikojnë në vetitë e tij. Në përgjithësi, celuloza hidroksietil me një peshë molekulare më të lartë ka aftësi më të mirë të viskozitetit dhe trashjes, ndërsa një shkallë më e lartë e zëvendësimit rrit tretshmërinë dhe stabilitetin e saj në ujë.
Karakteristikat fiziko -kimike të hidroksietil celulozës
Për shkak të strukturës së saj unike, celuloza hidroksietil shfaq një seri të vetive të shkëlqyera fiziko -kimike:
Tretësira e ujit: Celuloza hidroksietil është lehtësisht e tretshme në ujë të ftohtë dhe të nxehtë për të formuar një zgjidhje të qartë ose pak të turbullt koloidale. Procesi i tij i shpërbërjes nuk ndikohet ndjeshëm nga vlera e pH dhe mbetet i qëndrueshëm në një gamë të gjerë të pH (zakonisht midis 2 dhe 12).
Trashja: Celuloza hidroksietil ka një efekt të mirë trashje në tretësirë ujore, dhe aftësia e saj e trashjes ndikohet nga pesha molekulare, shkalla e zëvendësimit dhe përqendrimi i zgjidhjes. Ndërsa përqendrimi rritet, viskoziteti i zgjidhjes rritet në mënyrë eksponenciale, kështu që përdoret gjerësisht në fushat industriale që kërkojnë trashësi.
Aktiviteti i sipërfaqes: Meqenëse molekula e celulozës hidroksietil përmban grupe hidrofile dhe skelete hidrofobike, ajo mund të zvogëlojë tensionin sipërfaqësor të ujit në tretësirë dhe të tregojë një aktivitet të caktuar sipërfaqësor. Kjo pronë e bën atë të përdoret në veshje, bojëra dhe fusha të tjera, dhe mund të përmirësojë rrjedhshmërinë dhe vetitë e veshjes së produktit.
Stabiliteti: Celuloza hidroksietil ka një stabilitet të mirë në tretësirë ujore, mund t'i rezistojë ndikimit të oksiduesve të përgjithshëm dhe dritës, dhe është relativisht i qëndrueshëm në kushte acide dhe alkaline. Nuk do të degradohet nga shumica e mikroorganizmave në tretësirë ujore, kështu që nuk është e lehtë të përkeqësohet gjatë ruajtjes.
Biokompatibiliteti dhe siguria: Celuloza hidroksietil është përdorur gjerësisht në ushqim, kozmetikë dhe ilaç sepse rrjedh nga celuloza natyrale dhe ende mban biokompatibilitet të mirë dhe toksicitet të ulët pas modifikimit kimik. Për shembull, ajo përdoret si një trashës dhe stabilizues në ushqim, si një stabilizues humectifikues dhe emulsifikues në kozmetikë, dhe si një lidhës dhe matricë e lëshimit të kontrolluar për tabletat në përgatitjet farmaceutike.
Përgatitja dhe aplikimi
Përgatitja e celulozës hidroksietil zakonisht ndahet në tre hapa: alkalizimi i celulozës, reaksioni e eterifikimit, pastrimi dhe tharja. Së pari, celuloza trajtohet në kushte alkaline për të aktivizuar grupet hidroksil të celulozës, dhe më pas reagoi me oksid etileni për të prodhuar celulozë hidroksietil. Më në fund, produkti përfundimtar merret përmes hapave të tillë si neutralizimi, pastrimi dhe tharja.
Celuloza hidroksietil është përdorur gjerësisht në materialet e ndërtimit (të tilla si llaç çimentoje dhe veshje), kimikate të përditshme (siç janë pastruesit dhe kozmetika), ilaçi (siç janë sistemet e lëshimit të kontrolluar nga droga) dhe industria e ushqimit (të tilla si trashës dhe stabilizues).
Celuloza hidroksietil është përdorur gjerësisht në fusha të ndryshme për shkak të vetive të shkëlqyera fizike dhe kimike dhe shkathtësisë. Veçantia e strukturës dhe përbërjes së saj i mundëson asaj të luajë një rol të rëndësishëm në trashje, emulsifikim, pezullim, formimin e filmit dhe stabilizimin, dhe është një material kimik i pazëvendësueshëm i rëndësishëm.
Koha e Postimit: Shkurt-17-2025