O carboximetilcelulose É um composto derivado da celulose, um polímero da glicose. Também recebe os nomes de celulose ou goma carmelose. Pode estar na forma de sal de sódio.
A carboximetilcelulose é higroscópica e solúvel em água, ao contrário da celulose, que é insolúvel em água. Tem alguns grupos -CH substituídosdoisOH das moléculas de glicose que formam a celulose por grupos -CHdoisOCHdoisCOOH. Essa substituição confere propriedades iônicas à sua estrutura..
Mas o que é celulose? É um biopolímero composto exclusivamente por moléculas de β-glicose, ligadas por ligações β-1,4-o-glucosídicas. A celulose tem a fórmula (C6H10OU5)n com um valor mínimo de 2.000 para n. O polímero pode ter estrutura linear ou fibrosa, sendo o principal constituinte da parede celular vegetal.
Sua estrutura compacta é impenetrável pela água e, portanto, insolúvel nela. Apesar de ser composta por glicose, a celulose não pode ser utilizada por animais, pois lhes falta a enzima celulase para quebrar as ligações β1,4-glucosídicas..
O grupo carboximetil ligado à celulose dá à carboximetilcelulose uma superfície carregada negativamente. Essas cargas permitem seu uso na técnica de cromatografia de troca iônica, funcionando como um trocador catiônico que é utilizado na purificação de proteínas..
Devido à sua propriedade hidrofílica, a carboximetilcelulose é utilizada no tratamento de olhos secos. Da mesma forma, devido a essa propriedade, tem sido utilizado na fabricação de fraldas e produtos sanitários desse tipo. Estas aplicações servem como exemplo da enorme lista de utilizações e / ou aplicações que este composto possui.
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RnOCHdois-COOH
Pó branco. Carboximetilcelulose de sódio: partículas fibrosas brancas ou leitosas.
Inodoro e insípido.
É solúvel (20 mg / mL).
É insolúvel em metanol, etanol, éter dietílico, acetona, clorofórmio e também em benzeno.
274ºC.
0,7 - 0,9 g / cm3.
É semelhante ao do ácido acético e sua constante de dissociação é 5 x 10-5.
A imagem superior mostra a estrutura de uma unidade monomérica de carboximetilcelulose. Observe que o H dos grupos hidroxila são substituídos pelos grupos CHdoisCOOH; exceto para o grupo OH em C-3. Ou seja, de acordo com a imagem, o polímero não é totalmente substituído.
Grupos CHdoisCOOH pode ser desprotonado e rodeado pela atração eletrostática de Na cátions+: CHdoisCOO-N / D+. É graças a eles que a carboximetilcelulose é muito solúvel em água, pois é capaz de formar ligações de hidrogênio com ela (CHdoisCOOH-OHdois) Esta é a principal causa de seu acentuado caráter hidrofílico e higroscópico..
Além disso, esses grupos são muito mais volumosos do que os hidroxilos, de modo que as propriedades físico-químicas do polímero mudam em relação à celulose original. Seu grande tamanho evita a formação de ligações de hidrogênio internas, ou seja, entre as cadeias monoméricas, deixando os anéis totalmente expostos às interações com a água..
Portanto, quanto maior o grau de substituição de OH por CHdoisCOOH, maior será o caráter hidrofílico da celulose resultante. Microscopicamente, essa diferença pode não ser muito óbvia; mas em escalas macroscópicas, seria igual a ser capaz de dissolver um bloco de madeira em um recipiente de água se tais substituições ocorressem no local..
Para obter carboximetilcelulose, a partir de fibras de celulose, o procedimento Druvacell é seguido:
A) As fibras de celulose são tratadas com isopropanol e álcalis para produzir o seu inchaço e a ionização dos grupos hidroxila.
B) As fibras de celulose do tratamento anterior são posteriormente alcalinizadas por tratamento com NaOH, de acordo com a seguinte reação:
RceOH + NaOH => RceOH ∙ NaOH
C) As fibras de celulose ligadas a NaOH, em seguida, reagem com cloroacetato de sódio para produzir carboximetilcelulose de sódio:
RceOH ∙ NaOH + ClCHdoisCOO-Na => RceOCHdoisCOO-N / D+ + NaCl + HdoisOU
A união do grupo COO- a celulose para dar origem à carboximeticlulose a torna solúvel em água e mais reativa.
A carboximetilcelulose tem numerosos usos e aplicações devido à sua hidrofilicidade e sua capacidade de se combinar com vários compostos. Entre seus usos estão os seguintes.
-É utilizado como espessante e estabilizante em alimentos. Além disso, é usado como fibra alimentar e emulsificante. É utilizado no batido de sorvetes, cremes e cremes, além de auxiliar na formação de géis em gelatinas e pudins..
-É usado como agente de suspensão em sucos de frutas e como colóide protetor na maionese. Também é usado para cobrir a superfície das frutas..
-Como a carboximetilcelulose não é metabolizada pelo corpo, ela pode ser usada por pessoas em uma dieta de baixa caloria.
-Soluções de carboximetilcelulose formam géis usados em cirurgias cardíacas, torácicas e corneanas.
-Em operações de tórax, os pulmões são grampeados e cobertos com uma solução de carboximetilcelulose. Isso para evitar vazamentos do ar contido nos alvéolos e a entrada de fluidos nos pulmões..
-Na área da ortopedia, a carboximetilcelulose é utilizada na lubrificação das articulações, principalmente nos punhos, joelhos e quadris. A solução de polímero é injetada nas articulações para evitar erosão, inflamação e possível destruição da cartilagem.
-É utilizado no tratamento de olhos secos e irritados. Também é usado como agente de proteção para evitar danos ao globo ocular, como pode ocorrer na colocação de lentes de contato.
-A carboximetilcelulose também é utilizada no tratamento da constipação, favorecendo a formação de fezes com consistência adequada. É usado como laxante.
-Uma combinação de carboximetilcelulose-heparina tem sido usada para a prevenção da adesão durante as cirurgias.
-Ele atua como um agente estabilizador e hidrofílico na maioria das preparações de cimento e materiais de construção. Melhora a dispersão da areia no cimento, além de aumentar a ação adesiva do cimento.
-Também é usado como parte dos adesivos para papéis de estofamento.
O ramo da indústria que talvez tenha o maior consumo de carboximetilcelulose é a produção de sabões e detergentes. Atua como um agente inibidor que evita que as gorduras, removidas da superfície dos tecidos pelos detergentes, os reconectem.
-É utilizado na elaboração de adesivos para o papel, pois não mancha, não exala odor e é removível. Isso o torna ideal para uso na reparação de livros ou outros materiais..
-Também foi testado em misturas com amido e fenol formaldeído para a produção de colas que permitem a união de chapas de madeira..
É utilizado para evitar a precipitação dos sais tartáricos presentes no vinho.
-O revestimento de papéis e cartões encerados com preparações de carboximetilcelulose reduz o consumo de ceras. Também reduz o consumo de tinta de impressão, resultando em superfícies de maior brilho. Além disso, a superfície do papel possui maior lisura e maior resistência à graxa.
-A carboximetilcelulose melhora a ligação entre as fibras do papel, melhorando sua coloração. Também é utilizado como dispersante auxiliar na extrusão das fibras da polpa de celulose, evitando sua floculação..
A carboximetilcelulose atua como um agente dispersante para pesticidas. Além disso, é usado como cola para unir o inseticida à superfície das folhas das plantas. Em algumas ocasiões, é usado como um auxiliar na degradação de alguns fertilizantes altamente poluentes.
É utilizado como espessante, estabilizador e formador de filme em cremes, loções, xampus e produtos para os cabelos. Além disso, é utilizado na preparação de géis para uso na limpeza dentária..
É utilizado na produção de tintas e vernizes à base de óleo, atuando como espessante e dispersante de pigmentos em fluidos..
Usado para aumentar a viscosidade do látex.
É utilizado para unir peças de porcelana, pois as soluções de carboximetilcelulose originam poucas cinzas na queima..
-É utilizado em sua forma bruta para evitar a deformação dos tecidos. A carboximetilcelulose, em combinação com o amido, é usada em lavanderias. Também é utilizado no acabamento de tecidos. Durante sua fabricação, os tecidos são impregnados com carboximetilcelulose e, em seguida, tratados com ácido e calor.
-É utilizado na estamparia de tecidos, colaborando como agente espessante para tintas e vernizes têxteis..
-A carboximetilcelulose é usada no revestimento de comprimidos de drogas. O polímero é insolúvel em condições estomacais ácidas, mas solúvel no intestino delgado, onde os agentes terapêuticos são absorvidos..
-Ele também é usado como formador de gel, transportadores de drogas na forma de pomadas. Além disso, é usado como agente estabilizador em suspensões e emulsões. É usado como bioadesivo em comprimidos que se ligam ao muco corporal.
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