羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）是纖維素的羧甲基化衍生物，一種陰離子型高分子化合物，化學式為[C?H?O?(OH)?OCH?COONa]?，由天然纖維素經(jīng)化學改性制得，是最主要的離子型纖維素膠。以下是對羧甲基纖維素鈉的詳細介紹：
一、物理與化學性質(zhì)
外觀：白色或微黃色纖維狀、顆粒狀或粉末狀固體，無臭無味，吸濕性強。
溶解性：易溶于水，形成透明膠狀溶液；不溶于乙醇、丙酮等有機溶劑。
穩(wěn)定性：
對光、熱較穩(wěn)定，但80℃以上長時間加熱會導(dǎo)致粘度下降。
在pH 6.5-8.5范圍內(nèi)性能最佳，pH＜5或＞10時粘度顯著降低。
遇強酸（pH＜2）或多價金屬鹽（如鈣、鎂離子）會生成沉淀。
分子結(jié)構(gòu)：由葡萄糖單元通過β(1→4)糖苷鍵連接，羧甲基取代羥基后形成陰離子結(jié)構(gòu)，賦予其增稠、乳化等特性。
二、核心功能與應(yīng)用領(lǐng)域
1. 食品工業(yè)
增稠與穩(wěn)定：用于酸奶、冰淇淋、果醬等，防止脂肪上浮和蛋白質(zhì)沉淀，提升口感和穩(wěn)定性。
保水與改良：在面包、饅頭中延緩水分蒸發(fā)，增大體積并減少掉渣；在面條中增強耐煮性。
凝膠與成膜：制作果凍、果醬時形成凝膠結(jié)構(gòu)；在果蔬表面成膜，延長保質(zhì)期。
典型應(yīng)用：冰淇淋中添加0.5%可控制冰晶生長，啤酒中作為泡沫穩(wěn)定劑。
2. 工業(yè)應(yīng)用
石油鉆井：作為增稠劑提高泥漿性能，增強鉆井效率。
紡織印染：確保染料均勻分布，防止色斑。
造紙工業(yè)：提升紙張表面強度和抗撕裂性。
洗滌劑：防止污垢再沉積，提高清潔效果。
3. 新興領(lǐng)域
水處理：作為絮凝劑加速污泥沉降。
可降解塑料：與生物高分子復(fù)合制成環(huán)保包裝材料。
3D打印：改善液態(tài)材料精度和強度。
三、制備工藝
堿化：纖維素與氫氧化鈉反應(yīng)生成堿纖維素。
醚化：堿纖維素與氯乙酸（或鈉鹽）反應(yīng)，生成羧甲基纖維素鈉。
工藝分類：
水媒法：以水為介質(zhì)，成本低但產(chǎn)品質(zhì)量一般，適用于洗滌劑、紡織上漿劑等。
溶媒法：以有機溶劑為介質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量高，適用于食品、醫(yī)藥級CMC-Na。
四、使用注意事項
溶解方法：需緩慢撒入攪拌中的冷水中，避免結(jié)塊。
配伍禁忌：避免與強酸、多價金屬鹽直接混合，防止沉淀生成。
儲存條件：密封干燥保存，防止受潮或高溫暴曬。
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