Получение простых эфиров целлюлозы. Натрий карбоксиметилцеллюлоза: применение и свойства Натриевая соль кмц

Получение простых эфиров целлюлозы. Натрий карбоксиметилцеллюлоза: применение и свойства Натриевая соль кмц

В статье описана пищевая добавка (загуститель, стабилизатор, эмульгатор) карбоксиметилцеллюлоза (Е466, КМЦ, карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль), ее применение, влияние на организм, вред и польза, состав, отзывы потребителей
Другие названия добавки: sodium carboxymethyl cellulose, cellulose gum, натрийкарбоксиметилцеллюлоза, E466, Е-466, E-466

Выполняемые функции

загуститель, стабилизатор, эмульгатор

Законность использования

Украина ЕС Россия

Карбоксиметилцеллюлоза, Е466 – что это такое?

Сырьем для производства карбоксиметилцеллюлозы служит древесная или хлопковая целлюлоза

Карбоксиметилцеллюлоза – это вещество, которое является производным обычной целлюлозы и имеет химическую формулу [С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3-x (ОСН 2 СООН) x ] n , где х = 0,08-1,5. Внешний вид карбоксиметилцеллюлозы (Е466): светлый, не имеющий запаха и вкуса лёгкий порошок из кристаллов или гранулы. Карбоксиметилцеллюлоза обладает слабыми кислотными свойствами.

Впервые данная пищевая добавка E466 была получена в 1918 году в лаборатории ученым из Германии по фамилии Янсен. Сегодня карбоксиметилцеллюлозу синтезируют химическим методом из природного не пищевого сырья.

Целлюлозу, которую получают из натуральных растительных источников, заливают концентрированным раствором щелочи и затем обрабатывают хлоруксусной кислотой. В полученной товарной карбоксиметилцеллюлозе содержатся некоторые примеси: поваренная соль, гликолят натрия, целлюлоза. Растительное сырье, из которого получают добавку Е466, может быть ГМО.

Карбоксиметилцеллюлоза, E466 – влияние на организм, вред или польза?

Наносит ли карбоксиметилцеллюлоза вред организму? При попадании КМЦ в желудок вместе с пищей она не расщепляется в нем, не усваивается организмом и является балластным веществом. При увеличенных количествах данной добавки, попавших в пищеварительную систему, она может действовать как слабительное. По некоторым данным, по результатам экспериментов с животными, карбоксиметилцеллюлоза способна наносить некоторый вред, повышая уровень холестерина, способствовать возникновению онкологических заболеваний.

ДСП (допустимое суточное потребление) карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли не ограничено.

Пищевая добавка Е466, КМЦ – применение в продуктах питания

В производстве продуктов питания и медицине добавка Е466 наиболее часто используется в виде натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль легко образует водные растворы, которые обладают хорошей вязкостью.

Главная особенность карбоксиметилцеллюлозы – ее способность к формированию вязкого, стабильного коллоидного раствора. Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль в пищевом производстве используется как загуститель и стабилизатор. Добавка Е466 используется в производстве майонезов, мороженного, десертов, творожных масс, желе, кремов, рыбных, мясных продуктов, кондитерских изделий, маргаринов, сыров, сливок, йогуртов, супов. Карбоксиметилцеллюлозу часто можно обнаружить в рецептурах шампуней, зубных паст, лака для волос, косметических средств, кремов для бритья, слабительных средств и т.д.

Уже долгие годы одним из самых распространенных материалов для отделки помещения выступают обои. А самым популярным средством их монтажа остается клей КМЦ. Он не только прочно и надолго крепит полотно к стеновой поверхности, но и отличается одним важным качеством: разводится в воде практически любой температуры, что не характерно для других аналогичных составов. Примечательно, что при этом в клеящей жидкости не образуются комки, сгустки и осадок. Это предопределено его техническими, рабочими характеристиками и особенностями химического строения.

Состав

Название клея происходит от его химического состава. Основой выступает вещество, именуемое карбоксиметилцеллюлозой. С целью простоты произношения и сокращения названия изготовители создали аббревиатуру из первых букв каждой из трех составляющих слова - КМЦ. Внешне клей представляет собой белый порошок, частицами которого являются маленькие гранулы.

В последнее время обрел популярность клей для обоев КМЦ со вспомогательными антисептическими качествами. Таким свойством наделили его специальные добавки. Теперь клеевая прослойка активно препятствует возникновению и росту плесневого грибка.


Итак, настало время более детально рассмотреть все технические характеристики клеевого состава КМЦ:

  • количество сухого вещества в структуре составляет от 57 %;
  • в полном объеме сухого вещества содержится не меньше 69 % активного элемента;
  • содержание хлорида натрия в сухом веществе составляет 21 %;
  • влажность продукта - 12 %;
  • период основательного разбухания частиц до образования однородной смеси - не более двух часов;
  • рабочие свойства готового раствора сохраняются в течение 7 дней.


Важно, что в состав обойного клея КМЦ включены особые добавки, придающие ему инсектицидные свойства, а также предотвращающие его загнивание. Тем не менее, клей абсолютно безвреден для нашего здоровья, так как его составные части не токсичны.

Зачастую его добавляют в смесь для монтажа плитки, а также в цементные и меловые шпатлевки, что значительно увеличивает их клеящие качества и прочность.

Виды, как выбрать

Цвет продукта - важная характеристика, на него следует обратить внимание, выбирая товар в магазине. Клеевой порошок, произведенный в соответствии с нормами ГОСТ, чисто-белого цвета. Такой продукт характеризуется превосходным качеством, при соединении с водой образует однородную смесь без осадка и комочков.


Желтый оттенок недопустим. Он обычно говорит о том, что клей выполнен кустарным способом недобросовестными производителями. У подобного товара и качества соответствующие. Они, как правило, не отвечают стандартам клеевых работ, поэтому результат может очень огорчить. Например, на бумажных обоях после высыхания проступят неприятные желтые разводы, от которых уже нельзя будет избавиться, и вам придется повторить всю работу по наклейке обоев.

Совет! Несмотря на большой выбор данного клея в хозяйственных магазинах, обязательно тщательно изучите товар перед покупкой. Особое внимание обратите на его цвет.

Если подойти к описанию клея КМЦ с точки зрения его предназначения, то он делится на три основные группы:

  • для монтажа легких тонких обоев;
  • для обоев среднего веса;
  • для толстых тяжелых обоев.

Густота и липкость смеси и, как результат, способность накрепко присоединять увесистые полотна, напрямую зависит от количества в составе порошка основного вещества - карбоксиметилцеллюлозы. Если ее много, то раствор более вязкий, и даже тяжелые виниловые обои надежно удержатся на стене.


Преимущества и основные изготовители КМЦ

Кроме уже упомянутых достоинств (универсальность, предельная простота в разведении порошка, надежность, защита от микробов и плесени), клей для обоев КМЦ обладает следующими преимуществами:

  • появление пятен и разводов на поверхности обоев исключено;
  • отталкивающий запах полностью отсутствует;
  • клей очень прост в подготовке и использовании;
  • средство успешно сочетается с другими химическими соединениями.

На рынке строительных материалов широко представлена продукция подобного рода, как отечественного, так и иностранного производства. Российский клей КМЦ имеет отличительные особенности, такие как доступная цена и удовлетворительные характеристики. Вместе с тем, он разбухает обычно за 2 часа, что является приемлемым с точки зрения стандарта ГОСТ.


Стоимость продукции иностранного производства гораздо выше. Наряду с этим, раствор готовится быстрее, по истечении 15 минут после разведения его уже можно использовать для наклейки обоев.

Бесспорно, одним из самых популярных в России изготовителей клея для обоев КМЦ является ООО «ТЦ „Вымпел“», работающий в Московской области. Вся его продукция обеспечена необходимыми сертификатами.

Особенности применения клея КМЦ

Рассмотрим, что надо знать о приготовлении клеевой смеси. Уже проверено на опыте, что в этой процедуре нет ничего мудреного, и каждый способен выполнить все действия собственноручно.

  1. Прежде всего, необходимо подготовить эмалированную емкость: ведерко, таз или что-то подобное. Возьмите упакованный клей и найдите на обертке рекомендации по приготовлению.
  2. На каждую упаковку нанесены специальные сведения о количестве сухого клея и воды, которое требуется взять, чтобы правильно подготовить клеящий раствор. Обычно при работе с тонкими обоями на 500 г порошка берется 8 л воды. Для приклеивания плотных полотен на такое же количество сухого клея надо взять 7 л воды.
  3. Вода должна быть комнатной температуры.
  4. Посмотрев содержащееся в инструкции соотношение, начинаем помаленьку сыпать клеевой порошок в воду, непрерывно интенсивно помешивая жидкость.
  5. Оставляем раствор в покое на указанное в инструкции время, ожидаем до полной готовности.


Совет! Информация о расходе готового клеящего состава указана производителем в соответствующей памятке на упаковке.

Как правило, упаковки весом 500 г достаточно для оклейки поверхности площадью примерно 50 квадратных метров.

Как мы уже говорили ранее, следует подбирать вид клея КМЦ с такими техническими характеристиками, которые оптимально подходят под тип обоев, которые вы планируете наклеивать.

Где еще применяется клей КМЦ

Кроме проведения ремонтных работ в жилище, такой состав подходит для отделки офисов, промышленных помещений, а также в производственных целях:

  • литейное предприятие;
  • строительство, изготовление отделочно-строительных материалов;
  • химическая промышленность;
  • горнодобывающая отрасль.

Популярность обойного клея КМЦ из года в год не уменьшается, зная особенности работы с ним, вы заранее защищены от возможных ошибок и недочетов при выполнении ремонта в квартире.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).

КМЦ является эфиром целлюлозы и монохлоруксусной кислоты.

Физические свойства. КМЦ представляет собой белый или слегка желтоватый аморфный порошок или волокнистый продукт без запаха и вкуса. В воде набухает.

Доброкачественность КМЦ определяют следующие показатели: размер частиц волокнистого продукта (способность проходить через сито с отверстиями размером 8x8 мм, не менее 90%) и порошка (способность проходить через сито с отверстиями размером 2x2 мм, не менее 90%). Влажность волокнистого продукта должна составлять не более 15%, а порошка - не более 10%. Содержание основного вещества в волокнистом продукте не менее 40%, в порошке - не менее 40-45%. Растворимость - не менее 98%, степень замещения - 80-90%, степень полимеризации, вязкость 0,5% водного раствора и др.

Растворы КМЦ, также как и растворы метилцеллюлозы, физиологически индифферентны, при закапывании в глаза не вызывают слезотечения. Обладая гидрофильными свойствами, они полностью смешиваются со слезными и конъюнктивальными секретами. Противопоказаний к применению растворов не установлено. КМЦ обладает разрыхляющими свойствами и используется в производстве таблетированных лекарственных форм как вспомогательное вещество, улучшающее распадаемость таблеток при применении. В фармацевтической практике применяется также в качестве загустителя, эмульгатора, пленочного покрытия и др. КМЦ нетоксична и широко используется в парфюмерной и кондитерской промышленности .

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза (Na-КМЦ).

Na-КМЦ представляет собой натриевую соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты, получаемую путем взаимодействия щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или натриевой солью монохлоруксусной кислоты. Степень замещения Na-КМЦ зависит от соотношения реагентов.

Физические свойства. Белый или слегка желтоватый порошок или волокнистый продукт без запаха и вкуса, плотностью 1,59 г/см3, слабо гигроскопичен и может храниться в течение долгого времени. Na-КМЦ устойчива к различным химическим реагентам, обладает биологической устойчивостью, нетоксична и физиологически инертна .

Доброкачественность Na-КМЦ определяют следующие показатели: потеря в весе при высушивании (не более 13%); рН 1% раствора определяют потенциометрическим методом со стеклянным электродом (рН=6,0-8,0); вязкость 2% раствора; содержание натрия в препарате 6,9-8,5% .

Na-КМЦ в холодной и горячей воде набухает с последующим растворением, а также легко растворима в 50% водном растворе этанола. Образует высоковязкие водные растворы, в которых является полиэлектролитом и обладает свойствами защищенных коллоидов. Совместима с желатином, трагакантом, водорастворимыми эфирами целлюлозы, крахмалом, глицерином, некоторыми гликолями и их производными.

При добавлении к водным растворам Na-КМЦ минеральных кислот выпадает осадок. При добавлении растворов солей тяжелых металлов осаждаются соответствующие труднорастворимые соли. Na-КМЦ, как коллоидный электролит, способна к ионным реакциям. Большинство катионных веществ, относящихся к солям, катионы которых являются органическими основаниями, способно к взаимодействию с Na-КМЦ с образованием ионной связи.

Взаимодействие Na-КМЦ с различными веществами в значительной мере зависит от степени ее замещения, а также от структуры и свойств лекарственных веществ. Если такие низкомолекулярные катионные соединения, как эфедрина гидрохлорид и новокаина гидрохлорид, не взаимодействуют с Na-КМЦ, то соединения с большой молекулярной массой (неомицина сульфат, хинина гидрохлорид, антигистаминные вещества и др.) проявляют значительную способность к комплексообразованию.

Na-КМЦ образует осадки с резерпином, хинина гидрохлоридом, аминазином, акридина гидрохлоридом, неомицина сульфатом, гиосциамина гидрохлоридом и др. Кроме образования осадков, взаимдействие между Na-КМЦ и лекарственными веществами может сопровождаться изменениями вязкости растворов полимера, повышением растворимости вещества и др.

Анионные вещества (соли с остатками органических кислот) вследствие электролитического отталкивания не взаимодействуют с Na-КМЦ или взаимодействие незначительно.

Высокоэффективными консервантами растворов Na-КМЦ являются (концентрация до 0,025%): ртути фенилнитрат, 8-оксихинолин, октахлорциклогексанон, тетрадецилпиридиний бромид, цетилтриметиламмоний брмид и др. .

В фармацевтической практике Na-КМЦ находит применение во всех мазях и эмульсиях в качестве эмульгатора и стабилизатора. Как связывающее и разрыхляющее вещество используется в таблеточном производстве .

Вещество карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) буквально окружает нас со всех сторон. Оно входит в состав лекарств в капсулах, мазей, зубных паст, шапуней, йогуртов, и даже макарон. Обои в вашей комнате, скорее всего, приклеены клеем на основе КМЦ.

Карбоксиметилцеллюлоза — настоящая находка для человечества. Она недорога в производстве, совершенно не токсична, химически нейтральна и обладает множеством полезных свойств, а потому широко применяется в медицине, фармацевтической, химической и пищевой промышленности. Она безопасна настолько, что даже такая крайне строгая организация, как FDA, не регламентирует предельные нормы её содержания (в том числе, даже в лекарствах). Можно сказать, что карбоксиметилцеллюлоза, как пчёлка, неустанно трудится на наше благо где только может.

Однако у карбоксиметилцеллюлозы есть две проблемы, из-за которых она пугает людей…

Во-первых, у неё длинное название. Кар-бок-си-ме-тил-цел-лю-ло-за . Девять слогов, двадцать две буквы. Людям кажется, что такое длинное название может быть только у какой-то страшной химии. Однако это не так. Достаточно вспомнить, что всем известный витамин B3 у химиков называется 3-пиридинкарбоновой кислотой, а витамин B12 и того хуже — цианокобаламином. Длинное название не признак чего-то вредного. Длина названия вещества и его вред вообще никак не связаны.

Но есть ещё одна «проблема» — карбоксиметилцеллюлоза внесена в список пищевых добавок под номером E466. То есть, тех самых пресловутых «ешек». И этого уже достаточно, чтобы не слишком образованная публика обвинила это вещество во всех смертных грехах. Впрочем, люди, страшащиеся кода «Е», скорее всего даже не знают, что в «страшный» список внесён даже кислород с кодом Е948. Наш родной кислород. И это правильно — всё, что добавляется в продукты, является пищевой добавкой, поэтому попадает в список. Но это ещё не повод отказаться от кислорода.

Карбоксиметилцеллюлоза — что это?

Карбоксиметилцеллюлоза — вещество, производное целлюлозы. В химическом плане представляет собой простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты, кислый полисахарид. Внешне — это светлый или светло-бежевый кристаллический порошок, не имеющий запаха и вкуса.

Прекрасно растворяется в воде, впитывает её и образует вязкий гелеподобный раствор. Именно это свойство, в сочетании с нетоксичностью, и является самым ценным в ней для разнообразных отраслей промышленности, включая фармацевтическую. На практике чаще используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-карбоксиметилцеллюлоза, Na-КМЦ).

Натуральное ли это вещество?

Оно не натуральное (в том смысле, что не встречается в природе), но произведено из натуральных ингредиентов. Примерно, как домашний борщ, который тоже в природе не встречается.

Производится карбоксиметилцеллюлоза из α-целлюлозы (наименее растворимая часть обычной хлопковой целлюлозы), которую замачивают в сильно щелочном растворе и затем обрабатывают монохлоруксусной кислотой. Монохлоруксусная кислота, в свою очередь, производится из обычной уксусной.

Польза карбоксиметилцеллюлозы

КМЦ используется в пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленности как эмульгатор, стабилизатор и загуститель. Являясь по своей сути нерастворимым полисахаридом, то есть, пищевым волокном, он способен стимулировать работу желудочно кишечного тракта.

При производстве лекарств входит в состав средств для капсулирования и таблетирования, как важный вспомогательный элемент. Особенно велико значение КМЦ при создании разнообразных мазей, поскольку придаёт им нужную консистенцию и позволяет «держать форму» на протяжении долгого времени. Активно используется при создании гелеобразных диетических добавок, в том числе Reserve компании Jeunesse.

С точки зрения здоровья, основным достоинством КМЦ является её нейтральность и безвредность.

Вред карбоксиметилцеллюлозы

Говоря о возможном вреде КМЦ, следует сразу оговориться — никаких научно подтверждённых сведений о таковом обнаружить не удалось. Весь негатив, который можно встретить в Интернете, — от вреда для ЖКТ до прямо-таки возникновения рака, — содержится в популярных статьях, обычно посвящённых вреду «ешек». Утверждения о том, что КМЦ рассматривается как кандидат на запрещение, являются вымыслом.

В научной литературе дискуссия о вреде карбоксиметилцеллюлозы даже не ведётся. Её безопасность давно известна, доказана и не вызывает сомнений. Желающие проверить это утверждения, могут воспользоваться интернет-сервисом «Академия GOOGLE» , который позволяет производить поиск по научным изданиям.

Проведенный нами поиск по ключевым словам «Карбоксиметилцеллюлоза» и «Вред карбоксиметилцеллюлозы», показал, что все научные статьи, посвященные этому веществу, носят чисто технический характер, — получение, использование, упрощение производства и т.п. Научные статьи о вреде КМЦ отсутствуют , и скорее всего по той причине, что исследования в этом направлении бесперспективны. Напротив, приводятся всё новые и новые доказательства безвредности КМЦ для здоровья.

Вот так выглядят заголовки некоторых, произвольно выбранных научных статей о карбоксиметилцеллюлозе (см. рис):

Как видите, ничего о вреде этого вещества не пишется. И это не случайно. Карбоксиметилцеллюлоза — обычная «рабочая лошадка», и учёные изучают в основном вопрос, как её лучше и эффективнее использовать.

В англоязычном сегменте Интернета ситуация аналогична. Поиск по научным изданиям по запросу «Carboxymethyl cellulose» или «Carboxymethyl cellulose harmfull» дали аналогичные результаты.

Поэтому мы склонны считать, что все сведения о вреде КМЦ являются выдумками малограмотных журналистов. Конечно, если кому-то известны научные публикации в рейтинговых журналах, утверждающие обратное, убедительно просим дать на них ссылки.

Впрочем, от вред от карбоксиметилцеллюлозы действительно может быть. Поскольку это обычное пищевое волокно, то съев его больше килограмма, можно вызвать у себя расстройство желудка. Это всё.