Medizin Karboxymethylzellulose Natriumsalz Chemikalien Cas 9004-32-4

1. Molekulare Strukturmerkmale der hydrophilen Gruppe: CMC enthält viele Carboxymethyl-Na-Molekülketten (-CH₂COO⁻) und Hydroxylgruppen (OH). Die hydrophilen Gruppen können Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen bilden, wodurch die Polymerkette vollständig hydriert wird. Geladene Eigenschaften: Carbonsäureionen (-COO⁻) dissoziieren im Wasser, wodurch die Molekülkette negativ geladen wird. Durch elektrostatische Abstoßung dehnt sich die Molekülkette aus und vergrößert die Kontaktfläche mit Wasser.

2. Nach der Hydratation löst sich CMC-Na in Wasser, polare Gruppen bilden eine Hydratationsschicht, die Wassermoleküle adsorbiert, und die Molekülkette dehnt sich aus. Diese Hydratation erhöht das Volumen der Lösung erheblich, schränkt die freie Bewegung von Wassermolekülen ein und erhöht dadurch die Viskosität des Systems.

3. Molekülkettenverhakung: Mit zunehmender Konzentration verhaken sich die langkettigen Strukturen von CMC-Na und bilden eine dreidimensionale Netzwerkstruktur. Diese Verhakung behindert die Strömung der Flüssigkeit und äußert sich makroskopisch als Viskositätsanstieg. Je höher die Konzentration, desto dichter die Verhakung und desto signifikanter der Verdickungseffekt.

4. Stabilität und elektrostatische Abstoßung: Die elektrostatische Abstoßung zwischen negativ geladenen Molekülketten verhindert, dass sie sich zusammenballen, und hält sie gestreckt, was die Hydratation und Verhakung weiter fördert. Diese Ladungsstabilität ermöglicht es CMC-Na, seine Verdickungswirkung über einen breiten pH-Bereich aufrechtzuerhalten, insbesondere unter alkalischen Bedingungen.

5. Rheologische Eigenschaften: CMC-Na-Lösungen sind in der Regel pseudoplastisch (scherverdünnend), was bedeutet, dass sie bei niedriger Scherung eine hohe Viskosität (gestreckte Molekülkette) und bei hoher Scherung eine reduzierte Viskosität (orientierte Kette) aufweisen. Diese Eigenschaft eignet sich für Anwendungen, die ein Auftragen oder Pumpen erfordern.