羧甲基纖維素鈉
【名稱及分子結(jié)構(gòu)】
1、名稱：羧甲基纖維素鈉。一般得稱羧甲纖維素（CMC）。
2、分子式：
（代替度為1時以下同n系CMC的聚合度）。
3、結(jié)構(gòu)式：
4、分子量：242n
【性質(zhì)】
1、CMC是一種纖維素醚。純品系白色或微黃色纖維狀粉末或顆粒，無臭、無味、無毒，但一般工業(yè)
品因含氫氧化鈉、氧化鈉以及羥乙酸鈉等雜質(zhì)、所以微黃，味咸，通常所用CMC不溶于酸及甲醇、乙
醚、丙酮、氯仿、笨等有機溶劑，易溶于水，形成膠體溶液，代替度對它的水溶性是重要的因素，粘度對水溶性的影響也很大，通常粘度在250-500厘泊左右，代替度在0.3左右，逐漸呈堿溶性，代替度大于0.4即為水溶性，隨著代替度的上升，溶液的透明度也相應(yīng)改善。CMC與其它離子電解質(zhì)有相同性質(zhì)，在溶解時首先產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，所以配制溶液時，如先使各個粒子均勻潤濕，即能迅速溶解，否則CMC在水中膨脹后。粒子間相互粘附形成很強的皮膜或粘成膠團，以致不易分散而溶解困難。
2、CMC具有吸濕性，CMC的平衡水分隨空氣濕度增加而增加，隨溫度上升而減少，在室溫和平均溫度80-85%時，平衡水分在26%以上，產(chǎn)品水分約7%左右，比平衡水分低。它的形態(tài)即使含水15%
左右，外觀幾乎看不出差別，但含水在20%以上時，可看出部分粘子間相互粘附，尤其是高粘度者
更為明顯。
3、CMC的重要特性是能形成高粘度的膠體溶液。能影響其粘度的主要因素有：濃度、PH、溫度、代替度及鹽類等。
（1）濃度對粘度的影響：無論是低、中、高粘度的CMC，它的粘度曲線都是隨著濃度的增加而成近似直線的上升，高粘度者更為顯著。
（2）、PH值對粘度的影響：CMC溶液在PH6.5-9.0時，它的粘度最高且最穩(wěn)定。一般在PH6.0-11.0的范圍內(nèi)粘度的變化不太大。中粘度和高粘度PH大于11.5時即急劇下降，低粘度者影響較小。
（3）、溫度對粘度的影響。CMC溶液在溫度升高時它的粘度即隨之下降，在溫度升之一定程序時（一般認(rèn)為大于50.C），將發(fā)生永久性粘度降低，溫度在低于能導(dǎo)致產(chǎn)生永久性粘度降低的范圍時，當(dāng)溫度下降后粘度仍能恢復(fù)。
4、硫酸鋁、醋酸鉛、氯化高鐵、硫酸亞鐵、硫酸銅、重鉻酸鉀、二氯化錫等金屬鹽，能使 CMC溶液產(chǎn)生沉淀，除醋酸鉛外其余均能重溶于氫氯化鈉、氫氧化銨溶液中。
5、鈣鹽、鎂鹽不能使CMC溶液產(chǎn)生沉淀，但能使它的粘度下降（含有氫氯化鈉、碳酸鈉、硫酸 鈉等雜質(zhì)的粗制CMC，則其雜質(zhì)遇鈣鹽、鎂鹽會產(chǎn)生沉淀）。
6、CMC與其它水溶性膠、軟化劑及樹脂均有相溶性。如與動物膠、二甲氧基二甲基脲凝膠、阿 拉伯膠、果膠、黃青膠及乙二醇、三梨醇、丙三醇、轉(zhuǎn)化醣、可溶性淀粉等均能相溶。與乳酷素、 三聚氰氨甲醛樹脂與已二醇的化合物、脲甲醛已二醇樹脂、甲基纖維素、聚乙稀醇、磷酸三乙脂、 水玻璃亦能相溶，但程度稍差。
7、CMC的薄膜，在室溫下浸于下列溶液中24小時無變化。丙酮、苯、乙酸丁脂、甲氯化炭、甲 醇、乙醇、二氯乙烷、乙酸甲醋、甲基乙基酮、甲苯、二甲苯、汽油、松節(jié)油、蓖麻油等。
8、CMC的穩(wěn)定性較好，代替度高的更穩(wěn)定。但CMC溶液在保存時粘度要下降，下降速率隨產(chǎn)品變 化，故配成溶液后不宜長期保存。
9、代替度。代替度是羧甲基纖維素是重要的化學(xué)指標(biāo)。羧甲基纖維素是纖維素衍生物，它仍 保留著纖維素的高分子結(jié)構(gòu)，是由很多無水葡萄糖基連接而成，每個無水葡萄糖基有三個羥基， 都能被羧甲基取工代，試驗證明伯羥基最先被替代。上列結(jié)構(gòu)式表示每個無水葡萄糖基被一個羧 甲基代入，其代替度是：如代入二個羧甲基即為2，全部被羧甲基代入即為3，纖維素是高分子化 合物，在醚化反應(yīng)中不是很均勻的，假設(shè)一個纖維素分了是由100個無水葡萄糖基連接而成，在醚 化反應(yīng)中有70個羧甲基代入，平均每個無水葡萄糖基有0.7個羧甲基代替進去，它的代替度即為0.7 。必須注意代替是一個平均數(shù)，隨著代替度的增加，溶液的透明度，穩(wěn)定性也相應(yīng)改善，溶解性能同樣也隨著代替度而變化。代替度<0.4時是堿溶性的，一般工業(yè)品的代替度大多在0.4-0.9之間，系水溶性產(chǎn)品。
10、有效成分。有效成分（或稱純度）是指絕干產(chǎn)品所含純粹羧甲基纖維素鈉的百分?jǐn)?shù)。在生產(chǎn)過程中，由于反應(yīng)不完全和產(chǎn)生副反應(yīng)而含有氯化鈉，羥乙酸鈉，碳酸鈉等雜質(zhì)是否需提純則應(yīng) 根據(jù)使用要求核定，如用于合成洗滌劑，因雜質(zhì)并不影響它的質(zhì)量故沒有提純的必要。如用牙膏， 由于對氯化鈉含量有較高的要求因而必須嚴(yán)格進行提純。
11、粘度。粘度是羧甲基纖維素最重要的物化指標(biāo)（指其水溶液的粘度），由于使用時大多是配成膠休溶液而粘度是膠體溶液起作用的決定因素，粘度與聚事度有直接關(guān)系，羧甲基纖維素的粘度，實質(zhì)上是纖維素聚合度的具體表現(xiàn)。值得注意的是羧甲基纖維素水溶液屬于非牛頓性的（Non- Newtonian）它表現(xiàn)在假塑性（Pseudo Plasicity）和觸變性（Thixatsopy）二方面。假塑性是因 為羧甲基不是平均地代入纖維素分子鏈內(nèi)，故測定粘度時，雖同一溶液如用比較大的切應(yīng)力，使發(fā) 生高的流速，所得粘度小于用小些切應(yīng)力，使發(fā)生慢些的流速所得的結(jié)果，觸變性的現(xiàn)象是當(dāng)羧甲 基纖維素溶液被靜置若干時間后，觸變性小者，其粘度略增，觸變性大者溶液甚至凝成凍膠狀，須 經(jīng)強烈攪拌，破壞凍膠結(jié)構(gòu)后，再予適當(dāng)?shù)臄嚢�，始能恢�?fù)原來的粘度。影響粘度因素很多，如PH 、溫度、如熱時間、放置時間等等，其中最主要的因素是溶液放置時間。因而測定粘度的方法必須 一致，才能得到一致的結(jié)果和重復(fù)性。
