1.性状
本品为白~类白色的粉末,粒状或纤维状物质,无臭①。
2.鉴定试验
本品0.5g溶在50mL水中搅拌,每次加少量,在60~70℃时时搅拌,同时加温20min,做成均匀的溶液,冷却后为检液,进行下述试验②。
(1)在检液中加水稀释5倍,在其1滴上加铬变酸试液0.5mL,水浴加热10min呈现红紫色③。
(2)在5mL检液中加入丙酮10mL,充分振荡混合产生白色的絮状沉淀④。
(3)在5mL检液中加入1mL硫酸铜试液,混合振荡产生淡蓝色的絮状沉淀⑤。
(4)把本品灰化得的残留物,呈现钠盐的常规反应⑥。
3.纯度试验
(1)透明度 把本品2g分批每次少量加入200mL水中,边搅拌加加入。在60~70℃下,不断振荡混和并加温20min,制成均匀的溶液,冷却后做为检液。然后在高250mm、内径25mm、厚2mm的玻璃圆筒的底部用2mm厚的优质玻璃板密封做为外管。再把高330mm、内径15mm、厚2mm的玻璃圆筒的底部用厚2mm的优质玻璃板密封做为内管,把检液注入外管中,注意防止气泡进入,这样做成两个封闭套管,然后将两管放在一张划有宽1mm、间隔1mm的15条平行线的白纸上,上下活动内管,使外管试液流入内管的管底,从上部用肉眼观看,到内管下端的黑线不能辨识为止,测定溶液这时的高度,把这操作重复三次取得平均值,和用标准溶液进行同样操作得的平均值比较,前者不应小于后者⑦。
标准液(测定透明度用)在0.005mol/L硫酸5.5mL中加稀盐酸1mL,乙醇5mL及水定容成50mL,再加氯化钡试液2mL,充分混合振荡,放置10min,用时振荡混均匀再用。
(2)酸碱性 在纯度试验(1)中得的检液的pH值,用玻璃电极法测定是6~8⑧。
(3)氯化物 本品0.1g加水20mL及H2O0.5mL,水浴加热20min后,冷却,加水成100mL,用滤纸过滤,取滤液25mL加硝酸6mL,作为检液,进行氯化物的常规试验,其量应在0.01mol/L盐酸0.45mL的对应量以下⑨。
(4)硫酸盐 取在纯度试验(3)中得到的滤液2mL,加稀盐酸1mL,以此作为检液进行硫酸盐的常规试验,其量在0.005mol/L硫酸0.4mL的对应量以下⑩。
(5)硅酸盐 精确称量本品约1g,放在白金坩埚里灰化后,加20mL稀盐酸,用表皿盖上,慢慢地煮沸30min后,取下表皿,在水浴上蒸干,再继续加热1h后,加热水10mL充分振荡混和,用定量分析滤纸过滤,滤纸上的残留物用热水洗至洗液在硝酸银试液中不变化为止。洗后和滤纸共同干燥,并强热到恒量为上,其残留物应在0.5%以下
。
(6)砷 取本品2g,主在分解烧瓶中,加硝酸20mL,微热,内容物成流动状冷却后,加硫酸5mL,加热产生白烟,溶液呈现褐色时,冷却,补加5mL硝酸,加热,反复进行此操作到溶液变成无色~淡黄色为止。冷却,加饱和草酸铵溶液15mL,再中热到产生白烟为止,冷却后加水定容到25mL,取5mL,为检液,进行砷的常规试验,应符合要求。标准色,是取砷标准溶液4mL于分解烧瓶中,加硝酸20mL以后进行与试样同样操作
。
(7)重金属 将本品2g缓缓加热炭化后,用不赶过500℃的温度灰化,加盐酸2mL,在水浴上蒸干,残留物溶解在4mL稀醋酸及20mL水中过滤,滤纸上残留物每次用5mL水洗洗3次,洗液和滤液合在一起,加水定容到50mL,取25mL作检液进行重金属试验,其量应在0.002%以下
。
(8)淀粉 在纯度试验(1)得到的5mL检液中,加碘液2滴,不呈现蓝~红紫色
。
4.干燥失重
本品在105℃干燥4h,失量应在10%以下
。
注 解
①本品一般称做CMC,一般几乎都是粉末状,也有颗粒状或纤维状。
构成纤维素的葡萄糖基有3个可被醚化的OH基,所以可制出各种不同醚化度的产品。一般,对1个葡萄糖基被1个羧甲基置换的叫1醚化度。在理论上醚化度能到3。可是,市售品醚化度多是0.6~0.9,FAO/WHO规定分子式是[C
6H
7O
2(OH)x(OCH
2COONa)y]nx=2.00~2.40,y=1.00~0.6 x+y=3.00从此式可确认醚化度0.6~1.00的制品。醚化度0.4以上在水中能溶解,可是要使其既耐酸又耐碱,则产品的醚化度要在0.8以上才行。对水的粘度视用途而异。在2%水溶液中从10cps以下到10.000cps以上,市售品是30~400cps,聚合度是200~500。
水溶液有粘性,保护胶体性较好,此性质在pH值为7附近最高,对热比较稳定,可是在20℃保存,一周内几乎不变化,以后粘度降低,可是和其它的碳水化合物及蛋白质的糊状比是稳定的。在酸性中变成游离酸沉定而失去粘性。对盐类聚合度越大,醚化度越小,越受其影响。
②CMC易溶于水中,可是投入水中时部分糊化,水不易浸到内部,产生所谓的未和开的面团,要想得到均匀的糊液还须花费时间,为此每次加少量,边加边搅拌促使其在水中分散。加温比常温放置溶解得快。
③是羧甲基试验,此反应比较灵敏,检验出的灵敏度约为5μg。
④CMC在丙酮、甲醇、乙醇及其它有机溶剂中不溶,因此,在水溶液中混和多量的亲水性有机溶剂就会析出。
⑤若加入二价以上的阳离子制成盐类就会凝固,粘度下降,特别是铜离子能按定量结合。用一价盐在高浓度的溶液中,也因盐析产生沉淀。
⑥用原水溶液进行一般试验法中钠盐的鉴定试验是困难的,灰化把残留物溶在水中后进行。
⑦醚化度0.4以上可溶在水中,随着醚化度的上升,其溶液透明度增加,因此根据透明度的试验,对这样低醚化度的和混入的未反应的纤维素,以及游离酸等加以限定。测定时用白纸画黑线的观察方法,观察时尽量不歪斜,直接看黑的直线,要采用优质玻璃做的圆筒来看。检液流入圆筒时,注意不要有气泡,溶液粘度高时气泡消失需要很长时间,要注意!因为用内眼测定,为了正确起见,要进行3次取其平均值,高售品最多是12~14cm,其中也有8cm的,用标准液识别的距离约为6.5cm。
⑧在制造CMC时,在最后的钠盐上进行操作是固体反应,因为加入的是NaCO
3或NaOH,所以pH值不要过高,若pH值低,则表明有游离的CMC酸存在,既便使其在水中溶解,也不能得到所规定的粘度,一般的pH值是6.5~7.5。
FCC是6.5~8,FAO/WHO,JPIX是6~8。
⑨把CMC用H
2O
2分解得到低聚合物,加热能促进这个反应,此分解物的溶液多数情况下是透明的,可是有时混浊就要过滤,其滤液作检液。氯化物大部分是由原料中一氯醋酸和氢氧化钠反应生成的食盐,精制时未除尽。NaCl的限量是1%。
⑩把制造时得到的粗制品钠盐进行精制,用稀释的硫酸制成不溶于水的CMC酸,把溶于水的可溶物除去,此硫酸,一部分以钠盐残存,Na
2SO
4的限量是1.64%。
防止用滑石粉及其它硅酸质的物质,伪装增量,故拟定此规定,市售品的实测值是0.2~0.3%以下。
作为原料用的碱、酸等可带入砷,As
2O
3的限量是2ppm。FCC规定、As的限量是3ppm。FAO/WHO规定As的限量也是3ppm。市售品的实测值是0.5ppm以下。
由于碱酸等也可能混入重金属杂质,为量虽少也出现在纤维素中,Pb的限量是2ppm,FCC规定,Pb的限量是10ppm,FAO/WHO规定重金属是40ppm,Pb的限量是10ppm,市售品实测值是20ppm以下。
为防止淀粉或淀粉乙醇酸钠等混入拟出本规定,一般淀粉遇碘呈蓝色反应。
本品易吸潮,在空气中放置,水分量约达18%,所以规定在10%以下,FCC规定10%以下,FAO/WHO规定110℃达到恒量为止,干燥失量6%以下。