羧甲基淀粉钠的用途与性能测定

羧甲基淀粉钠的用途与性能测定
姓名：陈伟光学号：09313004 班级：09制药工程学院：药学院
摘要：羧甲基淀粉钠(CMS-Na)是变性淀粉的代产品，属醚类淀粉，是一种水溶性阴离子高分子型化合物。

它无味、无毒、不易霉变、易溶于水。

可作为乳化剂、增稠剂、分散剂、稳定剂、上浆剂、成膜剂、保水剂等，广泛用于石油、纺织、日化、卷烟、造纸、建筑、食品、医药等工业部门，被誉为"工业味精"。

关键词：羧甲基淀粉钠；主要性能；取代度测量方法
1 羧甲基淀粉钠
1.1、羧甲基淀粉钠及其性质
羧甲基淀粉钠(CMS-Na)是变性淀粉的代产品，属醚类淀粉，是一种水溶性阴离子高分子型化合物。

它无味、无毒、不易霉变、易溶于水。

通常使用的是它的钠盐，又称(CMS-Na) 形状: 白色或黄色粉末，无臭、无味、无毒、热易吸潮。

溶于水形成胶体状溶液，对光、热稳定。

不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。

本品水溶液在碱中较稳定，在酸中较差，生成不溶于水的游离酸，粘度降低，因此不适用于强酸性食品。

水溶液在80℃以上长时间加热，则粘度降低。

本品与羧甲基纤维素（CMC）有相似的性能，具有增稠、悬浮、分散、乳化、粘结、保水、保护胶体等多种性能。

可作为乳化剂、增稠剂、分散剂、稳定剂、上浆剂、成膜剂、保水剂等，广泛用于石油、纺织、日化、卷烟、造纸、建筑、食品、医药等工业部门，被誉为"工业味精"。

是CMC的替代产品。

在某些领域可替代聚乙烯醇。

与CMS不同的是，本品水溶液会被空气中的细菌部分分解（产生α-淀粉酶）易液化，是粘度降低。

因此配制的水溶液不易长时间存放，不易用于调味番茄酱等。

]溶解方法: 根据所需浓度，按比例将水加入本品中充分搅拌可完全溶解。

或先用少量乙醇润湿后，再用水溶解效果更好。

1.2、羧甲基淀粉钠的技术指标
2%水溶液粘度(25℃)mpa.s 800-1200 300-800 800-1200 300-800 钠含量(Na)% 4-5.5 4.5-6.5 4-5.5 4.5-6.5 取代度D.S 0.35-0.5 0.4-0.6 0.35-0.5 0.4-0.6 PH值(1%水溶液) 6.5-8.5 8.0-11.5 氯化物(NaCl计)% 1.8-3.0 6.0-7.0 重金属(Pb计)% ≤ 0.002 ————铁(Fe)% ≤ 0.03 ————砷(As)% ≤
2 羧甲基淀粉钠的主要用途
2.1、食品级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠(CMS)是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，它无味、无毒、不易霉变、易溶于水。

应用于不同的食品中表现出增稠、悬浮、乳化、稳定、保形、成膜、膨化、保鲜、耐酸和保健等多种功能，性能优于羧甲基纤维素（CMC）是取代CMC的最佳产品。

食品级羧甲基淀粉钠广泛应用于牛奶、饮料、冷冻食品、快餐食品、糕点、糖浆等产品。

此外，CMS在生理学上是惰性的，没有热值，因此用来制造低热值的食品也可以获得理想的效果。

2.2、医药级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠(CMS)在医药方面的应用相当广泛。

就药物制剂而言，CMS可取代明胶，作为制作胶囊、片剂、糖衣的原材料。

具有较强的吸水性和膨胀性，在冷水中能较快泡涨，且吸水后颗粒膨胀而不溶解，不形成胶体溶液，不阻碍水分的继续渗入而影响药片的进一步崩解，故可用作不溶性药物及可溶性药物片剂药物片剂的高效崩解剂、赋形剂。

2.3、造纸级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），为取代CMC的最佳产品。

CMS在造纸中的应用相当广泛。

在填料中加入作为稳定剂，起增稠粘结作用，使纸张光泽鲜艳，改善纸张的印刷性能，增强纸张的韧性和耐磨性。

用作浆内添加剂，提高助留助滤效果。

也用于纸张的表面施胶，可明显提高纸张的干强度和湿强度、耐油性、吸墨性和抗水性。

在涂布粘合中使用可以提高纸张的生产和使用性能。

2.4、建筑工业级羧甲级淀粉钠
羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），是取代CMC的最佳产品。

其溶液具有良好的增稠、稳定、保水、成膜、悬浮的效果。

使用方便，安全环保。

在建材行业得到了广泛应用。

在腻子粉、乳胶漆中作增稠保水剂；在涂料中作悬浮剂、稳定剂、成膜剂，具有乳化、增稠、防沉积等作用。

制成水泥胶粉应用于水泥抹灰砂浆、水泥保温抗裂砂浆、瓷砖粘结剂、外墙防水腻子，以及其它与水泥有关的产品中。

2.5、陶瓷工业级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），为取代CMC的最佳产品。

CMS在陶瓷工业中作为坯料的赋形剂、可塑剂、增强剂。

可增加坯料粘结力，使坯体易于成型，抗折强度成倍提高，有效降低坯体的破损率；还可使坯料中水分均匀蒸发，防止干燥开裂。

添加到釉浆中作为稳定剂和粘结剂，可增强坯釉结合，使釉体处于分散状态，提高釉料的表面张力，增加釉面的平滑度，减少烘结后的针孔现象。

2.6、日化工业级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），为取代CMC的最佳产品。

CMS具有螯合、离子交换、多聚阳离子絮凝等功能，可用作洗涤用品配方中的稳定剂、纤维整理剂及携污剂等。

其除垢效果明显优于CMC，其污秽扩散能力优异，尤其是对疏水性的合成纤维织物的抗污垢再沉淀效果优异。

在化妆品工业中，CMS作为固水或吸水保水的胶料，用于抗粉刺药物制剂的制造及皮肤清洁剂的制造。

在牙膏中，CMS能形成三维聚合网状结构，可以保证膏体在管中的存储稳定性，延长货架期；提高膏体均匀性和表面光洁度；降低膏体输送动力。

CMS易被生物降解，安全环保。

2.7、石油工业级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），为取代CMC的最佳产品。

CMS的水溶液稳定且性能优良，具有粘结、增稠、保水、乳化、悬浮、分散等功能。

CMS在油井作业过程中作为泥浆稳定剂、保水剂，起到降低失水量，提高钻井液中粘土颗粒的聚结稳定性的作用。

CMS对泥浆的塑性粘度影响小，对动力、切力影响大，有利于携带钻屑，尤其在钻盐膏层时，可使钻井液稳定，降低流失量，防止井壁崩塌。

特别适用于矿化度高，PH 值高的盐碱井。

2.8、印染工业级羧甲基淀粉钠
羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），为取代CMC的最佳产品。

CMS的水溶液稳定且性能优良，具有粘结、增稠、保水、乳化、悬浮、分散等功能。

CMS的原料为淀粉，来源广，价格低。

印染用CMS作为染料、印染助剂的载体糊料，具有相容性和稳定性好的优点。

用CMS配制的染色浆料的渗透性也很好，尤其是需要深且透的织物的拷花，可迅速的按版型来印刷图案，并可显著提高印花的鲜艳度。

另外CMS冷水即可溶解，使用方便。

2.9、典型产品增稠剂
作为新一代日化产品增稠剂。

该产品无毒、无味，呈白色粉末状，其溶液黏度稳定、稠而不粘不返稀，并能耐酸、耐碱、耐盐。

在洗涤剂中作增稠剂起增稠、悬浮和稳定的作用，具有黏度高、速溶、助洗、无色、透明度高的特点。

可完全替代6501、638、CMC和PAES等传统增稠剂，大大降低了生产成本。

3 羧甲基淀粉钠(CMS)的取代度测量方法
3.1、灰化法：
3.1.1、原理
经纯化后的羧甲基淀粉在（700土25）℃灼烧灰化后得到残渣氧化钠，然后用酸碱滴定氧化钠含量，并按氧化钠含量计算取代度。

3.1.2、仪器与试剂
（1）高温炉（0～1000℃），滴定管（50ml），烧杯（300ml），3#玻璃砂芯坩埚（30ml），抽滤瓶（1000ml），抽气泵。

（2） 0.lmol/L NaOH标准溶液，0.lmol/L HCl标准溶液，0．l%甲基红。

3.1.3、操作步骤
称取 1.2g左右样品置于300ml烧杯中，加入 20ml 0.5mol/L HCl溶液酸化，充分搅拌 15min至没有颗粒，加数滴酚酞指示剂，再用 0.5mol/L NaOH溶液中和至红色，继续搅拌至试样溶解，再滴人 3滴0.5mol/L NaOH溶液。

边搅拌边滴加 95%乙醇溶液，当试液中出现白色沉淀后，迅速加入约 200ml 95%乙醇溶液，便析出沉淀。

停止搅拌，在水浴上加热，使沉淀清晰粗大。

将沉淀移入3#玻璃
砂芯坩埚中，过滤，先用80%乙醇洗涤数次（约100ml），然后用95%乙醇洗3次（约60ml），吸干，移入烘箱内，在105℃烘至质量恒定（约3h），冷却称量。

将称量后的干纯CMS倒入干燥的30ml瓷坩埚中，在高温炉内，徐徐升温至700℃，保持30min，取出冷至室温。

用少量蒸馏水润湿灼烧物，再用 100ml蒸馏水分数次洗，并移至250ml烧杯中，在电炉上缓缓加热至沸，保持5min。

加甲基红指示剂 2～3滴，用 0.lmol/L HCl标准溶液滴定至终点。

3.1.4、结果计算
式中 HCl——滴定时消耗的 HCl标准溶液体积（ml）；CHCl——HCl标准溶液的浓度（mol/L）；m——样品质量（g）
3.2、酸洗法：
3.2．1、原理
羧甲基淀粉试样用酸溶液充分洗涤，使其全部转化成酸式CMS（HCMS），然后加入已知过量的NaOH标准溶液，使HCMS与NaOH发生中和反应，再用标准HCl 溶液返滴剩余的NaOH，从而测得CMS的取代度。

或者不是加过量NaOH标准溶液后进行滴定，而是直接用标准Na0H溶液滴定。

3.2.2、仪器与试剂
（1）电磁搅拌器，滴定管（50ml），烧杯（50ml）。

（2） 2mol/L HCl溶液（用 70%甲醇群溶液配制），0.1mol/L NaOH标准溶液， 0.1mol/L HCl标准溶液，0.1%酚酞指示剂。

3.2.3、操作步骤
准确称取0.5g样品，置于50ml 小烧杯中，加入2ml/L HCl溶液40ml，用电磁搅拌器搅拌3h。

过滤，再用80%甲醇溶液洗涤酸化后的样品，至洗涤液中不含氯离子。

用 0.lmol/L NaOH标准溶液40ml溶解，在微热条件下，使溶液呈透明状，立即用0.1 mol/L标准HCl溶液反滴至酚酝指示剂的红色刚退去。

或者用甲醇洗至无氯离子后，将滤饼定量地转移至一干烧杯中，用100ml水分散，在沸水浴中加热 15min，冷却，用0.lmol/L NaOH标准溶液滴定至酚酞指示剂变粉红色为止。

3.2.4、结果计算
式中 m——样品质量（g）
3.3、络合滴定法：
3.3.1、原理
羧甲基淀粉上的羧基可以定量与铜离子发生沉淀反应。

先向样品中加入已知过量的铜标准溶液，使沉淀完全后，过滤，在pH7.5～8时，用EDTA标准溶液滴定过量的铜，即可推导出羧甲基的取代度。

3.3.2、仪器与试剂
容量瓶（250ml），移液管（100ml），滴定管（50ml），抽滤装置1套。

0.0l mol/L CuSO4溶液，0.05mol/L EDTA标准溶液，NH4Cl缓冲溶液（pH=5.2，10gNH4Cl
溶于 1L水中），紫脲酸铵指示剂（0.1g紫脲酸铵与10gNaCl一起研匀）。

3.3.3、操作步骤
准确称取约0.5g样品于100ml烧杯中，加入1ml乙醇湿润样品后，加50ml 水，20mlNH4Cl缓冲溶液，再用0.1mol/LHCl或0.1mol/L NaOH将溶液pH调至7.5～8.0。

转移至 250ml容量瓶中，加入50mlCuSO4溶液，摇匀，放置15min。

稀释至刻度，摇匀，过滤，取滤液 100ml，用紫脲酸铵作指示剂，用EDTA标准溶液滴定至终点。

相同条件下测硫酸铜溶液空白。

3.3.4、结果计算
式中m——称样量（g）
3.4、沉淀法：
3.4.1.、原理
羧甲基淀粉与硝酸铀酰试剂定量反应生成沉淀（UCMS）；沉淀灼烧后生成
U3O8，根据U3O8的质量可以推导出羧甲基淀粉的取代度。

3.4.2、仪器与试剂
（l）磁坩埚（带盖），高温马福炉，烘箱，玻璃砂芯坩埚。

（2） 4%硝酸铀酰：溶解40gUO2（NO3）2?6H2O于800ml蒸馏水后，稀释至
1L；95%乙醇或无水甲醇。

3.4.3、操作步骤
准确称取试样0.25～0.50g，置于60ml烧杯中，用乙醇湿润样品，在 50～70℃水浴上不断搅拌下，将样品分散在 100ml蒸馏水中，溶解完全后，加300ml 蒸馏水，升温至50～70℃，用滴管加入硝酸铀酰溶液约25ml。

加毕，撤去水浴，继续搅拌5～10min。

停止搅拌，使沉淀析出。

通过玻璃砂芯坩埚倾滗滤去清液，每次用 200m1水洗涤烧杯中的沉淀，共洗 3次，再用 100ml乙醇洗两次。

用乙醇将沉淀全部转移至坩埚中，真空过滤，尽可能除去沉淀中的液体。

在130℃烘箱中烘至质量恒定（约1h），称沉淀的质量（为UCMS的质量）。

将沉淀尽可能地转移至带盖的磁坩埚中，重新称量。

在750～800℃马福炉中灼烧至暗绿色U3O8，一般需20～30min。

冷却、称量U3O8的质量。

3.4.4、结果计算
(UCMS中UO2的含量，g/g) ；式中 0.9 61—— U3O8与UO2换算系数；135——1/2UO3摩尔质量（g/mol）；192——1mol淀粉增加的质量[也即
（162+135+57）-162] ；m U3O8-—灼烧后U3O8的质量（g）；m UCMS——沉淀在130℃烘干转移至磁坩埚中重新称量的质量（g）
参考文献：
1、国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）【S】.北京.:化学工业出版社，2005:14-16
2、张友松.变性淀粉生产与应用手册.。