Carboximetilcelulose (CMC), também conhecida como carboximetilcelulose sódica, é um derivado aniônico solúvel em água da celulose. É amplamente utilizada como hidrocóloide versátil em aplicações alimentares, farmacêuticas e industriais devido às suas propriedades espessantes, estabilizantes e formadoras de filme.

Estrutura química e síntese

A CMC é derivada da celulose nativa, um polímero linear β-(1→4)-D-glucopiranose, por ativação alcalina dos grupos hidroxila (ordem de reatividade C6 > C2 > C3), seguida de eterificação com ácido monocloroacético (ClCH₂COOH). Esse processo introduz substituintes carboximetil (–CH₂COO⁻) ao longo da cadeia da celulose, com graus de substituição típicos de 0,4 a 1,5 (produtos comerciais de grau alimentício geralmente 0,65–0,95). A unidade repetitiva [C₆H₇O₂(OH)₃₋ₓ(CH₂COONa)ₓ]ₙ (n ≈ 500–3000; Mw ≈ 90–700 kDa) preserva a estrutura do polissacarídeo enquanto confere comportamento polieletrolítico.

Propriedades fisicoquímicas

A carboximetilcelulose apresenta alta solubilidade em água (>10 % p/v em água fria e quente) e forma soluções viscosas pseudoplásticas caracterizadas por comportamento de afinamento por cisalhamento (índice de lei de potência < 1). Sua viscosidade pode ser ajustada controlando o peso molecular, o grau de substituição e o tipo de contra-íon, sendo os sais de sódio geralmente os que fornecem a maior viscosidade. A CMC incha irreversivelmente em condições alcalinas e precipita em meios ácidos ou etanol (pKa ≈ 4,3). Mostra boa tolerância a sais até aproximadamente 0,5 M, estabilidade térmica até cerca de 120 °C e atividade superficial moderada, permitindo a formação e estabilização de emulsões. Graus de alta pureza são fabricados com baixo teor de metais pesados (<10 ppm) e níveis microbianos controlados para atender aos requisitos de qualidade alimentar e farmacêutica.