1. Малекулярная структура
Малекулярная структура натрыевай карбаксіметылцэлюлозы (КМЦ) аказвае вырашальны ўплыў на яе растваральнасць у вадзе. КМЦ з'яўляецца вытворным цэлюлозы, і яе структурная асаблівасць заключаецца ў тым, што гідраксільныя групы ў ланцугу цэлюлозы часткова або цалкам заменены карбоксиметильными групамі. Ступень замяшчэння (DS) - гэта ключавы параметр, які паказвае сярэднюю колькасць гідраксільных груп, замененых карбоксиметильными групамі на кожнай адзінцы глюкозы. Чым вышэй ступень замяшчэння, тым мацней гідрафільнасць КМЦ і тым больш растваральнасць. Аднак занадта высокая ступень замяшчэння можа таксама прывесці да ўзмацнення ўзаемадзеяння паміж малекуламі, што, у сваю чаргу, зніжае растваральнасць. Такім чынам, ступень замяшчэння прапарцыйная растваральнасці ў пэўным дыяпазоне.
2. Малекулярная маса
Малекулярная маса CMC ўплывае на яе растваральнасць. Як правіла, чым меншая малекулярная маса, тым большая растваральнасць. КМЦ з высокай малекулярнай масай мае доўгую і складаную малекулярную ланцуг, што прыводзіць да павелічэння заблытанасці і ўзаемадзеяння ў растворы, абмяжоўваючы яго растваральнасць. КМЦ з нізкай малекулярнай масай, хутчэй за ўсё, добра ўзаемадзейнічае з малекуламі вады, тым самым паляпшаючы растваральнасць.
3. Тэмпература
Тэмпература з'яўляецца важным фактарам, які ўплывае на растваральнасць CMC. Як правіла, павышэнне тэмпературы павялічвае растваральнасць CMC. Гэта адбываецца таму, што больш высокія тэмпературы павялічваюць кінэтычную энергію малекул вады, тым самым разбураючы вадародныя сувязі і сілы Ван-дэр-Ваальса паміж малекуламі КМЦ, палягчаючы іх растварэнне ў вадзе. Аднак занадта высокая тэмпература можа прывесці да раскладання або дэнатурацыі CMC, што не спрыяе растварэнню.
4. Значэнне pH
Растваральнасць КМЦ таксама мае істотную залежнасць ад рн раствора. У нейтральным або шчолачным асяроддзі карбаксільныя групы ў малекулах КМЦ іянізуюцца ў іёны COO⁻, робячы малекулы КМЦ адмоўна зараджанымі, тым самым узмацняючы ўзаемадзеянне з малекуламі вады і паляпшаючы растваральнасць. Аднак у моцна кіслых умовах іянізацыя карбаксільных груп інгібіруецца, і растваральнасць можа паменшыцца. Акрамя таго, экстрэмальныя ўмовы pH могуць выклікаць дэградацыю КМЦ, тым самым уплываючы на яе растваральнасць.
5. Іённая сіла
Іённая сіла ў вадзе ўплывае на растваральнасць CMC. Растворы з высокай іённай сілай могуць прывесці да ўзмацнення электрычнай нейтралізацыі паміж малекуламі CMC, зніжаючы яе растваральнасць. Эфект высаливания - тыповая з'ява, калі больш высокія канцэнтрацыі іёнаў зніжаюць растваральнасць КМЦ у вадзе. Нізкая іённая сіла звычайна дапамагае CMC растварыцца.
6. Калянасць вады
Калянасць вады, якая ў асноўным вызначаецца канцэнтрацыяй іёнаў кальцыя і магнію, таксама ўплывае на растваральнасць КМЦ. Шматвалентныя катыёны ў цвёрдай вадзе (напрыклад, Ca²⁺ і Mg²⁺) могуць утвараць іённыя масткі з карбаксільнымі групамі ў малекулах CMC, што прыводзіць да малекулярнай агрэгацыі і зніжэння растваральнасці. Наадварот, мяккая вада спрыяе поўнага растварэння КМЦ.
7. Агітацыя
Перамешванне дапамагае CMC растварыцца ў вадзе. Перамешванне павялічвае плошчу кантакту паміж вадой і CMC, спрыяючы працэсу растварэння. Дастатковае перамешванне можа прадухіліць агламерацыю CMC і дапамагчы яму раўнамерна дыспергаваць у вадзе, тым самым павялічваючы растваральнасць.
8. Умовы захоўвання і апрацоўкі
Умовы захоўвання і апрацоўкі КМЦ таксама ўплываюць на яе ўласцівасці растваральнасці. Такія фактары, як вільготнасць, тэмпература і час захоўвання, могуць уплываць на фізічны стан і хімічныя ўласцівасці КМЦ, тым самым уплываючы на яе растваральнасць. Каб падтрымліваць добрую растваральнасць КМЦ, варта пазбягаць працяглага ўздзеяння высокай тэмпературы і высокай вільготнасці, а ўпакоўка павінна быць добра закрытай.
9. Уплыў дабавак
Даданне іншых рэчываў, такіх як дапаможнікі для растварэння або солюбілізатары, у працэсе растварэння КМЦ можа змяніць яе ўласцівасці растваральнасці. Напрыклад, некаторыя павярхоўна-актыўныя рэчывы або водарастваральныя арганічныя растваральнікі могуць павялічваць растваральнасць КМЦ шляхам змены павярхоўнага нацяжэння раствора або палярнасці асяроддзя. Акрамя таго, некаторыя спецыфічныя іёны або хімічныя рэчывы могуць узаемадзейнічаць з малекуламі CMC з адукацыяй растваральных комплексаў, тым самым паляпшаючы растваральнасць.
Фактары, якія ўплываюць на максімальную растваральнасць натрыевай карбаксіметылцэлюлозы (КМЦ) у вадзе, уключаюць яе малекулярную структуру, малекулярную масу, тэмпературу, значэнне pH, іённую сілу, жорсткасць вады, умовы мяшання, умовы захоўвання і апрацоўкі, а таксама ўплыў дабавак. Гэтыя фактары неабходна ўсебакова ўлічваць у практычных прымяненнях, каб аптымізаваць растваральнасць CMC і адпавядаць патрабаванням канкрэтнага прымянення. Разуменне гэтых фактараў вельмі важна для выкарыстання і абыходжання з CMC і дапамагае палепшыць эфекты яго прымянення ў розных галінах.
Час публікацыі: 10 ліпеня 2024 г