হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (এইচপিএমসি) জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য

হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (এইচপিএমসি)বিশেষত ফার্মাসিউটিক্যালস, খাবার এবং প্রসাধনী পণ্যগুলিতে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন সহ একটি বহুল ব্যবহৃত জল দ্রবণীয় পলিমার। জলের সাথে মিশ্রিত হলে ঘন, জেল-জাতীয় সমাধানগুলি গঠনের ক্ষমতা এটি একটি বহুমুখী উপাদান করে তোলে। কিম্যাসেল®এইচপিএমসি সলিউশনগুলির সান্দ্রতা বিভিন্ন সূত্রে তাদের কর্মক্ষমতা নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বিভিন্ন শিল্পে তাদের ব্যবহার অনুকূলকরণের জন্য এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণগুলির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা অপরিহার্য।

1. হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (এইচপিএমসি) এর পরিচিতি

হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ সেলুলোজের একটি আধা-সিন্থেটিক ডেরাইভেটিভ। এটি হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল গ্রুপ এবং মিথাইল গ্রুপগুলির সাথে সেলুলোজ প্রতিস্থাপন দ্বারা উত্পাদিত হয়। এই বিকল্পগুলির অনুপাত পরিবর্তিত হতে পারে, যা সান্দ্রতা সহ স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য সহ এইচপিএমসির বিভিন্ন গ্রেডের দিকে পরিচালিত করে। এইচপিএমসির সাধারণ কাঠামোতে গ্লুকোজ ইউনিটগুলির সাথে সংযুক্ত হাইড্রোক্সাইপ্রোপিল এবং মিথাইল গ্রুপগুলির সাথে সেলুলোজ ব্যাকবোন থাকে।

এইচপিএমসি এর বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি, জেল গঠনের ক্ষমতা এবং পানিতে দ্রবণীয়তার স্বাচ্ছন্দ্যের কারণে বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। জলীয় দ্রবণগুলিতে, এইচপিএমসি একটি অ-আয়নিক, জল দ্রবণীয় পলিমার হিসাবে আচরণ করে যা সমাধানের রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে বিশেষত সান্দ্রতাগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে।

2. এইচপিএমসি সমাধানগুলির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য

এইচপিএমসি সমাধানগুলির সান্দ্রতা এইচপিএমসির ঘনত্ব, পলিমারের আণবিক ওজন, তাপমাত্রা এবং লবণের উপস্থিতি বা অন্যান্য দ্রবণগুলির উপস্থিতি সহ বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। নীচে জলীয় দ্রবণগুলিতে এইচপিএমসির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলি পরিচালনা করে এমন প্রাথমিক কারণগুলি নীচে রয়েছে:

এইচপিএমসির ঘনত্ব: এইচপিএমসির ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়। উচ্চতর ঘনত্বের সময়, এইচপিএমসি অণুগুলি একে অপরের সাথে আরও উল্লেখযোগ্যভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, প্রবাহের উচ্চতর প্রতিরোধের দিকে পরিচালিত করে।

এইচপিএমসির আণবিক ওজন: এইচপিএমসি সমাধানগুলির সান্দ্রতা পলিমারের আণবিক ওজনের সাথে দৃ strongly ়ভাবে সম্পর্কযুক্ত। উচ্চতর আণবিক ওজন এইচপিএমসি গ্রেডগুলি আরও সান্দ্র সমাধান উত্পাদন করে। এটি কারণ বৃহত্তর পলিমার অণুগুলি তাদের বর্ধিত জট এবং ঘর্ষণের কারণে প্রবাহের জন্য আরও উল্লেখযোগ্য প্রতিরোধের তৈরি করে।

তাপমাত্রা: তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সান্দ্রতা সাধারণত হ্রাস পায়। এটি কারণ উচ্চতর তাপমাত্রার ফলে এইচপিএমসি অণুগুলির মধ্যে আন্তঃআণুগত বাহিনী হ্রাস ঘটে, ফলে প্রবাহকে প্রতিরোধ করার তাদের ক্ষমতা হ্রাস করে।

শিয়ার রেট: এইচপিএমসি সমাধানগুলির সান্দ্রতা হ'ল শিয়ার রেট-নির্ভর, বিশেষত অ-নিউটনীয় তরলগুলিতে, যা পলিমার সমাধানগুলির বৈশিষ্ট্য। কম শিয়ার হারে, এইচপিএমসি সমাধানগুলি উচ্চ সান্দ্রতা প্রদর্শন করে, যখন উচ্চ শিয়ার হারে, শিয়ার পাতলা আচরণের কারণে সান্দ্রতা হ্রাস পায়।

আয়নিক শক্তির প্রভাব: দ্রবণে ইলেক্ট্রোলাইটের (যেমন লবণের মতো) উপস্থিতি সান্দ্রতা পরিবর্তন করতে পারে। কিছু লবণ পলিমার চেইনের মধ্যে বিপর্যয়কর বাহিনীকে স্ক্রিন করতে পারে, যার ফলে এগুলি সামগ্রিক হয় এবং ফলস্বরূপ সান্দ্রতা হ্রাস পায়।

3. সান্দ্রতা বনাম ঘনত্ব: পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ

পরীক্ষাগুলিতে পর্যবেক্ষণ করা একটি সাধারণ প্রবণতা হ'ল এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণগুলির সান্দ্রতা ক্রমবর্ধমান পলিমার ঘনত্বের সাথে তাত্পর্যপূর্ণভাবে বৃদ্ধি পায়। সান্দ্রতা এবং ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্কটি নিম্নলিখিত অভিজ্ঞতামূলক সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে, যা প্রায়শই ঘন পলিমার সমাধানের জন্য ব্যবহৃত হয়:

η = acn \ eta = ac^nη = acn

কোথায়:

η \ এটিএ হ'ল সান্দ্রতা

সিসিসি হ'ল এইচপিএমসির ঘনত্ব

এএএ এবং এনএনএন হ'ল অভিজ্ঞতামূলক ধ্রুবক যা নির্দিষ্ট এইচপিএমসির নির্দিষ্ট ধরণের এবং সমাধানের অবস্থার উপর নির্ভর করে।

নিম্ন ঘনত্বের জন্য, সম্পর্কটি লিনিয়ার, তবে ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে সান্দ্রতা খাড়াভাবে বৃদ্ধি পায়, যা পলিমার চেইনের মধ্যে বর্ধিত মিথস্ক্রিয়া প্রতিফলিত করে।

4. সান্দ্রতা বনাম আণবিক ওজন

কিম্যাসেল®এইচপিএমসি এর আণবিক ওজন তার সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উচ্চ আণবিক ওজন এইচপিএমসি পলিমারগুলি কম আণবিক ওজন গ্রেডের তুলনায় কম ঘনত্বে আরও সান্দ্র সমাধান তৈরি করে। উচ্চ-আণবিক-ওজন এইচপিএমসি থেকে তৈরি সমাধানগুলির সান্দ্রতা নিম্ন-আণবিক-ওজন এইচপিএমসি থেকে তৈরি সমাধানের চেয়ে উচ্চতর মাত্রার বিভিন্ন অর্ডার পর্যন্ত হতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, 100,000 ডিএর আণবিক ওজনযুক্ত এইচপিএমসির একটি সমাধান একই ঘনত্বের 50,000 ডিএর আণবিক ওজনযুক্ত একের চেয়ে উচ্চতর সান্দ্রতা প্রদর্শন করবে।

5. সান্দ্রতার উপর তাপমাত্রা প্রভাব

তাপমাত্রা এইচপিএমসি সমাধানগুলির সান্দ্রতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে সমাধানের সান্দ্রতা হ্রাস হয়। এটি মূলত পলিমার চেইনের তাপ গতির কারণে, যার ফলে তাদের আরও অবাধে সরানো হয়, প্রবাহের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। সান্দ্রতার উপর তাপমাত্রার প্রভাব প্রায়শই একটি অ্যারেনিয়াস-টাইপ সমীকরণ ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়:

η (t) = η0eart \ eta (t) = \ eta_0 E^{\ frac {E_A} {rt}} η (t) = η0 etea

কোথায়:

η (টি) \ ইটিএ (টি) η (টি) হ'ল তাপমাত্রা টিটিটিতে সান্দ্রতা

η0 \ eta_0η0 হ'ল প্রাক-এক্সপোনেনশিয়াল ফ্যাক্টর (অসীম তাপমাত্রায় সান্দ্রতা)

EAE_AEA হ'ল অ্যাক্টিভেশন শক্তি

আরআরআর হ'ল গ্যাস ধ্রুবক

টিটিটি হ'ল পরম তাপমাত্রা

6. রিওলজিকাল আচরণ

এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণগুলির রিওলজি প্রায়শই নন-নিউটোনিয়ান হিসাবে বর্ণনা করা হয়, যার অর্থ সমাধানটির সান্দ্রতা ধ্রুবক নয় তবে প্রয়োগকৃত শিয়ার হারের সাথে পরিবর্তিত হয়। কম শিয়ার হারে, এইচপিএমসি সমাধানগুলি পলিমার চেইনের জড়ানোর কারণে তুলনামূলকভাবে উচ্চ সান্দ্রতা প্রদর্শন করে। যাইহোক, শিয়ার রেট বাড়ার সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পায় - এমন একটি ঘটনা যা শিয়ার পাতলা হিসাবে পরিচিত।

এই শিয়ার-পাতলা আচরণটি এইচপিএমসি সহ অনেকগুলি পলিমার সমাধানের সাধারণ। সান্দ্রতার শিয়ার রেট নির্ভরতা পাওয়ার-আইন মডেলটি ব্যবহার করে বর্ণনা করা যেতে পারে:

η (γ˙) = কে γ˙n-1 \ এটিএ (ot ডট {\ গামা}) = কে \ ডট {\ গামা}^{এন -1} η (γ˙) = কে γ˙ এন-1

কোথায়:

γ˙ \ ডট {\ গামা} γ˙ হ'ল শিয়ার রেট

কেকেকে হ'ল ধারাবাহিকতা সূচক

এনএনএন হ'ল ফ্লো আচরণ সূচক (শিয়ার পাতলা করার জন্য এন <1n <1n <1 সহ)

7. এইচপিএমসি সমাধানগুলির সান্দ্রতা: সংক্ষিপ্ত টেবিল

নীচে বিভিন্ন অবস্থার অধীনে এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণগুলির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলির সংক্ষিপ্তসার একটি টেবিল রয়েছে:

এর সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যএইচপিএমসিজলীয় দ্রবণগুলি ঘনত্ব, আণবিক ওজন, তাপমাত্রা এবং শিয়ার রেট সহ বেশ কয়েকটি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। এইচপিএমসি একটি অত্যন্ত বহুমুখী উপাদান, এবং এর রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি এই পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করে নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তৈরি করা যেতে পারে। এই কারণগুলি বোঝার অনুমতি দেয় ফার্মাসিউটিক্যালস থেকে শুরু করে খাদ্য এবং প্রসাধনী পর্যন্ত বিভিন্ন শিল্পে কিম্যাসেল®এইচপিএমসির সর্বোত্তম ব্যবহারের জন্য। এইচপিএমসি দ্রবীভূত হওয়ার শর্তগুলি হেরফের করে, নির্মাতারা তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য কাঙ্ক্ষিত সান্দ্রতা এবং প্রবাহের বৈশিষ্ট্য অর্জন করতে পারে।