روش آزمایش برای احتباس آب اترهای سلولز

اترهای سلولز ، مانندمتیل سلولز (MC)باهیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)وتکربوکسی متیل سلولز (CMC)، به طور گسترده در کاربردهای مختلف از جمله داروهای دارویی ، ساخت و ساز و صنایع غذایی استفاده می شود. یکی از خصوصیات مهم اترهای سلولز توانایی آنها در حفظ آب است که برای عملکرد آنها در این برنامه ها مهم است. احتباس آب تضمین می کند که مواد به صورت مورد نظر باقی می مانند و به طور مؤثر عمل می کند ، چه در محلول ضخیم ، ژل یا به عنوان بخشی از ماتریس.

1عینی

هدف از آزمایش احتباس آب ، تعیین کمیت میزان آب یک سلولز اتر در شرایط خاص است. این خاصیت از آنجا که بر عملکرد ، ثبات و عملکرد محصولات مبتنی بر سلولز اتر در محیط های مختلف تأثیر می گذارد ، مهم است.

2اصل

احتباس آب با اندازه گیری وزن آب حفظ شده توسط اتر سلولز در هنگام قرار گرفتن در یک آزمایش استاندارد تعیین می شود. به طور معمول ، مخلوطی از اتر سلولز با آب تهیه می شود و سپس مقدار آب آزاد که تحت فشار تحت فشار قرار می گیرد یا از مخلوط تخلیه می شود ، اندازه گیری می شود. هرچه احتباس آب بیشتر باشد ، توانایی اتر سلولز در نگه داشتن رطوبت بیشتر می شود.

3دستگاه و مواد

نمونه آزمون:پودر اتر سلولز (به عنوان مثال ، MC ، HPMC ، CMC)

آب (تقطیر شده)- برای تهیه مخلوط

دستگاه نگهداری آب- یک سلول آزمایش نگهدارنده آب استاندارد (به عنوان مثال ، قیف با صفحه مش یا دستگاه تصفیه)

تعادل- برای اندازه گیری نمونه و آب

کاغذ فیلتر- برای حفظ نمونه

سیلندر فارغ التحصیل- برای اندازه گیری میزان آب

منبع فشار-برای فشار دادن آب اضافی (به عنوان مثال ، یک مطبوعات یا وزن بهار)

تایمر- برای ردیابی زمان برای اندازه گیری حفظ آب

ترموستات یا انکوباتور- برای حفظ دمای آزمایش (به طور معمول در دمای اتاق ، حدود 20-25 درجه سانتیگراد)

4عمل

تهیه نمونه:

مقدار شناخته شده ای از پودر اتر سلولز (به طور معمول 2 گرم) را به طور دقیق با تعادل وزن کنید.

پودر اتر سلولز را با مقدار خاصی از آب مقطر (به عنوان مثال 100 میلی لیتر) مخلوط کنید تا یک دوغاب یا خمیر ایجاد شود. برای اطمینان از پراکندگی یکنواخت و هیدراتاسیون ، مخلوط را کاملاً هم بزنید.

اجازه دهید مخلوط به مدت 30 دقیقه هیدراته شود تا از تورم کامل اتر سلولز اطمینان حاصل شود.

تنظیم دستگاه نگهداری آب:

دستگاه نگهداری آب را با قرار دادن کاغذ فیلتر در واحد تصفیه یا قیف آماده کنید.

دوغاب اتر سلولز را روی کاغذ فیلتر بریزید و اطمینان حاصل کنید که به طور مساوی پخش شده است.

اندازه گیری احتباس:

فشار را روی نمونه یا به صورت دستی یا با استفاده از مطبوعات بهار بار اعمال کنید. میزان فشار باید در تمام آزمایشات استاندارد شود.

اجازه دهید سیستم به مدت 5-10 دقیقه تخلیه شود ، که در طی آن آب اضافی از دوغاب جدا می شود.

آب فیلتر شده را در یک سیلندر فارغ التحصیل جمع کنید.

محاسبه حفظ آب:

پس از اتمام روند تخلیه ، آب جمع آوری شده را برای تعیین میزان آب از دست رفته وزن کنید.

نگه داشتن آب را با کم کردن مقدار آب آزاد از مقدار اولیه آب مورد استفاده در مخلوط نمونه محاسبه کنید.

تکرارپذیری:

برای اطمینان از نتایج دقیق و قابل تکرار ، آزمایش را به صورت سه گانه برای هر نمونه اتر سلولز انجام دهید. مقدار متوسط ​​نگهداری آب برای گزارش استفاده می شود.

5تفسیر داده ها

نتیجه آزمایش احتباس آب معمولاً به عنوان درصد آب حفظ شده توسط نمونه اتر سلولز بیان می شود. فرمول محاسبه حفظ آب:

این فرمول به ارزیابی ظرفیت نگه داشتن آب اترهای سلولز در شرایط مشخص کمک می کند.

6تساوی

برخی از تغییرات آزمون اساسی احتباس آب شامل موارد زیر است:

حفظ آب وابسته به زمان:در بعضی موارد ، احتباس آب ممکن است در فواصل زمانی مختلف (به عنوان مثال ، 5 ، 10 ، 15 دقیقه) اندازه گیری شود تا سینتیک احتباس آب را درک کند.

حفظ حساس به دما:آزمایشات انجام شده در دماهای مختلف ممکن است نشان دهد که چگونه دما بر احتباس آب تأثیر می گذارد ، به ویژه برای مواد حساس به حرارتی.

7عوامل مؤثر بر احتباس آب

عوامل مختلفی می توانند بر احتباس آب اترهای سلولز تأثیر بگذارند:

ویسکوزیته:اترهای سلولز با ویسکوزیته بالاتر تمایل به حفظ آب بیشتر دارند.

وزن مولکولی:اترهای سلولز با وزن مولکولی بالاتر اغلب به دلیل ساختار مولکولی بزرگتر ، ظرفیت احتباس آب بهتری دارند.

درجه تعویض:اصلاحات شیمیایی اترهای سلولز (به عنوان مثال ، میزان متیلاسیون یا هیدروکسی پروپیلاسیون) می تواند به طور قابل توجهی بر خصوصیات احتباس آب آنها تأثیر بگذارد.

غلظت اتر سلولز در مخلوط:غلظت بالاتر اتر سلولز به طور کلی منجر به احتباس بهتر آب می شود.

8جدول نمونه: نتایج مثال

در این مثال ، مقادیر احتباس آب نشان می دهد که نمونه کربوکسی متیل سلولز (CMC) بالاترین احتباس آب را دارد ، در حالی که متیل سلولز (MC) کمترین احتباس را دارد.

آزمایش احتباس آب برای اترهای سلولز یک روش کنترل کیفیت اساسی برای اندازه گیری توانایی این مواد در نگه داشتن آب است. نتایج به تعیین مناسب بودن اتر سلولز برای برنامه های خاص ، مانند فرمولاسیون که کنترل رطوبت بسیار مهم است کمک می کند. با استاندارد سازی روش آزمایش ، تولید کنندگان می توانند از عملکرد مداوم محصولات اتر سلولز خود اطمینان حاصل کنند و داده های مفیدی را برای توسعه محصول ارائه دهند.