Celulozni eter je klasa polimera topivih u vodi izvedenih iz celuloze, koja je glavna strukturna komponenta staničnih stijenki biljaka. Celulozni eter ima mnoga jedinstvena svojstva, uključujući visoko zadržavanje vode, sposobnost zgušnjavanja, vezivanja i stvaranja filma. Ova svojstva čine celulozni eter važnim sastojkom u mnogim industrijskim, farmaceutskim proizvodima i proizvodima za osobnu njegu.

Jedno od ključnih svojstava celuloznog etera je njegova viskoznost, koja se odnosi na otpor tekućine protoku. Viskoznost je važan parametar koji utječe na učinkovitost i primjenu celuloznog etera u raznim proizvodima. U ovom ćemo članku raspravljati o viskoznosti celuloznog etera, uključujući njezino mjerenje, čimbenike koji na to utječu i njegovu primjenu u raznim industrijama.

Mjerenje viskoznosti celuloznog etera

Viskoznost celuloznog etera obično se mjeri pomoću viskozimetra, koji je instrument koji mjeri brzinu protoka tekućine pod utjecajem gravitacije ili primijenjene sile. Postoji nekoliko vrsta viskozimetara, uključujući rotacijske, kapilarne i oscilatorne viskozimetre, od kojih svaki ima svoje prednosti i ograničenja.

Rotacijski viskozimetri su najčešće korišteni instrumenti za mjerenje viskoznosti celuloznog etera. Ovi instrumenti mjere okretni moment potreban za okretanje vretena ili rotora uronjenog u tekućinu pri konstantnoj brzini. Viskoznost se tada izračunava na temelju odnosa između okretnog momenta i brzine vrtnje.

Kapilarni viskozimetri, s druge strane, mjere vrijeme potrebno da fiksni volumen tekućine protječe kroz usku kapilarnu cijev pod utjecajem gravitacije ili gradijenta tlaka. Viskoznost se tada izračunava na temelju Poiseuilleovog zakona, koji povezuje brzinu protoka s viskoznošću, promjerom cijevi i gradijentom tlaka.

Oscilatorni viskozimetri, koji mjere deformaciju i oporavak tekućine pod sinusoidnim smičnim naprezanjem, koriste se za mjerenje kompleksne viskoznosti celuloznog etera, koja je viskoznost ovisna o frekvenciji.

Čimbenici koji utječu na viskoznost celuloznog etera

Na viskoznost celuloznog etera utječe nekoliko čimbenika, uključujući njegovu molekularnu težinu, stupanj supstitucije, koncentraciju, temperaturu i brzinu smicanja.

Molekularna težina: Viskoznost celuloznog etera raste s povećanjem molekularne težine, budući da polimeri veće molekularne težine imaju duže lance koji se međusobno isprepliću, što dovodi do povećanog otpora tečenju.

Stupanj supstitucije: Stupanj supstitucije (DS) celuloznog etera, koji se odnosi na broj supstituiranih hidroksilnih skupina po jedinici glukoze u celuloznom lancu, također utječe na njegovu viskoznost. Kako se DS povećava, viskoznost celuloznog etera raste zbog povećanog isprepletenosti lanaca i međumolekulskih interakcija.

Koncentracija: Viskoznost celuloznog etera raste s povećanjem koncentracije, budući da veće koncentracije dovode do povećanog isprepletanja lanaca i međumolekulskih interakcija.

Temperatura: Viskoznost celuloznog etera opada s povećanjem temperature, budući da više temperature dovode do povećanog molekularnog gibanja i smanjenih međumolekularnih interakcija.

Brzina smicanja: Viskoznost celuloznog etera također ovisi o primijenjenoj brzini smicanja, budući da veće brzine smicanja dovode do povećanog poravnanja lanca i smanjenog otpora protoku.

Primjena celuloznog etera u raznim industrijama

Celulozni eter naširoko se koristi u raznim industrijama zbog svojih jedinstvenih svojstava, uključujući viskoznost. U nastavku se raspravlja o nekim od ključnih primjena celuloznog etera u različitim industrijama.

Izgradnja: celulozni eter koristi se kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode i vezivo u građevinskim proizvodima kao što su cement, žbuka i gips. Poboljšava obradivost, konzistenciju i prianjanje ovih proizvoda, što dovodi do poboljšane učinkovitosti i trajnosti.

Farmaceutski proizvodi: Celulozni eter se koristi kao pomoćna tvar u farmaceutskim formulacijama kao što su tablete, kapsule i kreme. Poboljšava protočnost, kompresibilnost i viskoznost formulacija, što dovodi do poboljšane isporuke lijeka i stabilnosti.