שיטת קביעת דרגת החלפה של נתרן קרבוקסימיל תאית

קביעת מידת ההחלפה (DS) של תאית נתרן קרבוקסימטיל (CMC) חיונית לבקרת איכות ולהבטחת עקביות בתכונותיה ובביצועיה. ניתן להשתמש במספר שיטות כדי לקבוע את ה-DS של CMC, כאשר טיטרציה וטכניקות ספקטרוסקופיות הן הנפוצות ביותר. להלן תיאור מפורט של שיטת הטיטרציה לקביעת ה-DS של נתרן CMC:

1. עיקרון:

• שיטת הטיטרציה מסתמכת על התגובה בין קבוצות קרבוקסימטיל ב-CMC לבין תמיסה סטנדרטית של בסיס חזק, בדרך כלל נתרן הידרוקסיד (NaOH), בתנאים מבוקרים.
• קבוצות קרבוקסימטיל (-CH2-COOH) ב-CMC מגיבות עם NaOH ליצירת נתרן קרבוקסילאט (-CH2-COONa) ומים. היקף תגובה זו הוא פרופורציונלי למספר קבוצות הקרבוקסימטיל הקיימות במולקולת CMC.

2. ריאגנטים וציוד:

• תמיסה סטנדרטית של נתרן הידרוקסיד (NaOH) בריכוז ידוע.
• מדגם CMC.
• מחוון חומצה-בסיס (למשל, פנולפטלין).
• בורט.
• בקבוק חרוטי.
• מים מזוקקים.
• בוחש או בוחש מגנטי.
• איזון אנליטי.
• מד pH או נייר מחוון.

3. נוהל:

1. הכנה לדוגמא:
   • שקלו כמות מסוימת של דגימת CMC במדויק באמצעות מאזן אנליטי.
   • ממיסים את דגימת CMC בנפח ידוע של מים מזוקקים כדי להכין תמיסה בריכוז ידוע. הקפידו על ערבוב יסודי לקבלת תמיסה הומוגנית.
2. טיטרציה:
   • הפיפטו נפח מדוד של תמיסת CMC לתוך בקבוק חרוט.
   • הוסף כמה טיפות של מחוון חומצה-בסיס (למשל, פנולפטלין) לבקבוק. המחוון צריך לשנות את צבעו בנקודת הסיום של הטיטרציה, בדרך כלל סביב pH 8.3-10.
   • טיטר את תמיסת CMC עם תמיסת NaOH הסטנדרטית מהבורטה תוך ערבוב מתמיד. רשום את נפח תמיסת NaOH שנוספה.
   • המשך טיטרציה עד הגעה לנקודת הסיום, המסומן על ידי שינוי צבע מתמשך של המחוון.
3. תַחשִׁיב:
   • חשב את ה-DS של CMC באמצעות הנוסחה הבאה:
   $��=�\times �\times �NaOH�CMC$

   DS=mCMC​V×N×MNaOH​​

   אֵיפֹה:

   • $��$

     DS = דרגת החלפה.

   • $�$

     V = נפח תמיסת NaOH בשימוש (בליטרים).

   • $�$

     N = תקינות תמיסת NaOH.

   • $�NaOH$

     MNaOH = משקל מולקולרי של NaOH (g/mol).

   • $�CMC$

     mCMC = מסה של דגימת CMC בשימוש (בגרמים).

4. פֵּשֶׁר:
   • ה-DS המחושב מייצג את המספר הממוצע של קבוצות קרבוקסימתיל ליחידת גלוקוז במולקולת CMC.
   • חזור על הניתוח מספר פעמים וחשב את ה-DS הממוצע כדי להבטיח דיוק ואמינות התוצאות.

4. שיקולים:

• ודא כיול נכון של ציוד וסטנדרטיזציה של ריאגנטים לתוצאות מדויקות.
• טפל בתמיסת NaOH בזהירות מכיוון שהיא קאוסטית ועלולה לגרום לכוויות.
• בצע את הטיטרציה בתנאים מבוקרים כדי למזער שגיאות ושונות.
• אמת את השיטה באמצעות תקני ייחוס או ניתוח השוואתי עם שיטות מאומתות אחרות.

על ידי ביצוע שיטת טיטרציה זו, ניתן לקבוע במדויק את מידת ההחלפה של נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC), ולספק מידע רב ערך למטרות בקרת איכות וניסוח בתעשיות שונות.