האם הגדלת הצמיגות של אתר התאית תגביר את קצב הזרימה?

הגדלת הצמיגות של אתרי התאית בדרך כלל מורידה את קצב הזרימה של התמיסה. אתרי תאית הם קבוצה של פולימרים מסיסים במים הנגזרים מתאי המשמשים בדרך כלל במגוון תעשיות, כולל תרופות, מזון ובנייה. הצמיגות של תמיסה היא מדד להתנגדותו לזרימה ומושפע מגורמים כמו ריכוז, טמפרטורה והמשקל המולקולרי של אתר התאית.

להלן הסבר מפורט יותר כיצד הגדלת צמיגות האתר של תאית משפיעה על קצב הזרימה:

הקשר בין צמיגות לקצב זרימה:

צמיגות היא החיכוך הפנימי בתוך נוזל המתנגד לזרם שלו. זה נמדד ביחידות כמו Centipoise (CP) או שניות פסקל (PA · S).
קצב הזרימה של פיתרון הוא ביחס הפוך לצמיגותו. צמיגות גבוהה יותר פירושה התנגדות גדולה יותר לזרימה, וכתוצאה מכך קצב זרימה נמוך יותר.

תכונות אתר תאית:

לרוב מתווספים אתרים של תאית לפיתרון לשינוי תכונותיו הריאולוגיות. סוגים שכיחים כוללים מתיל -סלולוזה (MC), Hydroxypropylcellulose (HPC) ו- Carboxymethylcellulose (CMC).
הצמיגות של פתרונות אתר תאית תלויה בגורמים כמו ריכוז, טמפרטורה וקצב גזירה.

אפקט ריכוז:

הגדלת הריכוז של אתרי התאית מגדילה בדרך כלל את הצמיגות. הסיבה לכך היא שריכוז גבוה יותר פירושו שרשראות פולימריות יותר בתמיסה, וכתוצאה מכך התנגדות לזרימה גבוהה יותר.

אפקט טמפרטורה:

הטמפרטורה משפיעה על צמיגותם של אתרי התאית. במקרים מסוימים, ככל שהטמפרטורה עולה, הצמיגות פוחתת. עם זאת, קשר זה עשוי להשתנות בהתאם לסוג האתר הספציפי של תאית ותכונות הפתרון שלו.

תלות בקצב הגזירה:

הצמיגות של פתרונות אתר תאית תלויה בדרך כלל בקצב הגזירה. בשיעורי גזירה גבוהים יותר (למשל, במהלך שאיבה או ערבוב), הצמיגות עשויה לרדת בגלל התנהגות דלילת הגזירה.

השפעה על התנועה:

הגדלת צמיגות אתר תאית יכולה לגרום להפחתת קצב הזרימה בתהליכים הדורשים פתרונות הובלה, שאיבה או חלוקה. זה רלוונטי ליישומים כמו ציפויים, דבקים וניסוחים תרופתיים.

הערות יישום:

אמנם צמיגות גבוהה יותר עשויה להידרש ביישומים מסוימים כדי לשפר את ביצועי המוצר או היציבות, אך יש לאזן זאת כנגד ההיבטים המעשיים של הטיפול והעיבוד.

אופטימיזציה למתכונים:

הנוסחים מייעלים לרוב את ריכוז האתר של תאית ופרמטרי ניסוח אחרים כדי להשיג את הצמיגות הנדרשת ליישום ספציפי מבלי להשפיע על יכולת הזרימה במידה בלתי מתקבלת על הדעת.

הגדלת צמיגות האתרים של תאית בדרך כלל גורמת לירידה בקצב הזרימה כתוצאה מעליית התנגדות לזרימה. עם זאת, הקשר המדויק מושפע מגורמים כמו ריכוז, טמפרטורה וקצב גזירה וניתן לבצע התאמות ניסוח כדי להשיג את האיזון הרצוי בין צמיגות לזרימה.