Celulozes ēteris ir ūdenī šķīstošu polimēru klase, kas iegūta no celulozes, kas ir augu šūnu sieniņu galvenā strukturālā sastāvdaļa. Celulozes ēterim piemīt daudzas unikālas īpašības, tostarp augsta ūdens aizture, sabiezēšana, saistīšanās un plēves veidošanas spēja. Šīs īpašības padara celulozes ēteri par svarīgu sastāvdaļu daudzos rūpnieciskos, farmācijas un personīgās higiēnas līdzekļos.

Viena no galvenajām celulozes ētera īpašībām ir tā viskozitāte, kas attiecas uz šķidruma pretestību plūsmai. Viskozitāte ir svarīgs parametrs, kas ietekmē celulozes ētera darbību un pielietojumu dažādos produktos. Šajā rakstā mēs apspriedīsim celulozes ētera viskozitāti, tostarp tās mērījumus, faktorus, kas to ietekmē, un tā pielietojumu dažādās nozarēs.

Celulozes ētera viskozitātes mērīšana

Celulozes ētera viskozitāti parasti mēra, izmantojot viskozimetru, kas ir instruments, kas mēra šķidruma plūsmas ātrumu gravitācijas vai pieliktā spēka ietekmē. Ir vairāki viskozimetri, tostarp rotācijas, kapilārie un oscilācijas viskozimetri, katram no tiem ir savas priekšrocības un ierobežojumi.

Rotācijas viskozimetri ir visbiežāk izmantotie instrumenti celulozes ētera viskozitātes mērīšanai. Šie instrumenti mēra griezes momentu, kas nepieciešams, lai ar nemainīgu ātrumu rotētu šķidrumā iegremdētu vārpstu vai rotoru. Pēc tam viskozitāti aprēķina, pamatojoties uz attiecību starp griezes momentu un griešanās ātrumu.

Savukārt kapilārie viskozimetri mēra laiku, kas nepieciešams, lai fiksēts šķidruma tilpums gravitācijas vai spiediena gradienta ietekmē izplūstu caur šauru kapilāro cauruli. Pēc tam viskozitāti aprēķina, pamatojoties uz Puaza likumu, kas saista plūsmas ātrumu ar viskozitāti, caurules diametru un spiediena gradientu.

Oscilācijas viskozimetri, kas mēra šķidruma deformāciju un atjaunošanos sinusoidālā bīdes sprieguma ietekmē, tiek izmantoti celulozes ētera kompleksās viskozitātes mērīšanai, kas ir no frekvences atkarīga viskozitāte.

Faktori, kas ietekmē celulozes ētera viskozitāti

Celulozes ētera viskozitāti ietekmē vairāki faktori, tostarp tā molekulmasa, aizvietošanas pakāpe, koncentrācija, temperatūra un bīdes ātrums.

Molekulmasa: Celulozes ētera viskozitāte palielinās, palielinoties molekulmasai, jo lielākas molekulmasas polimēriem ir garākas ķēdes, kas sapinās viena ar otru, tādējādi palielinot pretestību pret plūsmu.

Aizvietošanas pakāpe: celulozes ētera aizvietošanas pakāpe (DS), kas attiecas uz aizvietoto hidroksilgrupu skaitu uz vienu glikozes vienību celulozes ķēdē, ietekmē arī tā viskozitāti. Palielinoties DS, palielinās celulozes ētera viskozitāte, jo palielinās ķēdes sapīšanās un starpmolekulārā mijiedarbība.

Koncentrācija: Celulozes ētera viskozitāte palielinās, palielinoties koncentrācijai, jo augstākas koncentrācijas palielina ķēdes sapīšanās un starpmolekulāro mijiedarbību.

Temperatūra: Celulozes ētera viskozitāte samazinās, palielinoties temperatūrai, jo augstāka temperatūra palielina molekulu kustību un samazina starpmolekulāro mijiedarbību.

Bīdes ātrums: Celulozes ētera viskozitāte ir atkarīga arī no pielietotā bīdes ātruma, jo lielāks bīdes ātrums palielina ķēdes izlīdzināšanu un samazina pretestību pret plūsmu.

Celulozes ētera pielietojums dažādās nozarēs

Celulozes ēteris tiek plaši izmantots dažādās nozarēs, pateicoties tā unikālajām īpašībām, tostarp viskozitātei. Daži no galvenajiem celulozes ētera lietojumiem dažādās nozarēs ir aplūkoti turpmāk.

Būvniecība: Celulozes ēteri izmanto kā biezinātāju, ūdens aiztures līdzekli un saistvielu būvizstrādājumos, piemēram, cementā, javā un ģipsi. Tas uzlabo šo produktu apstrādājamību, konsistenci un adhēziju, tādējādi uzlabojot veiktspēju un izturību.

Farmaceitiskie izstrādājumi: celulozes ēteri izmanto kā palīgvielu farmaceitiskajos preparātos, piemēram, tabletēs, kapsulās un krēmos. Tas uzlabo preparātu plūstamību, saspiežamību un viskozitāti, tādējādi uzlabojot zāļu piegādi un stabilitāti.