Како се менува вискозноста на водениот раствор на HPMC со концентрацијата?

Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е модифициран целулозен етер кој широко се користи во фармацевтски препарати, адитиви за храна, градежни материјали, козметика и други области. HPMC има задебелување, формирање филм, адхезија и други својства. Односот помеѓу вискозноста и концентрацијата на неговиот воден раствор е од големо значење за различни апликации.

Карактеристики на вискозност на воден раствор на HPMC

Основни карактеристики
HPMC формира проѕирен или проѕирен вискозен раствор по растворање во вода. На неговата вискозност не влијае само концентрацијата на HPMC, туку и факторите како што се молекуларната тежина, типот на супституентот и температурата на растворот.

Молекуларна тежина: Колку е поголема молекуларната тежина на HPMC, толку е поголема вискозноста на растворот. Тоа е затоа што макромолекулите формираат посложена заплеткана структура во растворот, што го зголемува триењето помеѓу молекулите.
Тип на супституент: Односот на метокси и хидроксипропокси супституенти влијае на растворливоста и вискозноста на HPMC. Општо земено, кога содржината на метокси е поголема, растворливоста на HPMC е подобра и вискозноста на растворот е исто така поголема.

Врска помеѓу концентрацијата и вискозноста

Фаза на разреден раствор:
Кога концентрацијата на HPMC е мала, интеракцијата помеѓу молекулите е слаба и растворот покажува својства на Њутнова течност, односно вискозноста е во основа независна од брзината на смолкнување.
Во оваа фаза, вискозноста на растворот се зголемува линеарно со зголемување на концентрацијата. Оваа линеарна врска може да се изрази со едноставна равенка за вискозност:

Од податоците може да се види дека вискозноста на водениот раствор на HPMC се зголемува експоненцијално со зголемувањето на концентрацијата. Овој раст ќе се појави на графиконот како стрмно растечка крива, особено во области со висока концентрација.

Влијателни фактори
Ефект на температурата
Температурата има значително влијание врз вискозноста на растворот HPMC. Општо земено, зголемувањето на температурата ја намалува вискозноста на растворот. Тоа е затоа што зголемената температура предизвикува зголемено молекуларно движење и ја ослабува интеракцијата помеѓу молекуларните синџири, а со тоа ја намалува вискозноста.

Ефект на стапката на смолкнување
За HPMC раствори со висока концентрација, вискозноста е исто така под влијание на стапката на смолкнување. При високи стапки на смолкнување, ориентацијата на молекуларните синџири станува поконзистентна и внатрешното триење се намалува, што резултира со помал очигледен вискозитет на растворот. Овој феномен се нарекува истенчување на смолкнување.

Апликации
Во фармацевтските препарати, HPMC најчесто се користи во облоги за таблети, дозирани форми со продолжено ослободување и згуснувачи. Разбирањето како вискозноста на водените раствори на HPMC се менува со концентрацијата е од клучно значење за дизајнирање соодветни формулации на лекови. На пример, во облогата на таблета, соодветна концентрација на HPMC може да обезбеди дека течноста за обложување има доволен вискозитет за да ја покрие површината на таблетот, додека не е премногу висока за да биде тешко да се ракува.

Во прехранбената индустрија, HPMC се користи како згуснувач и стабилизатор. Разбирањето на врската помеѓу концентрацијата и вискозноста може да помогне да се одреди оптималната концентрација за да се обезбеди вкусот и текстурата на храната.

Вискозноста на водениот раствор на HPMC има значајна позитивна корелација со концентрацијата. Тоа покажува линеарно зголемување во фазата на разреден раствор и експоненцијално зголемување на високата концентрација. Оваа карактеристика на вискозност е клучна во различни индустриски апликации, а разбирањето и контролирањето на промените во вискозноста на HPMC е од големо значење за оптимизација на процесот и подобрување на квалитетот на производот.