സോഡിയം കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിറ്റർമിനേഷൻ രീതിയുടെ ബിരുദം

സോഡിയം കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ (സിഎംസി) സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ബിരുദം (ഡിഎസ്) നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണത്തിനും അതിൻ്റെ ഗുണങ്ങളിലും പ്രകടനത്തിലും സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാനും നിർണായകമാണ്. സിഎംസിയുടെ ഡിഎസ് നിർണ്ണയിക്കാൻ നിരവധി രീതികൾ ഉപയോഗിക്കാം, ടൈറ്ററേഷനും സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് ടെക്നിക്കുകളും ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ്. സോഡിയം സിഎംസിയുടെ ഡിഎസ് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ടൈറ്ററേഷൻ രീതിയുടെ വിശദമായ വിവരണം ഇതാ:

1. തത്വം:

• ടൈറ്ററേഷൻ രീതി CMC-യിലെ കാർബോക്സിമെതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതികരണത്തെയും നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH) ശക്തമായ അടിത്തറയുടെ ഒരു സാധാരണ പരിഹാരത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
• സിഎംസിയിലെ കാർബോക്സിമെതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ (-CH2-COOH) സോഡിയം കാർബോക്‌സൈലേറ്റും (-CH2-COONa) വെള്ളവും ഉണ്ടാക്കാൻ NaOH-മായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ വ്യാപ്തി CMC തന്മാത്രയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന കാർബോക്സിമെതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമാണ്.

2. റിയാക്ടറുകളും ഉപകരണങ്ങളും:

• അറിയപ്പെടുന്ന സാന്ദ്രതയുടെ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH) സാധാരണ പരിഹാരം.
• CMC സാമ്പിൾ.
• ആസിഡ്-ബേസ് സൂചകം (ഉദാ, ഫിനോൾഫ്താലിൻ).
• ബ്യൂറെറ്റ്.
• കോണാകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലാസ്ക്.
• വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം.
• സ്റ്റിറർ അല്ലെങ്കിൽ മാഗ്നെറ്റിക് സ്റ്റിറർ.
• അനലിറ്റിക്കൽ ബാലൻസ്.
• pH മീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ ഇൻഡിക്കേറ്റർ പേപ്പർ.

3. നടപടിക്രമം:

1. സാമ്പിൾ തയ്യാറാക്കൽ:
   • ഒരു അനലിറ്റിക്കൽ ബാലൻസ് ഉപയോഗിച്ച് CMC സാമ്പിളിൻ്റെ ഒരു നിശ്ചിത തുക കൃത്യമായി തൂക്കുക.
   • അറിയപ്പെടുന്ന ഏകാഗ്രതയുടെ ഒരു പരിഹാരം തയ്യാറാക്കാൻ വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളത്തിൻ്റെ അറിയപ്പെടുന്ന അളവിൽ CMC സാമ്പിൾ ലയിപ്പിക്കുക. ഒരു ഏകീകൃത പരിഹാരം ലഭിക്കുന്നതിന് സമഗ്രമായ മിശ്രിതം ഉറപ്പാക്കുക.
2. ടൈറ്ററേഷൻ:
   • CMC ലായനിയുടെ അളന്ന അളവ് ഒരു കോണാകൃതിയിലുള്ള ഫ്ലാസ്കിലേക്ക് പൈപ്പ് ചെയ്യുക.
   • ഫ്ലാസ്കിൽ ആസിഡ്-ബേസ് സൂചകത്തിൻ്റെ (ഉദാ, ഫിനോൾഫ്താലിൻ) ഏതാനും തുള്ളി ചേർക്കുക. ടൈറ്ററേഷൻ്റെ അവസാന പോയിൻ്റിൽ സൂചകം നിറം മാറ്റണം, സാധാരണയായി pH 8.3-10.
   • ബ്യൂററ്റിൽ നിന്നുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് NaOH ലായനി ഉപയോഗിച്ച് സ്ഥിരമായി ഇളക്കികൊണ്ട് CMC ലായനി ടൈട്രേറ്റ് ചെയ്യുക. ചേർത്ത NaOH ലായനിയുടെ അളവ് രേഖപ്പെടുത്തുക.
   • ഇൻഡിക്കേറ്ററിൻ്റെ സ്ഥിരമായ വർണ്ണ മാറ്റം സൂചിപ്പിക്കുന്ന എൻഡ് പോയിൻ്റ് എത്തുന്നതുവരെ ടൈറ്ററേഷൻ തുടരുക.
3. കണക്കുകൂട്ടൽ:
   • ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് CMC യുടെ DS കണക്കാക്കുക:
   $------------------NaOH\text{'}CMC$

   DS=mCMC V×N×MNaOH

   എവിടെ:

   • $�$

     DS = സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ബിരുദം.

   • $�$

     V = ഉപയോഗിച്ച NaOH ലായനിയുടെ അളവ് (ലിറ്ററിൽ).

   • $�$

     N = NaOH ലായനിയുടെ സാധാരണത.

   • $NaOH$

     MNaOH = NaOH (g/mol) ൻ്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം.

   • $സിഎംസി$

     mCMC = ഉപയോഗിച്ച CMC സാമ്പിളിൻ്റെ പിണ്ഡം (ഗ്രാമിൽ).

4. വ്യാഖ്യാനം:
   • CMC തന്മാത്രയിലെ ഓരോ ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റിനും കാർബോക്സിമെതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ശരാശരി എണ്ണം കണക്കാക്കിയ DS പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
   • ഫലങ്ങളുടെ കൃത്യതയും വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കാൻ വിശകലനം ഒന്നിലധികം തവണ ആവർത്തിക്കുകയും ശരാശരി ഡിഎസ് കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുക.

4. പരിഗണനകൾ:

• കൃത്യമായ ഫലങ്ങൾക്കായി ഉപകരണങ്ങളുടെ ശരിയായ കാലിബ്രേഷനും റിയാക്ടറുകളുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷനും ഉറപ്പാക്കുക.
• NaOH ലായനി കാസ്റ്റിക് ആയതിനാൽ പൊള്ളലേറ്റേക്കാം എന്നതിനാൽ ശ്രദ്ധയോടെ കൈകാര്യം ചെയ്യുക.
• പിശകുകളും വ്യതിയാനങ്ങളും കുറയ്ക്കുന്നതിന് നിയന്ത്രിത വ്യവസ്ഥകളിൽ ടൈറ്ററേഷൻ നടത്തുക.
• റഫറൻസ് സ്റ്റാൻഡേർഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് സാധൂകരിച്ച രീതികളുമായുള്ള താരതമ്യ വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച് രീതി സാധൂകരിക്കുക.

ഈ ടൈറ്ററേഷൻ രീതി പിന്തുടരുന്നതിലൂടെ, സോഡിയം കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ (സിഎംസി) പകരത്തിൻ്റെ അളവ് കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാനാകും, ഇത് വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിലെ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണത്തിനും രൂപീകരണ ആവശ്യങ്ങൾക്കുമായി വിലപ്പെട്ട വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു.