ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപ്പിൾ മെത്തിൽസെല്ലുലോസിന്റെ (എച്ച്പിഎംസി) ജലീയ പരിഹാരത്തിന്റെ വിസ്കവേദന

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെത്തിൽസെല്ലുലോസ് (എച്ച്പിഎംസി)വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ജല-ലയിക്കുന്ന പോളിമറാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, ഭക്ഷണം, സൗന്ദര്യവർദ്ധക ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയിൽ. കട്ടിയുള്ളത് ഉണ്ടാക്കാനുള്ള അതിന്റേത്, വെള്ളത്തിൽ കലർത്തുമ്പോൾ ജെൽ പോലുള്ള പരിഹാരങ്ങൾ അതിനെ ഒരു വൈവിധ്യമാർന്ന ഘടകമാക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത രൂപീകരണങ്ങളിൽ പ്രകടനം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ കിമാടെല്ലെഎച്ച്എച്ച്എംഎംസി സൊല്യൂഷനുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റി നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ അവരുടെ ഉപയോഗം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് എച്ച്പിഎംസി ജലവിശ്വാസത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി സവിശേഷതകൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് അത്യാവശ്യമാണ്.

1. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെത്തിൽസെല്ലുലോസിന്റെ ആമുഖം (എച്ച്പിഎംസി)

സെല്ലുലോസിന്റെ സെമി സിന്തറ്റിക് ഡെറിവേറ്റീവ് ആണ് ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെത്തിൽസെല്ലുലോസ്. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളും മീഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളും ഉപയോഗിച്ച് സെല്ലുലോസ് പകരക്കാരനാണ് ഇത് നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഈ പകരക്കാരന്റെ അനുപാതം വ്യത്യാസപ്പെടാം, വിസ്കോസിറ്റി ഉൾപ്പെടെ വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള എച്ച്പിഎംസിയുടെ വ്യത്യസ്ത ഗ്രേഡുകളിലേക്ക് നയിക്കും. എച്ച്പിഎംസിയുടെ സാധാരണ ഘടനയിൽ ഒരു സെല്ലുലോസ് നട്ടെല്ലാണ് ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുമായി അറ്റാച്ചുചെയ്തത്.

ബയോമ്പലാവിബിലിറ്റി, ജെൽസ് രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ്, ജെൽസ് രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയിൽ എച്ച്പിഎംസി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജലീയ പരിഹാരങ്ങളിൽ, എച്ച്പിഎംസി അയോണിക് ഇതര, വെള്ളം ലയിക്കുന്ന പോളിമർ, പ്രത്യേകിച്ച് വിസ്കോസിറ്റി എന്നിവ ഗണ്യമായി സ്വാധീനിക്കുന്നു.

2. എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷന്റെ വിസ്കോസിറ്റി സവിശേഷതകൾ

എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റി, എച്ച്പിഎംസിയുടെ സാന്ദ്രത, പോളിമർ, താപനില, ലവണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ഘടകങ്ങളാൽ സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു. ജലീയ പരിഹാരങ്ങളിൽ എച്ച്പിഎംസിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്ന പ്രാഥമിക ഘടകങ്ങൾ ചുവടെ:

എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഏകാഗ്രത: എച്ച്പിഎംസിയുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ, എച്ച്പിഎംസി തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം കൂടുതൽ ഗണ്യമായി സംവദിക്കുന്നു, പ്രവാഹത്തിന് ഉയർന്ന പ്രതിരോധം നയിക്കുന്നു.

എച്ച്പിഎംസിയുടെ മോളിക്യുലർ ഭാരം: എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റി പോളിമാനിറിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം ഉപയോഗിച്ച് ശക്തമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന മോളിക്യുലർ ഭാരം എച്ച്പിഎംസി ഗ്രേഡുകൾ കൂടുതൽ വിസ്കോസ് പരിഹാരങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച സങ്കൽപ്പവും സംഘർഷവും കാരണം വലിയ പോളിമർ തന്മാത്രകൾ പ്രവാഹത്തിന് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു.

താപനില: താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ വിസ്കോസിറ്റി സാധാരണയായി കുറയുന്നു. കാരണം, ഉയർന്ന താപനില എച്ച്പിഎംസി തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ഇന്റർമോളിക്യുലർ സേന കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാവുകയും ഫലത്തെ ചെറുക്കാനുള്ള കഴിവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കത്രിക നിരക്ക്: എച്ച്പിഎംസി പരിഹാരങ്ങളുടെ വിസ്കോസിറ്റി, പ്രത്യേകിച്ച് പോളിമർ സൊല്യൂഷനുകൾക്ക് സമാനമായ ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങളിൽ. കുറഞ്ഞ കത്രിക നിരക്കിൽ, എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകൾ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു, ഉയർന്ന കത്രിക നിരക്കിൽ, കത്രിക നേർത്ത സ്വഭാവം കാരണം വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു.

അയോണിക് ശക്തിയുടെ ഫലം: പരിഹാരത്തിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ (ലവണങ്ങൾ പോലുള്ളവ) വിഷ്കോസിറ്റി മാറ്റാൻ കഴിയും. ചില ലവണങ്ങൾ പോളിമർ ശൃംഖലകൾക്കിടയിൽ വിരട്ടുന്ന ശക്തികളെ സ്ക്രീൻ ചെയ്യാൻ കഴിയും, അവയെ മൊത്തത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുകയും വിസ്കോസിറ്റി കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

3. വിസ്കോസിറ്റി vs. ഏകാഗ്രത: പരീക്ഷണാത്മക നിരീക്ഷണങ്ങൾ

മാധ്യമങ്ങളിൽ നിരീക്ഷിച്ച ഒരു പൊതു പ്രവണത, പോളിമർ ഏകാഗ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ എച്ച്പിഎംസി ലായനികളുടെ വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു എന്നതാണ്. വിസ്കോസിറ്റിയും ഏകാഗ്രതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഇനിപ്പറയുന്ന അനുഭവപരമായ സമവാക്യത്തിലൂടെ വിവരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് പലപ്പോഴും ഏകാന്തമായ പോളിമർ പരിഹാരങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു:

η = Acn \ ata = ac ^ Nη = acn

എവിടെ:

η \ ataη ആണ് വിസ്കോസിറ്റി

എച്ച്പിഎംസിയുടെ സാന്ദ്രതയാണ് സിസിസി

AAA, NNN എന്നിവരാണ്, അത് എച്ച്പിഎംസിയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട തരം എച്ച്പിഎംസിയും പരിഹാര വ്യവസ്ഥകളും ആശ്രയിക്കുന്ന അനുഭവ ശാസ്ത്രങ്ങളാണ്.

കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയ്ക്കായി, ബന്ധം രേഖീയമാണ്, പക്ഷേ ഏകാന്തത വർദ്ധിക്കുന്നതുപോലെ, വിസ്കോസിറ്റി നിലനിൽക്കുന്നു, പോളിമർ ശൃംഖലകൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടൽ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

4. വിസ്കോസിറ്റി vs. മോളിക്യുലർ ഭാരം

കിമാടെല്ലെഹ്.എം.സി.സിയുടെ തന്മാത്രാ ഭാരം അതിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി സ്വഭാവസവിശേഷതകളിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഉയർന്ന മോളിക്യുലർ ഭാരം എച്ച്പിഎംസി പോളിമറുകൾ താഴ്ന്ന മോളിക്യുലർ ഭാരമേറിയ ഗ്രേഡുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ കൂടുതൽ വിസ്കോസ് സൊല്യൂഷനുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഉയർന്ന മോളികലർ-ഭാരം ബാധിച്ച പരിഹാരങ്ങളുടെ വിസ്കോസിറ്റി താഴ്ന്ന തന്മാത്രാ-ഭാരം-ഭാരം എച്ച്പിഎംസിയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച പരിഹാരത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള നിരവധി ഓർഡറുകൾ വരെ ആകാം.

ഉദാഹരണത്തിന്, 100,000 ഡിഎയുടെ തന്മാത്രാ ഭാരം അനുസരിച്ച് എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഒരു പരിഹാരം ഒന്നായി ഉയർന്ന വിസ്കോറിസിറ്റി പ്രകടിപ്പിക്കും, അതേ ഏകാഗ്രതയിൽ 50,000 ഡി

5. വിസ്കോസിറ്റിയെക്കുറിച്ചുള്ള താപനില പ്രഭാവം

എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റിയിൽ താപനില കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. താപനില വർദ്ധനവ് പരിഹാര വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഇത് പ്രധാനമായും പോളിമർ ശൃംഖലയുടെ താപ ചലനമാണ്, ഇത് കൂടുതൽ സ free ജന്യമായി നീക്കാൻ കാരണമാകുന്നു, അവയുടെ പ്രതിരോധം കുറയുന്നു. വിസ്കോസിറ്റിയിലെ താപനിലയുടെ ഫലം പലപ്പോഴും ഒരു ആർഹെനിയസ് തരത്തിലുള്ള സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:

η (t) = η0eart \ ata (t) = \ eta_0 e ^ {\ FRAC {E_A}} η (t) = η0 ERTEA

എവിടെ:

η (t) \ ita (t) η (t) താപനില ടിടിടിയിലെ വിസ്കോസിറ്റി ആണ്

η0 \ eta_0η0 ആണ് മുൻകാല ഘടകങ്ങൾ (അനന്തമായ താപനിലയിലെ വിസ്കോസിറ്റി)

IEE_EAAA ആണ് സജീവമാക്കൽ .ർജ്ജം

ടെയ്റ്റ് കോൺസ്റ്റന്റാണ് rrr

ടിടിടി ആണ് കേവല താപനില

6. വാതിൽ സ്വഭാവം

എച്ച്പിഎംസി ജലവിശ്വാസത്തിന്റെ വാചാലനങ്ങൾ പലപ്പോഴും നോൺ-ന്യൂട്ടോണിയൻ എന്നാണ് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്, അതായത് പരിഹാരത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി സ്ഥിരമല്ല, പക്ഷേ പ്രയോഗിച്ച കത്രിക നിരക്ക് ഉപയോഗിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. കുറഞ്ഞ കത്രിക നിരക്കിൽ, പോളിമർ ശൃംഖലയുടെ സങ്കീർണത കാരണം എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകൾ താരതമ്യേന ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കഴപ്പെട്ട് നിരക്ക് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു-ഷിയർ ടെനെംഗ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്.

ഈ കത്രിക-നേർത്ത സ്വഭാവം എച്ച്പിഎംസി ഉൾപ്പെടെ നിരവധി പോളിമർ സൊല്ല്യൺ കണക്കുകൂട്ടലാണ്. വിസ്കോസിറ്റിയെക്കുറിച്ചുള്ള കഷാനിരക്ക് പവർ-ലോ മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് വിവരിക്കാൻ കഴിയും:

η () = kγ˙n-1 \ eat) = k dot {dot {\ gama} ^ {N-1} η () = kγ˙ n-1

എവിടെ:

γ˙ \ dot {\ ഗാമ} ass കഷൈയർ നിരക്കിലാണ്

സ്ഥിരത സൂചികയാണ് കെകെകെ

nnn ആണ് ഫ്ലോ സ്വഭാവ സൂചിക (ഷിയർ ടെനെംഗിനായി n 1n <1n <1 ഉപയോഗിച്ച്)

7. എച്ച്പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റി: സംഗ്രഹ പട്ടിക

വിവിധ സാഹചര്യങ്ങളിൽ എച്ച്പിഎംസി ജലീയ പരിഹാരങ്ങളുടെ വിസ്കോസിറ്റി സവിശേഷതകൾ സംഗ്രഹിക്കുന്ന ഒരു പട്ടിക ചുവടെ:

ന്റെ വിസ്കോസിറ്റി സവിശേഷതകൾഎച്ച്പിഎംസിഏകാഗ്രത, മോളിക്കുലാർ ഭാരം, താപനില, കത്രിക നിരക്ക് എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ഘടകങ്ങളാൽ ജലീയ പരിഹാരങ്ങൾ സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു. എച്ച്പിഎംസി വളരെ വൈവിധ്യമാർന്ന വസ്തുവാണ്, ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിച്ച് നിർദ്ദിഷ്ട അപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി അതിന്റെ വാലിംഗുകൾക്ക് അയയ്ക്കാൻ കഴിയും. ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ മുതൽ ഫാർമസ്യൂട്ട്സ് വരെ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ് മുതൽ ഫുഡ്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ വരെയുള്ള കിമാസെല്ലെഹ്.എം.സി.സിയുടെ ഒപ്റ്റിമൽ ഉപയോഗിക്കാൻ ഈ ഘടകങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. എച്ച്പിഎംസി അലിഞ്ഞു, നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് അവരുടെ പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ആഗ്രഹിച്ച വിസ്കോസിറ്റി, ഫ്ലോ പ്രോപ്പർട്ടികൾ നേടാൻ കഴിയും.