1. Struktur molekul
Struktur molekul natrium karboksimetil selulosa (CMC) mempunyai pengaruh yang menentukan ke atas keterlarutannya dalam air. CMC ialah terbitan selulosa, dan ciri strukturnya ialah kumpulan hidroksil pada rantai selulosa digantikan sebahagian atau sepenuhnya oleh kumpulan karboksimetil. Darjah penggantian (DS) ialah parameter utama, yang menunjukkan purata bilangan kumpulan hidroksil digantikan oleh kumpulan karboksimetil pada setiap unit glukosa. Semakin tinggi tahap penggantian, semakin kuat hidrofilik CMC, dan semakin besar keterlarutan. Walau bagaimanapun, tahap penggantian yang terlalu tinggi juga boleh membawa kepada peningkatan interaksi antara molekul, yang seterusnya mengurangkan keterlarutan. Oleh itu, darjah penggantian adalah berkadar dengan keterlarutan dalam julat tertentu.
2. Berat molekul
Berat molekul CMC mempengaruhi keterlarutannya. Secara amnya, semakin kecil berat molekul, semakin besar keterlarutan. CMC berat molekul tinggi mempunyai rantai molekul yang panjang dan kompleks, yang membawa kepada peningkatan kekusutan dan interaksi dalam larutan, mengehadkan keterlarutannya. CMC berat molekul rendah lebih berkemungkinan membentuk interaksi yang baik dengan molekul air, dengan itu meningkatkan keterlarutan.
3. Suhu
Suhu adalah faktor penting yang mempengaruhi keterlarutan CMC. Secara amnya, peningkatan suhu meningkatkan keterlarutan CMC. Ini kerana suhu yang lebih tinggi meningkatkan tenaga kinetik molekul air, dengan itu memusnahkan ikatan hidrogen dan daya van der Waals antara molekul CMC, menjadikannya lebih mudah untuk larut dalam air. Walau bagaimanapun, suhu yang terlalu tinggi boleh menyebabkan CMC terurai atau denaturasi, yang tidak kondusif untuk pembubaran.
4. nilai pH
Keterlarutan CMC juga mempunyai pergantungan yang ketara pada pH larutan. Dalam persekitaran neutral atau beralkali, kumpulan karboksil dalam molekul CMC akan mengion menjadi ion COO⁻, menjadikan molekul CMC bercas negatif, dengan itu meningkatkan interaksi dengan molekul air dan meningkatkan keterlarutan. Walau bagaimanapun, dalam keadaan berasid kuat, pengionan kumpulan karboksil dihalang dan keterlarutan mungkin berkurangan. Di samping itu, keadaan pH yang melampau boleh menyebabkan kemerosotan CMC, dengan itu menjejaskan keterlarutannya.
5. Kekuatan ion
Kekuatan ion dalam air mempengaruhi keterlarutan CMC. Penyelesaian dengan kekuatan ionik yang tinggi boleh membawa kepada peneutralan elektrik yang dipertingkatkan antara molekul CMC, mengurangkan keterlarutannya. Kesan pengasinan adalah fenomena biasa, di mana kepekatan ion yang lebih tinggi mengurangkan keterlarutan CMC dalam air. Kekuatan ionik yang rendah biasanya membantu CMC larut.
6. Kekerasan air
Kekerasan air, terutamanya ditentukan oleh kepekatan ion kalsium dan magnesium, juga mempengaruhi keterlarutan CMC. Kation multivalen dalam air keras (seperti Ca²⁺ dan Mg²⁺) boleh membentuk jambatan ionik dengan kumpulan karboksil dalam molekul CMC, mengakibatkan pengagregatan molekul dan keterlarutan berkurangan. Sebaliknya, air lembut adalah kondusif untuk pembubaran penuh CMC.
7. Pergolakan
Pergolakan membantu CMC larut dalam air. Pergolakan meningkatkan kawasan permukaan hubungan antara air dan CMC, menggalakkan proses pembubaran. Pergolakan yang mencukupi boleh menghalang CMC daripada menggumpal dan membantu ia tersebar secara sama rata dalam air, dengan itu meningkatkan keterlarutan.
8. Keadaan penyimpanan dan pengendalian
Keadaan penyimpanan dan pengendalian CMC juga mempengaruhi sifat keterlarutannya. Faktor-faktor seperti kelembapan, suhu, dan masa penyimpanan boleh menjejaskan keadaan fizikal dan sifat kimia CMC, sekali gus menjejaskan keterlarutannya. Untuk mengekalkan keterlarutan yang baik CMC, ia harus dielakkan daripada pendedahan jangka panjang kepada suhu tinggi dan kelembapan yang tinggi, dan pembungkusan harus disimpan dengan baik.
9. Kesan bahan tambahan
Menambah bahan lain, seperti alat bantu pelarutan atau pelarut, semasa proses pembubaran CMC boleh mengubah sifat keterlarutannya. Sebagai contoh, sesetengah surfaktan atau pelarut organik larut air boleh meningkatkan keterlarutan CMC dengan mengubah tegangan permukaan larutan atau kekutuban medium. Di samping itu, beberapa ion atau bahan kimia tertentu mungkin berinteraksi dengan molekul CMC untuk membentuk kompleks larut, dengan itu meningkatkan keterlarutan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi keterlarutan maksimum natrium karboksimetil selulosa (CMC) dalam air termasuk struktur molekulnya, berat molekul, suhu, nilai pH, kekuatan ion, kekerasan air, keadaan kacau, keadaan penyimpanan dan pengendalian, dan pengaruh bahan tambahan. Faktor-faktor ini perlu dipertimbangkan secara menyeluruh dalam aplikasi praktikal untuk mengoptimumkan keterlarutan CMC dan memenuhi keperluan aplikasi tertentu. Memahami faktor ini adalah penting untuk penggunaan dan pengendalian CMC dan membantu meningkatkan kesan aplikasinya dalam pelbagai bidang.
Masa siaran: Jul-10-2024