DS र सोडियम CMC को आणविक वजन बीचको सम्बन्ध के हो

सोडियम कार्बोक्सिमेथिल सेलुलोज (CMC) सेल्युलोजबाट व्युत्पन्न बहुमुखी पानी-घुलनशील पोलिमर हो, बिरुवाको कोषिका पर्खालहरूमा पाइने प्राकृतिक रूपमा हुने पोलिसैकराइड। यो व्यापक रूपमा विभिन्न उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ, खाना, औषधि, सौन्दर्य प्रसाधन, कपडा, र तेल ड्रिलिंग सहित, यसको अद्वितीय गुणहरू र कार्यक्षमताहरूको कारण।

सोडियम CMC को संरचना र गुणहरू:

CMC सेल्युलोजको रासायनिक परिमार्जनद्वारा संश्लेषित हुन्छ, जसमा कार्बोक्सिमेथिल समूहहरू (-CH2-COOH) सेल्युलोज ब्याकबोनमा इथरिफिकेशन वा एस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रियाहरू मार्फत प्रस्तुत गरिन्छ। प्रतिस्थापनको डिग्री (DS) ले सेल्युलोज चेनमा प्रति ग्लुकोज एकाइ कार्बोक्सिमथिल समूहहरूको औसत संख्यालाई जनाउँछ। DS मानहरू सामान्यतया 0.2 देखि 1.5 सम्म हुन्छन्, संश्लेषण अवस्था र CMC को इच्छित गुणहरूमा निर्भर गर्दछ।

CMC को आणविक वजनले पोलिमर चेनहरूको औसत आकारलाई जनाउँछ र सेल्युलोजको स्रोत, संश्लेषण विधि, प्रतिक्रिया अवस्थाहरू, र शुद्धिकरण प्रविधिहरू जस्ता कारकहरूको आधारमा महत्त्वपूर्ण रूपमा भिन्न हुन सक्छ। आणविक तौल प्रायः संख्या-औसत आणविक वजन (Mn), वजन-औसत आणविक वजन (Mw), र चिपचिपापन-औसत आणविक वजन (Mv) जस्ता मापदण्डहरू द्वारा विशेषता गरिन्छ।

सोडियम सीएमसी को संश्लेषण:

CMC को संश्लेषणमा सामान्यतया सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH) र क्लोरोएसेटिक एसिड (ClCH2COOH) वा यसको सोडियम नुन (NaClCH2COOH) सँग सेल्युलोजको प्रतिक्रिया समावेश हुन्छ। प्रतिक्रिया न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन मार्फत अगाडि बढ्छ, जहाँ सेल्युलोज ब्याकबोनमा हाइड्रोक्सिल समूहहरू (-OH) क्लोरोएसिटाइल समूहहरू (-ClCH2COOH) सँग कार्बोक्सिमेथिल समूहहरू (-CH2-COOH) बनाउन प्रतिक्रिया गर्छन्।

CMC को DS लाई सेल्युलोज, प्रतिक्रिया समय, तापमान, pH, र संश्लेषणको समयमा अन्य मापदण्डहरूमा क्लोरोएसेटिक एसिडको मोलर अनुपात समायोजन गरेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। उच्च DS मानहरू सामान्यतया क्लोरोएसिटिक एसिडको उच्च सांद्रता र लामो प्रतिक्रिया समयको साथ प्राप्त गरिन्छ।

CMC को आणविक तौल विभिन्न कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ, जसमा प्रारम्भिक सेल्युलोज सामग्रीको आणविक तौल वितरण, संश्लेषणको क्रममा ह्रासको मात्रा, र CMC चेनहरूको पोलिमराइजेशनको डिग्री समावेश छ। विभिन्न संश्लेषण विधिहरू र प्रतिक्रिया अवस्थाहरूले विभिन्न आणविक तौल वितरण र औसत आकारहरूको साथ CMC मा परिणाम दिन सक्छ।

DS र आणविक वजन बीचको सम्बन्ध:

प्रतिस्थापन डिग्री (DS) र सोडियम carboxymethyl cellulose (CMC) को आणविक वजन बीचको सम्बन्ध जटिल छ र CMC संश्लेषण, संरचना, र गुणहरूसँग सम्बन्धित धेरै कारकहरूद्वारा प्रभावित छ।

1. आणविक वजन मा DS को प्रभाव:
   • उच्च DS मानहरू सामान्यतया CMC को कम आणविक वजनसँग मेल खान्छ। यो किनभने उच्च DS मानहरूले सेल्युलोज ब्याकबोनमा कार्बोक्साइमेथाइल समूहहरूको प्रतिस्थापनको ठूलो डिग्रीलाई संकेत गर्दछ, जसले छोटो पोलिमर चेनहरू र औसतमा कम आणविक वजनहरू निम्त्याउँछ।
   • कार्बोक्सिमेथिल समूहहरूको परिचयले सेल्युलोज चेनहरू बीचको अन्तरआणविक हाइड्रोजन बन्धनमा बाधा पुर्‍याउँछ, जसको परिणामस्वरूप संश्लेषणको क्रममा चेन विच्छेदन र खण्डीकरण हुन्छ। यो क्षरण प्रक्रियाले CMC को आणविक वजनमा कमी ल्याउन सक्छ, विशेष गरी उच्च DS मानहरू र थप व्यापक प्रतिक्रियाहरूमा।
   • यसको विपरित, तल्लो DS मानहरू लामो बहुलक चेनहरू र औसतमा उच्च आणविक वजनहरूसँग सम्बन्धित छन्। यो किनभने प्रतिस्थापनको कम डिग्रीले प्रति ग्लुकोज एकाइ कम कार्बोक्साइमेथाइल समूहहरूमा परिणाम दिन्छ, जसले अपरिवर्तित सेल्युलोज चेनहरूको लामो खण्डहरूलाई अक्षुण्ण रहन अनुमति दिन्छ।
2. DS मा आणविक वजन को प्रभाव:
   • CMC को आणविक वजनले संश्लेषणको समयमा प्राप्त प्रतिस्थापनको डिग्रीलाई प्रभाव पार्न सक्छ। सेल्युलोजको उच्च आणविक तौलले कार्बोक्साइमेथिलेसन प्रतिक्रियाहरूको लागि थप प्रतिक्रियाशील साइटहरू प्रदान गर्न सक्छ, जसले निश्चित परिस्थितिहरूमा उच्च स्तरको प्रतिस्थापन प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ।
   • यद्यपि, सेल्युलोजको अत्यधिक उच्च आणविक वजनले प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाहरूको लागि हाइड्रोक्सिल समूहहरूको पहुँचलाई पनि बाधा पुर्‍याउन सक्छ, जसले अपूर्ण वा अकुशल कार्बोक्साइमेथिलेसन र कम DS मानहरू निम्त्याउँछ।
   • थप रूपमा, प्रारम्भिक सेल्युलोज सामग्रीको आणविक वजन वितरणले परिणामस्वरूप CMC उत्पादनमा DS मानहरूको वितरणलाई असर गर्न सक्छ। आणविक तौलमा विषमताले संश्लेषणको क्रममा प्रतिक्रियाशीलता र प्रतिस्थापन दक्षतामा भिन्नता ल्याउन सक्छ, जसले अन्तिम CMC उत्पादनमा DS मानहरूको फराकिलो दायरा निम्त्याउँछ।

CMC गुण र अनुप्रयोगहरूमा DS र आणविक वजनको प्रभाव:

1. Rheological गुण:
   • प्रतिस्थापनको डिग्री (DS) र CMC को आणविक वजनले यसको rheological गुणहरूलाई प्रभाव पार्न सक्छ, जसमा चिपचिपापन, कतरनी पातलो हुने व्यवहार, र जेल गठन समावेश छ।
   • उच्च DS मानहरू सामान्यतया कम चिपचिपाहटहरू र छोटो बहुलक चेनहरू र कम आणविक उलझनका कारण अधिक स्यूडोप्लास्टिक (शियर पातलो) व्यवहारमा परिणाम दिन्छ।
   • यसको विपरित, कम DS मानहरू र उच्च आणविक तौलहरूले चिपचिपापन बढाउने र सीएमसी समाधानहरूको स्यूडोप्लास्टिक व्यवहारलाई बढावा दिन्छ, जसले सुधारिएको गाढा र निलम्बन गुणहरू निम्त्याउँछ।
2. पानी घुलनशीलता र सूजन व्यवहार:
   • उच्च DS मानहरू भएको CMC ले पोलिमर चेनहरूमा हाइड्रोफिलिक कार्बोक्साइमेथाइल समूहहरूको उच्च एकाग्रताको कारणले अधिक पानी घुलनशीलता र छिटो हाइड्रेसन दरहरू प्रदर्शन गर्दछ।
   • यद्यपि, अत्यधिक उच्च DS मानहरूले पनि पानीको घुलनशीलता कम गर्न र जेलको गठन बढाउन सक्छ, विशेष गरी उच्च सांद्रतामा वा मल्टिभ्यालेन्ट क्यासनहरूको उपस्थितिमा।
   • CMC को आणविक वजनले यसको सूजन व्यवहार र पानी अवधारण गुणहरूलाई असर गर्न सक्छ। उच्च आणविक तौलले सामान्यतया ढिलो हाइड्रेशन दर र ठूलो पानी अवधारण क्षमताको परिणाम दिन्छ, जुन निरन्तर रिलीज वा नमी नियन्त्रण आवश्यक अनुप्रयोगहरूमा फाइदाजनक हुन सक्छ।
3. चलचित्र निर्माण र अवरोध गुणहरू:
   • समाधान वा फैलावटबाट बनेको CMC फिल्महरूले अक्सिजन, नमी र अन्य ग्याँसहरू विरुद्ध अवरोध गुणहरू प्रदर्शन गर्दछ, तिनीहरूलाई प्याकेजिङ र कोटिंग अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।
   • CMC को DS र आणविक वजनले परिणामित फिल्महरूको मेकानिकल बल, लचिलोपन र पारगम्यतालाई प्रभाव पार्न सक्छ। उच्च डीएस मानहरू र कम आणविक तौलहरूले छोटो पोलिमर चेनहरू र कम इन्टरमोलिक्युलर अन्तरक्रियाको कारण कम तन्य शक्ति र उच्च पारगम्यता भएका फिल्महरू निम्त्याउन सक्छ।
4. विभिन्न उद्योगहरूमा आवेदनहरू:
   • विभिन्न DS मान र आणविक तौल भएको CMC ले खाद्य, औषधि, सौन्दर्य प्रसाधन, कपडा, र तेल ड्रिलिंग सहित विभिन्न उद्योगहरूमा अनुप्रयोगहरू फेला पार्छ।
   • खाद्य उद्योगमा, सीएमसीलाई सस, ड्रेसिङ र पेय पदार्थ जस्ता उत्पादनहरूमा गाढा, स्टेबलाइजर र इमल्सिफायरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। CMC ग्रेडको छनोट अन्तिम उत्पादनको इच्छित बनावट, माउथफिल, र स्थिरता आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ।
   • फार्मास्युटिकल फॉर्म्युलेसनहरूमा, CMC ले ट्याब्लेट, क्याप्सुल र मौखिक निलम्बनहरूमा बाइन्डर, डिसइन्टेग्रन्ट, र फिल्म बनाउने एजेन्टको रूपमा काम गर्दछ। सीएमसीको डीएस र आणविक वजनले औषधि रिलिज गतिविज्ञान, जैवउपलब्धता, र बिरामीको अनुपालनलाई प्रभाव पार्न सक्छ।
   • सौन्दर्य प्रसाधन उद्योगमा, CMC लाई क्रिम, लोशन र कपाल हेरचाह उत्पादनहरूमा गाढा, स्टेबिलाइजर र मोइस्चराइजरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। CMC ग्रेडको छनोट बनावट, फैलने क्षमता, र संवेदी विशेषताहरू जस्ता कारकहरूमा निर्भर गर्दछ।
   • तेल ड्रिलिंग उद्योगमा, सीएमसीलाई भिस्कोसिफायर, तरल पदार्थ हानि नियन्त्रण एजेन्ट, र शेल अवरोधकको रूपमा ड्रिल गर्ने तरल पदार्थहरूमा प्रयोग गरिन्छ। CMC को DS र आणविक वजनले वेलबोर स्थिरता कायम राख्न, तरल पदार्थको कमीलाई नियन्त्रण गर्न, र माटोको सुँगुरलाई रोक्नमा यसको प्रदर्शनलाई असर गर्न सक्छ।

निष्कर्ष:

प्रतिस्थापन डिग्री (DS) र सोडियम carboxymethyl cellulose (CMC) को आणविक वजन बीचको सम्बन्ध जटिल छ र CMC संश्लेषण, संरचना, र गुणहरूसँग सम्बन्धित धेरै कारकहरूद्वारा प्रभावित छ। उच्च DS मानहरू सामान्यतया CMC को तल्लो आणविक तौलसँग मेल खान्छ, जबकि कम DS मानहरू र उच्च आणविक तौलहरूले लामो बहुलक चेनहरू र औसतमा उच्च आणविक तौलहरूमा परिणाम दिन्छ। खाना, औषधि, सौन्दर्य प्रसाधन, कपडा, र तेल ड्रिलिंग लगायतका विभिन्न उद्योगहरूमा CMC को गुणहरू र कार्यसम्पादनलाई अनुकूलन गर्नको लागि यो सम्बन्ध बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। थप अनुसन्धान र विकास प्रयासहरू अन्तर्निहित संयन्त्रहरू स्पष्ट गर्न र विशेष अनुप्रयोगहरूको लागि अनुकूलित DS र आणविक वजन वितरणको साथ CMC को संश्लेषण र विशेषतालाई अनुकूलन गर्न आवश्यक छ।