Njia ya Uamuzi wa Nguvu ya Gel ya Cellulose Ether

Kupima nguvu yagel ya ether ya selulosi, makala hiyo inatanguliza kwamba ingawa gel ya etha ya selulosi na mawakala wa udhibiti wa wasifu unaofanana na jeli wana taratibu tofauti za uwekaji chembechembe, wanaweza kutumia kufanana kwa mwonekano, yaani, hawawezi kutiririka baada ya kuchuja Katika hali ya uimara wa nusu, njia ya uchunguzi inayotumiwa sana, njia ya mzunguko na njia ya upenyo wa utupu kwa ajili ya kutathmini nguvu ya jeli hutumiwa kutathmini nguvu ya gel ya etha ya selulosi, na njia mpya ya upenyezaji wa shinikizo nzuri huongezwa. Ufaafu wa njia hizi nne kwa uamuzi wa nguvu ya gel ya etha ya selulosi ilichambuliwa kupitia majaribio. Matokeo yanaonyesha kuwa njia ya uchunguzi inaweza tu kutathmini kimaelezo nguvu ya etha ya selulosi, njia ya mzunguko haifai kutathmini nguvu ya etha ya selulosi, njia ya utupu inaweza tu kutathmini nguvu ya etha ya selulosi na nguvu chini ya 0.1 MPa, na shinikizo jipya lililoongezwa Njia hii inaweza kutathmini kwa kiasi kikubwa nguvu ya gel ya etha ya selulosi.

Maneno muhimu: jeli; gel ya ether ya selulosi; nguvu; mbinu

0.Dibaji

Wakala wa udhibiti wa wasifu unaotokana na jeli ya polima hutumiwa sana katika kuziba maji kwenye uwanja wa mafuta na udhibiti wa wasifu. Hata hivyo, katika miaka ya hivi majuzi, mfumo wa kuziba na udhibiti wa gel selulosi etha unaohimili halijoto na unaoweza kubadilishwa kwa joto umekuwa mahali pa utafiti wa kuziba maji na udhibiti wa wasifu katika hifadhi za mafuta nzito. . Nguvu ya gel ya ether ya selulosi ni mojawapo ya viashiria muhimu zaidi vya kuziba kwa malezi, lakini hakuna kiwango cha sare kwa njia yake ya mtihani wa nguvu. Mbinu zinazotumiwa kawaida kutathmini nguvu ya jeli, kama vile njia ya uchunguzi - njia ya moja kwa moja na ya kiuchumi ya kupima nguvu ya jeli, tumia jedwali la msimbo wa jeli ili kutathmini kiwango cha nguvu ya jeli ya kupimwa; njia ya mzunguko - vyombo vinavyotumika sana ni viscometer ya Brookfield na rheometer, halijoto ya sampuli ya majaribio ya viscometer ya Brookfield ni ndogo ndani ya 90°C; njia ya utupu wa mafanikio - wakati hewa inatumiwa kuvunja gel, usomaji wa juu wa kupima shinikizo unawakilisha nguvu ya gel. Utaratibu wa gelling wa jelly ni kuongeza wakala wa kuunganisha msalaba kwenye suluhisho la polima. Wakala wa kuunganisha msalaba na mlolongo wa polymer huunganishwa na vifungo vya kemikali ili kuunda muundo wa mtandao wa anga, na awamu ya kioevu imefungwa ndani yake, ili mfumo mzima upoteze fluidity, na kisha kubadilisha Kwa jelly, mchakato huu hauwezi kubadilishwa na. ni mabadiliko ya kemikali. Utaratibu wa gel wa ether ya selulosi ni kwamba kwa joto la chini, macromolecules ya ether ya selulosi huzungukwa na molekuli ndogo za maji kupitia vifungo vya hidrojeni ili kuunda suluhisho la maji. Wakati joto la suluhisho linapoongezeka, vifungo vya hidrojeni vinaharibiwa, na molekuli kubwa za ether ya selulosi Hali ambayo molekuli hukusanyika kwa njia ya mwingiliano wa vikundi vya hydrophobic kuunda gel ni mabadiliko ya kimwili. Ingawa utaratibu wa gelation wa hizo mbili ni tofauti, mwonekano una hali sawa, ambayo ni, hali isiyohamishika ya nusu-imara huundwa katika nafasi ya pande tatu. Iwapo mbinu ya tathmini ya nguvu ya jeli inafaa kwa kutathmini nguvu ya gel ya selulosi ya etha inahitaji uchunguzi na uthibitishaji wa majaribio. Katika karatasi hii, mbinu tatu za kitamaduni hutumiwa kutathmini nguvu za gel za etha za selulosi: njia ya uchunguzi, njia ya mzunguko na njia ya utupu ya utupu, na njia ya mafanikio ya shinikizo hutengenezwa kwa msingi huu.

1. Sehemu ya majaribio

1.1 Vifaa na zana kuu za majaribio

Umwagaji wa maji wa joto usiobadilika wa umeme, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; joto la juu na rheometer ya shinikizo la juu, MARS-III, Ujerumani HAAKE kampuni; pampu ya utupu ya maji yenye madhumuni mbalimbali, SHB-III, Gongyi Red Ala Equipment Co., Ltd.; sensor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; mfumo wa kupata shinikizo, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; bomba la rangi, mililita 100, Tianjin Tianke Glass Manufacturing Co., Ltd.; chupa ya kioo inayostahimili joto la juu , 120 mL, Schott Glass Works, Ujerumani; naitrojeni ya hali ya juu, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Sampuli za majaribio na maandalizi

Hydroxypropyl methylcellulose etha, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; kuyeyusha 2g, 3g na 4g ya hydroxypropylmethylcellulose etha katika mililita 50 za maji ya moto kwa 80.℃koroga vizuri na ongeza 25℃ya mililita 50 za maji baridi, sampuli ziliyeyushwa kabisa na kutengeneza miyeyusho ya etha ya selulosi yenye viwango vya 0.02g/mL, 0.03g/mL na 0.04g/mL mtawalia.

1.3 Mbinu ya majaribio ya kupima nguvu ya gel ya etha ya selulosi

(1) Ilijaribiwa kwa njia ya uchunguzi. Uwezo wa chupa za glasi zinazostahimili halijoto ya juu zenye mdomo mpana zilizotumika katika jaribio ni 120mL, na ujazo wa mmumunyo wa selulosi etha ni 50mL. Weka miyeyusho ya etha ya selulosi iliyotayarishwa yenye viwango vya 0.02g/mL, 0.03g/mL na 0.04g/mL kwenye chupa ya glasi inayostahimili joto la juu, igeuze kwa viwango tofauti vya joto, na ulinganishe viwango vitatu vilivyo hapo juu kulingana na msimbo wa nguvu wa gel. Nguvu ya gelling ya etha ya selulosi yenye maji ilijaribiwa.

(2) Ilijaribiwa na njia ya mzunguko. Chombo cha kupima kilichotumiwa katika jaribio hili ni rheometer ya juu ya joto na shinikizo la juu. Suluhisho la ether ya selulosi yenye mkusanyiko wa 2% huchaguliwa na kuwekwa kwenye ngoma kwa ajili ya kupima. Kiwango cha kupokanzwa ni 5℃/10 min, kasi ya kukata ni 50 s-1, na muda wa mtihani ni 1 min. , Kiwango cha kupokanzwa ni 40～110℃.

(3) Ilijaribiwa kwa njia ya utupu ya mafanikio. Unganisha mirija ya rangi iliyo na gel, washa pampu ya utupu, na usome kiwango cha juu cha usomaji wa kipimo cha shinikizo wakati hewa inapita kupitia gel. Kila sampuli inaendeshwa mara tatu ili kupata thamani ya wastani.

(4) Mtihani kwa njia ya shinikizo chanya. Kulingana na kanuni ya njia ya shahada ya utupu ya mafanikio, tumeboresha njia hii ya majaribio na kupitisha njia ya mafanikio mazuri ya shinikizo. Unganisha mirija ya rangi iliyo na jeli, na utumie mfumo wa kupata shinikizo ili kupima uimara wa gel ya etha ya selulosi. Kiasi cha gel kilichotumiwa katika jaribio ni 50mL, uwezo wa tube ya colorimetric ni 100mL, kipenyo cha ndani ni 3cm, kipenyo cha ndani cha tube ya mviringo iliyoingizwa kwenye gel ni 1cm, na kina cha kuingizwa ni 3cm. Washa polepole swichi ya silinda ya nitrojeni. Wakati data ya shinikizo iliyoonyeshwa inashuka ghafla na kwa kasi, chukua hatua ya juu zaidi kama thamani ya nguvu inayohitajika ili kuvunja jeli. Kila sampuli inaendeshwa mara tatu ili kupata thamani ya wastani.

2. Matokeo ya majaribio na majadiliano

2.1 Ufaafu wa mbinu ya uchunguzi wa kupima nguvu ya gel ya etha ya selulosi

Kama matokeo ya kutathmini nguvu ya gel ya etha ya selulosi kwa uchunguzi, kuchukua suluhisho la etha ya selulosi na mkusanyiko wa 0.02 g/mL kama mfano, inaweza kujulikana kuwa kiwango cha nguvu ni A wakati halijoto ni 65.°C, na nguvu huanza kuongezeka joto linapoongezeka , wakati joto linafikia 75℃, inatoa hali ya gel, daraja la nguvu hubadilika kutoka B hadi D, na wakati joto linapoongezeka hadi 120.℃, daraja la nguvu linakuwa F. Inaweza kuonekana kuwa matokeo ya tathmini ya njia hii ya tathmini inaonyesha tu kiwango cha nguvu cha gel, lakini haiwezi kutumia data ili kuelezea nguvu maalum ya gel, yaani, ni ya ubora lakini sio. kiasi. Faida ya njia hii ni kwamba operesheni ni rahisi na intuitive, na gel yenye nguvu zinazohitajika inaweza kuchunguzwa kwa bei nafuu kwa njia hii.

2.2 Utumiaji wa njia ya kuzunguka ili kupima nguvu ya gel ya etha ya selulosi

Wakati suluhisho linapokanzwa hadi 80°C, mnato wa suluhisho ni 61 mPa·s, basi mnato huongezeka kwa kasi, na kufikia thamani ya juu ya 46 790 mPa·s kwa 100°C, na kisha nguvu hupungua. Hii haiendani na jambo lililotazamwa hapo awali kwamba mnato wa hydroxypropyl methylcellulose etha mmumunyo wa maji huanza kuongezeka saa 65.°C, na geli huonekana karibu 75°C na nguvu inaendelea kuongezeka. Sababu ya jambo hili ni kwamba gel imevunjwa kutokana na mzunguko wa rotor wakati wa kupima nguvu ya gel ya ether ya selulosi, na kusababisha data isiyo sahihi ya nguvu ya gel kwenye joto linalofuata. Kwa hiyo, njia hii haifai kwa kutathmini nguvu za gel za ether za selulosi.

2.3 Utumikaji wa njia ya utupu ya upenyo kupima nguvu ya gel ya etha ya selulosi

Matokeo ya majaribio ya nguvu ya jeli ya etha ya selulosi yalitathminiwa na mbinu ya utupu ya utupu. Njia hii haihusishi mzunguko wa rotor, hivyo tatizo la kukata colloidal na kuvunja unasababishwa na mzunguko wa rotor inaweza kuepukwa. Kutoka kwa matokeo ya majaribio ya hapo juu, inaweza kuonekana kuwa njia hii inaweza kupima kwa kiasi kikubwa nguvu ya gel. Wakati hali ya joto ni 100°C, nguvu ya gel ya etha ya selulosi yenye mkusanyiko wa 4% ni kubwa kuliko 0.1 MPa (kiwango cha juu cha utupu), na nguvu haiwezi kupimwa zaidi ya 0.1 MPa. Nguvu ya gel, yaani, kikomo cha juu cha nguvu ya gel iliyojaribiwa na njia hii ni 0.1 MPa. Katika jaribio hili, nguvu ya gel ya etha ya selulosi ni kubwa kuliko 0.1 MPa, hivyo njia hii haifai kwa kutathmini nguvu ya gel ya etha ya selulosi.

2.4 Kutumika kwa njia ya shinikizo chanya ili kupima nguvu ya gel ya etha ya selulosi

Njia ya shinikizo chanya ilitumiwa kutathmini matokeo ya majaribio ya nguvu ya gel ya etha ya selulosi. Inaweza kuonekana kuwa njia hii inaweza kupima kiasi cha gel na nguvu zaidi ya 0.1 MPa. Mfumo wa kupata data uliotumiwa katika jaribio hufanya matokeo ya majaribio kuwa sahihi zaidi kuliko data ya usomaji wa bandia katika mbinu ya shahada ya utupu.

3. Hitimisho

Nguvu ya gel ya etha ya selulosi ilionyesha mwelekeo wa jumla unaoongezeka na ongezeko la joto. Njia ya mzunguko na njia ya utupu ya mafanikio haifai kwa kuamua nguvu ya gel ya etha ya selulosi. Mbinu ya uchunguzi inaweza tu kupima kimaelezo nguvu ya gel ya selulosi etha, na njia mpya iliyoongezwa ya shinikizo inaweza kupima kwa kiasi kikubwa nguvu ya gel ya selulosi etha.