Гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC) як эфири селлюлозаи ғайриионикӣ мебошад, ки дар тиб, хӯрокворӣ, сохтмон ва дигар соҳаҳо, махсусан дар лавҳаҳои нашъадор ва масолеҳи сохтмонӣ васеъ истифода мешавад. Омӯзиши таназзули гармии HPMC на танҳо барои фаҳмидани тағйироти самаранокие, ки ҳангоми коркард дучор мешаванд, муҳим аст, балки инчунин барои таҳияи маводи нав ва беҳтар кардани мӯҳлати хидмат ва бехатарии маҳсулот аҳамияти калон дорад.
Хусусиятҳои таназзули гармии HPMC
Ба таназзули гармии гидроксипропилметилселлюлоза асосан сохтори молекулавии он, ҳарорати гармкунӣ ва шароити муҳити зист (ба монанди атмосфера, намӣ ва ғ.) таъсир мерасонад. Сохтори молекулавии он миқдори зиёди гурӯҳҳои гидроксилӣ ва пайвандҳои эфириро дар бар мегирад, аз ин рӯ ба реаксияҳои кимиёвӣ, ба монанди оксидшавӣ ва таҷзия дар ҳарорати баланд моил аст.
Раванди таназзули гармии HPMC одатан ба якчанд марҳила тақсим мешавад. Аввалан, дар ҳарорати пасттар (тақрибан 50-150°С) HPMC метавонад аз ҳисоби талафи оби озод ва оби адсорбшуда талафоти оммаро аз сар гузаронад, аммо ин раванд шикастани пайвандҳои кимиёвиро дар бар намегирад, танҳо тағйироти физикӣ. Дар баробари баланд шудани ҳарорат (болотар аз 150°С), пайвандҳои эфирӣ ва гурӯҳҳои гидроксилӣ дар сохтори HPMC ба шикастан шурӯъ мекунанд, ки дар натиҷа занҷири молекулавӣ шикаста мешавад ва сохтор тағйир меёбад. Махсусан, вақте ки HPMC тақрибан ба 200-300 ° C гарм карда мешавад, он ба таҷзияи гармӣ шурӯъ мекунад, ки дар он вақт гурӯҳҳои гидроксилӣ ва занҷирҳои паҳлӯӣ ба монанди метокси ё гидроксипропил дар молекула тадриҷан таҷзия мешаванд ва маҳсулоти хурди молекулавӣ ба монанди метанол, формикӣ истеҳсол мешаванд. кислота ва микдори ками карбогидридхо.
Механизми таназзули гармӣ
Механизми таназзули гармии HPMC нисбатан мураккаб буда, якчанд қадамҳоро дар бар мегирад. Механизми таназзули онро метавон ба таври оддӣ ҷамъбаст кард: бо баланд шудани ҳарорат, пайвандҳои эфирӣ дар HPMC тадриҷан канда, пораҳои молекулавии хурдтарро ба вуҷуд меоранд, ки онҳо минбаъд барои ҷудо кардани маҳсулоти газӣ ба монанди об, гази карбон ва оксиди карбон тақсим мешаванд. Роҳҳои асосии таназзули гармии он марҳилаҳои зеринро дар бар мегиранд:
Раванди дегидратация: HPMC оби аз ҷиҳати физикӣ адсорбшуда ва миқдори ками оби пайвастшударо дар ҳарорати паст аз даст медиҳад ва ин раванд сохтори кимиёвии онро вайрон намекунад.
Деградатсияи гурӯҳҳои гидроксилӣ: Дар ҳудуди ҳарорати тақрибан 200-300 ° C, гурӯҳҳои гидроксил дар занҷири молекулавии HPMC ба пиролизӣ шурӯъ карда, об ва радикалҳои гидроксилро тавлид мекунанд. Дар айни замон, занҷирҳои паҳлӯии метокси ва гидроксипропил низ тадриҷан таҷзия мешаванд, то молекулаҳои хурд ба монанди метанол, кислотаи формикӣ ва ғайра тавлид шаванд.
Шикастани занҷири асосӣ: Вақте ки ҳарорат минбаъд то 300-400 ° C зиёд мешавад, пайвандҳои β-1,4-гликозидии занҷири асосии селлюлоза пиролизро барои тавлиди маҳсулоти хурди идоранашаванда ва пасмондаҳои карбон мегузаранд.
Крекинги минбаъда: Вақте ки ҳарорат то 400°C боло меравад, карбогидридҳои боқимонда ва баъзе порчаҳои селлюлозаи нопурра таназзулёфта ба креккунии минбаъдаи CO2, CO ва баъзе дигар моддаҳои органикии хурди молекулавӣ дучор мешаванд.
Омилҳое, ки ба таназзули гармӣ таъсир мерасонанд
Ба таназзули гармии HPMC бисёр омилҳо, аз ҷумла ҷанбаҳои зерин таъсир мерасонанд:
Ҳарорат: Суръат ва дараҷаи таназзули гармӣ бо ҳарорат зич алоқаманд аст. Умуман, ҳарорат баландтар бошад, ҳамон қадар реаксияи таназзул тезтар ва дараҷаи таназзул баландтар мешавад. Дар барномаҳои амалӣ, чӣ гуна назорат кардани ҳарорати коркард барои пешгирӣ кардани таназзули гармии аз ҳад зиёди HPMC як масъалаест, ки ба диққат ниёз дорад.
Атмосфера: Рафтори таназзули гармии HPMC дар атмосфераҳои гуногун низ гуногун аст. Дар муҳити ҳаво ё оксиген, HPMC ба осонӣ оксид шуда, маҳсулоти бештари газӣ ва пасмондаҳои карбонро тавлид мекунад, дар ҳоле ки дар атмосфераи ғайрифаъол (ба монанди нитроген) раванди таназзул асосан ҳамчун пиролиз зоҳир мешавад ва миқдори ками пасмондаҳои карбонро тавлид мекунад.
Вазни молекулавӣ: Вазни молекулавии HPMC инчунин ба рафтори таназзули гармии он таъсир мерасонад. Чӣ қадаре ки вазни молекулавӣ баланд бошад, ҳарорати ибтидоии таназзули гармӣ ҳамон қадар баландтар мешавад. Сабаб дар он аст, ки HPMC вазни баланди молекулавӣ дорои занҷирҳои дарозтари молекулавӣ ва сохторҳои устувортар аст ва барои шикастани пайвандҳои молекулавии он энергияи баландтар лозим аст.
Мазмуни намӣ: Мазмуни намӣ дар HPMC инчунин ба таназзули гармии он таъсир мерасонад. Рутубате метавонад ҳарорати таҷзияи онро паст кунад ва имкон медиҳад, ки таназзул дар ҳарорати пасттар рух диҳад.
Таъсири истифодаи таназзули гармӣ
Хусусиятҳои таназзули гармии HPMC ба татбиқи амалии он таъсири муҳим доранд. Масалан, дар доруҳои фармасевтӣ, HPMC аксар вақт ҳамчун маводи озодшаванда барои назорат кардани суръати баровардани маводи мухаддир истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, ҳангоми коркарди маводи мухаддир, ҳарорати баланд ба сохтори HPMC таъсир мерасонад ва ба ин васила қобилияти баровардани маводи мухаддирро тағир медиҳад. Аз ин рӯ, омӯзиши рафтори таназзули гармии он барои оптимизатсияи коркарди маводи мухаддир ва таъмини устувории дору аҳамияти калон дорад.
Дар масолеҳи сохтмонӣ, HPMC асосан дар маҳсулоти сохтмонӣ ба монанди семент ва гипс истифода мешавад, то дар ғафсӣ ва нигоҳ доштани об нақш бозӣ кунад. Азбаски маводи сохтмонӣ одатан ҳангоми татбиқ бояд муҳити ҳарорати баланд дошта бошанд, устувории гармии HPMC низ як масъалаи муҳим барои интихоби мавод мебошад. Дар ҳарорати баланд, таназзули гармии HPMC боиси паст шудани кори моддӣ мегардад, аз ин рӯ ҳангоми интихоб ва истифодаи он одатан кори он дар ҳароратҳои гуногун ба назар гирифта мешавад.
Раванди таназзули гармии гидроксипропил метилселлюлоза (HPMC) марҳилаҳои сершуморро дар бар мегирад, ки асосан аз ҳарорат, атмосфера, вазни молекулавӣ ва маводи моеъ таъсир мерасонад. Механизми таназзули гармии он аз деградатсия, таҷзияи занҷирҳои гидроксил ва паҳлӯ ва шикастани занҷири асосӣ иборат аст. Хусусиятҳои таназзули гармии HPMC дар соҳаҳои дорусозӣ, масолеҳи сохтмонӣ ва ғайра аҳамияти муҳими татбиқӣ доранд. Аз ин рӯ, дарки амиқи рафтори таназзули гармии он барои оптимизатсияи тарҳрезии раванд ва беҳтар кардани кори маҳсулот муҳим аст. Дар таҳқиқоти оянда устувории гармии HPMC метавонад тавассути тағирот, илова кардани стабилизаторҳо ва ғайра беҳтар карда шавад ва ба ин васила майдони татбиқи он васеъ карда шавад.
Вақти фиристодан: октябр-25-2024