ความหนืดของสารละลายน้ำ HPMC เปลี่ยนไปอย่างไรด้วยความเข้มข้น?

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) เป็นอีเธอร์เซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงอย่างแพร่หลายในการเตรียมยา, สารเติมแต่งอาหาร, วัสดุก่อสร้าง, เครื่องสำอาง, เครื่องสำอางและสาขาอื่น ๆ HPMC มีความหนาขึ้นรูปการสร้างฟิล์มการยึดเกาะและคุณสมบัติอื่น ๆ ความสัมพันธ์ระหว่างความหนืดและความเข้มข้นของสารละลายน้ำนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

ลักษณะความหนืดของสารละลายน้ำ HPMC

ลักษณะพื้นฐาน
HPMC เป็นสารละลายที่โปร่งใสหรือมีความหนืดโปร่งแสงหลังจากละลายในน้ำ ความหนืดของมันได้รับผลกระทบไม่เพียง แต่จากความเข้มข้นของ HPMC เท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นน้ำหนักโมเลกุลชนิดย่อยและอุณหภูมิสารละลาย

น้ำหนักโมเลกุล: ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลของ HPMC มีขนาดใหญ่เท่าใดความหนืดของสารละลายก็จะยิ่งสูงขึ้น นี่เป็นเพราะ macromolecules ก่อให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นในการแก้ปัญหาซึ่งจะเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างโมเลกุล
ชนิดย่อย: อัตราส่วนของ methoxy และ hydroxypropoxy substituents ส่งผลต่อความสามารถในการละลายและความหนืดของ HPMC โดยทั่วไปเมื่อปริมาณ methoxy สูงขึ้นความสามารถในการละลายของ HPMC จะดีขึ้นและความหนืดของสารละลายก็สูงขึ้นเช่นกัน

ความสัมพันธ์ระหว่างสมาธิและความหนืด

ขั้นตอนการแก้ปัญหาเจือจาง:
เมื่อความเข้มข้นของ HPMC อยู่ในระดับต่ำการทำงานร่วมกันระหว่างโมเลกุลนั้นอ่อนแอและสารละลายแสดงคุณสมบัติของของเหลวของนิวตันนั่นคือความหนืดนั้นเป็นอิสระจากอัตราการเฉือน
ในขั้นตอนนี้ความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ความสัมพันธ์เชิงเส้นนี้สามารถแสดงออกได้ด้วยสมการความหนืดอย่างง่าย:

จะเห็นได้จากข้อมูลที่ความหนืดของสารละลายน้ำ HPMC เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณเมื่อเพิ่มความเข้มข้น การเติบโตนี้จะปรากฏบนกราฟเป็นเส้นโค้งที่สูงชันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูง

ปัจจัยที่มีอิทธิพล
ผลของอุณหภูมิ
อุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความหนืดของสารละลาย HPMC โดยทั่วไปการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะลดความหนืดของสารละลาย นี่เป็นเพราะอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของโมเลกุลที่เพิ่มขึ้นและทำให้การปฏิสัมพันธ์ระหว่างโซ่โมเลกุลลดลงซึ่งจะช่วยลดความหนืด

ผลของอัตราการเฉือน
สำหรับโซลูชัน HPMC ที่มีความเข้มข้นสูงความหนืดจะได้รับผลกระทบจากอัตราการเฉือน ในอัตราการเฉือนสูงการวางแนวของโซ่โมเลกุลจะมีความสอดคล้องกันมากขึ้นและแรงเสียดทานภายในจะลดลงส่งผลให้ความหนืดที่ชัดเจนของสารละลาย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการทำให้ผอมบางเฉือน

แอปพลิเคชัน
ในการเตรียมยา HPMC มักใช้ในการเคลือบแท็บเล็ตแบบฟอร์มปริมาณที่ปล่อยออกมาอย่างยั่งยืนและเครื่องเพิ่มความหนา การทำความเข้าใจว่าความหนืดของสารละลายน้ำ HPMC เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรด้วยความเข้มข้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบสูตรยาที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นในการเคลือบแท็บเล็ตความเข้มข้นของ HPMC ที่เหมาะสมสามารถมั่นใจได้ว่าของเหลวเคลือบมีความหนืดเพียงพอที่จะครอบคลุมพื้นผิวแท็บเล็ตในขณะที่ไม่สูงเกินไปที่จะจัดการได้ยาก

ในอุตสาหกรรมอาหาร HPMC ถูกใช้เป็นเครื่องข้นและโคลง การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสมาธิและความหนืดสามารถช่วยกำหนดความเข้มข้นที่ดีที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ารสชาติและพื้นผิวของอาหาร

ความหนืดของสารละลายน้ำ HPMC มีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับความเข้มข้น มันแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นเชิงเส้นในขั้นตอนการแก้ปัญหาเจือจางและการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นสูง ลักษณะความหนืดนี้มีความสำคัญในการใช้งานอุตสาหกรรมที่หลากหลายและความเข้าใจและการควบคุมการเปลี่ยนแปลงความหนืดของ HPMC นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์