Ang Degree of Substitution Determination Method ng Sodium Carboxymethyl Cellulose

Ang pagtukoy sa antas ng pagpapalit (DS) ng sodium carboxymethyl cellulose (CMC) ay mahalaga para sa kontrol ng kalidad at pagtiyak ng pare-pareho sa mga katangian at pagganap nito. Maraming mga pamamaraan ang maaaring gamitin upang matukoy ang DS ng CMC, na ang mga pamamaraan ng titration at spectroscopic ang pinakakaraniwang ginagamit. Narito ang isang detalyadong paglalarawan ng paraan ng titration para sa pagtukoy ng DS ng sodium CMC:

1. Prinsipyo:

• Ang paraan ng titration ay umaasa sa reaksyon sa pagitan ng mga pangkat ng carboxymethyl sa CMC at isang karaniwang solusyon ng isang malakas na base, karaniwang sodium hydroxide (NaOH), sa ilalim ng mga kontroladong kondisyon.
• Ang mga pangkat ng Carboxymethyl (-CH2-COOH) sa CMC ay tumutugon sa NaOH upang bumuo ng sodium carboxylate (-CH2-COONa) at tubig. Ang lawak ng reaksyong ito ay proporsyonal sa bilang ng mga pangkat ng carboxymethyl na naroroon sa molekula ng CMC.

2. Reagents at Kagamitan:

• Sodium hydroxide (NaOH) standard solution ng kilalang konsentrasyon.
• sample ng CMC.
• Acid-base indicator (hal., phenolphthalein).
• Burette.
• Conical flask.
• Distilled water.
• Stirrer o magnetic stirrer.
• Analytical na balanse.
• pH meter o indicator paper.

3. Pamamaraan:

1. Halimbawang Paghahanda:
   • Tumpak na timbangin ang isang partikular na halaga ng sample ng CMC gamit ang analytical na balanse.
   • I-dissolve ang sample ng CMC sa isang kilalang dami ng distilled water upang maghanda ng solusyon na alam ang konsentrasyon. Tiyakin ang masusing paghahalo upang makakuha ng homogenous na solusyon.
2. Titration:
   • I-pipette ang isang sinusukat na dami ng CMC solution sa isang conical flask.
   • Magdagdag ng ilang patak ng acid-base indicator (hal., phenolphthalein) sa flask. Dapat magbago ang kulay ng indicator sa endpoint ng titration, karaniwang nasa pH 8.3-10.
   • Titrate ang CMC solution gamit ang standard NaOH solution mula sa burette na may patuloy na paghalo. Itala ang dami ng idinagdag na NaOH solution.
   • Ipagpatuloy ang titration hanggang sa maabot ang endpoint, na ipinapahiwatig ng patuloy na pagbabago ng kulay ng indicator.
3. Pagkalkula:
   • Kalkulahin ang DS ng CMC gamit ang sumusunod na formula:
   $��=�\times �\times �NaOH�CMC$

   DS=mCMC​V×N×MNaOH​​

   saan:

   • $�$

     DS = Degree of Substitution.

   • $�$

     V = Dami ng NaOH solution na ginamit (sa litro).

   • $�$

     N = Normality ng NaOH solution.

   • $�NaOH$

     MNaOH = Molecular weight ng NaOH (g/mol).

   • $�CMC$

     mCMC = Mass of CMC sample na ginamit (sa gramo).

4. Interpretasyon:
   • Ang kinakalkula na DS ay kumakatawan sa average na bilang ng mga carboxymethyl group bawat glucose unit sa CMC molecule.
   • Ulitin ang pagsusuri nang maraming beses at kalkulahin ang average na DS upang matiyak ang katumpakan at pagiging maaasahan ng mga resulta.

4. Mga Pagsasaalang-alang:

• Tiyakin ang wastong pagkakalibrate ng mga kagamitan at standardisasyon ng mga reagents para sa mga tumpak na resulta.
• Pangasiwaan ang solusyon ng NaOH nang may pag-iingat dahil ito ay nakakapaso at maaaring magdulot ng paso.
• Isagawa ang titration sa ilalim ng mga kinokontrol na kondisyon para mabawasan ang mga error at variability.
• Patunayan ang pamamaraan gamit ang mga pamantayan ng sanggunian o paghahambing na pagsusuri sa iba pang napatunayang pamamaraan.

Sa pamamagitan ng pagsunod sa pamamaraang ito ng titration, ang antas ng pagpapalit ng sodium carboxymethyl cellulose (CMC) ay maaaring tumpak na matukoy, na nagbibigay ng mahalagang impormasyon para sa kontrol ng kalidad at mga layunin ng pagbabalangkas sa iba't ibang mga industriya.