HPMC أو Hydroxypropyl methylcellulose هي مادة متعددة الاستخدامات تستخدم في مجموعة متنوعة من الصناعات بما في ذلك الأدوية ومستحضرات التجميل والغذاء. يتم استخدامه على نطاق واسع باعتباره مثخنًا ومستحلبًا ، وتتغير لزوجته اعتمادًا على درجة الحرارة التي تتعرض لها. في هذه المقالة ، سوف نركز على العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة في HPMC.
يتم تعريف اللزوجة على أنها مقياس لمقاومة السائل للتدفق. HPMC هي مادة شبه صلبة تعتمد قياس مقاومتها على عوامل مختلفة ، بما في ذلك درجة الحرارة. لفهم العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة في HPMC ، نحتاج أولاً إلى معرفة كيفية تشكيل المادة وما هو مصنوع منه.
HPMC مشتقة من السليلوز ، وهو بوليمر يحدث بشكل طبيعي في النباتات. لإنتاج HPMC ، يحتاج السليلوز إلى تعديل كيميائيًا مع أكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل. يؤدي هذا التعديل إلى تكوين مجموعات هيدروكسي بروبيل وميثيل الأثير في سلسلة السليلوز. والنتيجة هي مادة شبه صلبة يمكن حلها في المذيبات المائية والعضوية وتستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك كطلاء للأجهزة اللوحية وكعامل سماكة للأطعمة ، من بين أمور أخرى.
تعتمد لزوجة HPMC على تركيز المادة ودرجة الحرارة التي تتعرض لها. بشكل عام ، تتناقص لزوجة HPMC مع زيادة التركيز. هذا يعني أن تركيزات أعلى من HPMC تؤدي إلى انخفاض اللزوجة والعكس بالعكس.
ومع ذلك ، فإن العلاقة العكسية بين اللزوجة ودرجة الحرارة أكثر تعقيدًا. كما ذكرنا سابقًا ، تزداد لزوجة HPMC مع انخفاض درجة الحرارة. هذا يعني أنه عندما تتعرض HPMC لدرجات حرارة منخفضة ، تنخفض قدرتها على التدفق وتصبح أكثر لزجة. وبالمثل ، عندما تتعرض HPMC لدرجات حرارة عالية ، فإن قدرتها على التدفق تزداد وتناقص لزوجته.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على العلاقة بين درجة الحرارة واللزوجة في HPMC. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤثر المحاليل الأخرى الموجودة في السائل على اللزوجة ، وكذلك الرقم الهيدروجيني للسائل. بشكل عام ، ومع ذلك ، هناك علاقة عكسية بين اللزوجة ودرجة الحرارة في HPMC بسبب تأثير درجة الحرارة على رابطة الهيدروجين والتفاعلات الجزيئية لسلاسل السليلوز في HPMC.
عندما تتعرض HPMC لدرجات حرارة منخفضة ، تصبح سلاسل السليلوز أكثر صلابة ، مما يؤدي إلى زيادة ترابط الهيدروجين. تسبب روابط الهيدروجين هذه مقاومة المادة للتدفق ، وبالتالي زيادة لزوجتها. على العكس ، عندما تعرضت HPMCs لدرجات حرارة عالية ، أصبحت سلاسل السليلوز أكثر مرونة ، مما أدى إلى عدد أقل من روابط الهيدروجين. هذا يقلل من مقاومة المادة للتدفق ، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة.
تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من وجود علاقة عكسية بين اللزوجة ودرجة حرارة HPMC ، فإن هذا ليس هو الحال دائمًا لجميع أنواع HPMC. قد تختلف العلاقة الدقيقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة اعتمادًا على عملية التصنيع والدرجة المحددة من HPMC المستخدمة.
HPMC هي مادة متعددة الوظائف تستخدم على نطاق واسع في صناعات مختلفة لخصائص سماكة ومستحلب. تعتمد لزوجة HPMC على عدة عوامل ، بما في ذلك تركيز المادة ودرجة الحرارة التي تتعرض لها. بشكل عام ، تتناسب لزوجة HPMC عكسيا مع درجة الحرارة ، مما يعني أنه مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد اللزوجة. ويرجع ذلك إلى تأثير درجة الحرارة على رابطة الهيدروجين والتفاعلات الجزيئية لسلاسل السليلوز داخل HPMC.
وقت النشر: SEP-08-2023