এইচপিএমসি জেল তাপমাত্রায় হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রীর প্রভাব

হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (এইচপিএমসি) একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত জল দ্রবণীয় পলিমার, বিশেষত জেল তৈরিতে ফার্মাসিউটিক্যালস, প্রসাধনী, খাদ্য এবং শিল্প ক্ষেত্রগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং দ্রবীভূত আচরণ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির কার্যকারিতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এইচপিএমসি জেলের জেলেশন তাপমাত্রা এর অন্যতম মূল শারীরিক বৈশিষ্ট্য, যা নিয়ন্ত্রিত রিলিজ, ফিল্ম গঠন, স্থিতিশীলতা ইত্যাদি বিভিন্ন প্রস্তুতিতে সরাসরি এর কার্যকারিতা প্রভাবিত করে

1। এইচপিএমসির কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্য

এইচপিএমসি হ'ল একটি জল দ্রবণীয় পলিমার যা দুটি বিকল্প, হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল এবং মিথাইলকে সেলুলোজ আণবিক কঙ্কালের মধ্যে প্রবর্তন করে প্রাপ্ত হয়। এর আণবিক কাঠামোতে দুটি ধরণের বিকল্প রয়েছে: হাইড্রোক্সপ্রোপাইল (-CH2CHOHCH3) এবং মিথাইল (-CH3)। বিভিন্ন হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী, মেথিলিকেশন ডিগ্রি এবং পলিমারাইজেশনের ডিগ্রির মতো কারণগুলি এইচপিএমসির দ্রবণীয়তা, জেলিং আচরণ এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলবে।

জলীয় দ্রবণগুলিতে, অ্যাসিঙ্কলসেল এইচপিএমসি জলের অণুগুলির সাথে হাইড্রোজেন বন্ড গঠন করে এবং এর সেলুলোজ-ভিত্তিক কঙ্কালের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে স্থিতিশীল কলয়েডাল সমাধান তৈরি করে। যখন বাহ্যিক পরিবেশ (যেমন তাপমাত্রা, আয়নিক শক্তি ইত্যাদি) পরিবর্তিত হয়, এইচপিএমসি অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পরিবর্তিত হবে, ফলে জেলেশন হবে।

2। জেলেশন তাপমাত্রার সংজ্ঞা এবং প্রভাবিতকারী কারণগুলি

জেলেশন তাপমাত্রা (জেলেশন তাপমাত্রা, t_gel) তাপমাত্রাকে বোঝায় যে এইচপিএমসি দ্রবণটি দ্রবণ তাপমাত্রা নির্দিষ্ট স্তরে উঠলে তরল থেকে শক্ত হয়ে রূপান্তরিত হতে শুরু করে। এই তাপমাত্রায়, এইচপিএমসি আণবিক চেইনের চলাচল সীমাবদ্ধ করা হবে, ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো গঠন করবে, যার ফলে জেল-জাতীয় পদার্থ তৈরি হয়।

এইচপিএমসির জেলেশন তাপমাত্রা অনেক কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কারণ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সামগ্রী। হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী ছাড়াও, জেল তাপমাত্রাকে প্রভাবিত করে এমন অন্যান্য কারণগুলির মধ্যে আণবিক ওজন, সমাধান ঘনত্ব, পিএইচ মান, দ্রাবক ধরণ, আয়নিক শক্তি ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে

3। এইচপিএমসি জেল তাপমাত্রায় হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রীর প্রভাব

৩.১ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সামগ্রী বৃদ্ধি জেল তাপমাত্রা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে

এইচপিএমসির জেলেশন তাপমাত্রা তার অণুতে হাইড্রোক্সপ্রোপাইল প্রতিস্থাপনের ডিগ্রির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী বাড়ার সাথে সাথে এইচপিএমসি আণবিক চেইনে হাইড্রোফিলিক বিকল্পের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, ফলে অণু এবং জলের মধ্যে বর্ধিত মিথস্ক্রিয়া হয়। এই মিথস্ক্রিয়াটি আণবিক চেইনগুলি আরও প্রসারিত করে তোলে, যার ফলে আণবিক চেইনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াটির শক্তি হ্রাস হয়। একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বের সীমার মধ্যে, হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী বৃদ্ধি হাইড্রেশন ডিগ্রি বাড়াতে সহায়তা করে এবং আণবিক চেইনের পারস্পরিক বিন্যাসকে প্রচার করে, যাতে একটি নেটওয়ার্ক কাঠামো উচ্চতর তাপমাত্রায় গঠিত হতে পারে। অতএব, হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল ক্রমবর্ধমান সামগ্রীর সাথে বেড়ে ওঠার সাথে সাধারণত জেলেশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।

উচ্চতর হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল সামগ্রী সহ এইচপিএমসি (যেমন এইচপিএমসি কে 15 এম) নিম্ন হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী (যেমন এইচপিএমসি কে 4 এম) সহ অ্যাসিঙ্কসেল এইচপিএমসির তুলনায় একই ঘনত্বের উচ্চতর জেলেশন তাপমাত্রা প্রদর্শন করে। এটি কারণ উচ্চতর হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রীটি অণুগুলির পক্ষে কম তাপমাত্রায় নেটওয়ার্কগুলি ইন্টারঅ্যাক্ট করা এবং নেটওয়ার্ক গঠন করা আরও কঠিন করে তোলে, এই হাইড্রেশনটি কাটিয়ে উঠতে এবং ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো গঠনের জন্য আন্তঃসংযোগমূলক মিথস্ক্রিয়াকে প্রচার করার জন্য উচ্চতর তাপমাত্রা প্রয়োজন। ।

3.2 হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী এবং সমাধান ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্ক

সমাধান ঘনত্বও এইচপিএমসির জেলেশন তাপমাত্রাকে প্রভাবিত করে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। উচ্চ-ঘনত্বের এইচপিএমসি সমাধানগুলিতে, আন্তঃসংযোগমূলক মিথস্ক্রিয়াগুলি আরও শক্তিশালী, তাই হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী কম থাকলেও জেলেশন তাপমাত্রা বেশি হতে পারে। কম ঘনত্বের সময়, এইচপিএমসি অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দুর্বল এবং দ্রবণটি কম তাপমাত্রায় জেল হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে।

যখন হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী বৃদ্ধি পায়, যদিও হাইড্রোফিলিসিটি বৃদ্ধি পায়, তখনও একটি জেল গঠনের জন্য একটি উচ্চতর তাপমাত্রা প্রয়োজন। বিশেষত কম ঘনত্বের অবস্থার অধীনে, জেলেশন তাপমাত্রা আরও উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এটি কারণ উচ্চ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সামগ্রীযুক্ত এইচপিএমসির তাপমাত্রা পরিবর্তনের মাধ্যমে আণবিক শৃঙ্খলার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্ররোচিত করা আরও কঠিন এবং জেলেশন প্রক্রিয়াটির জন্য জলবিদ্যুৎ প্রভাব কাটিয়ে উঠতে অতিরিক্ত তাপীয় শক্তি প্রয়োজন।

3.3 জেলেশন প্রক্রিয়াতে হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রীর প্রভাব

হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল সামগ্রীর একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে, জেলেশন প্রক্রিয়াটি হাইড্রেশন এবং আণবিক চেইনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা প্রাধান্য পায়। যখন এইচপিএমসি অণুতে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সামগ্রী কম থাকে, হাইড্রেশন দুর্বল হয়, অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তিশালী এবং একটি নিম্ন তাপমাত্রা জেল গঠনের প্রচার করতে পারে। যখন হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল সামগ্রী বেশি হয়, হাইড্রেশন উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়ানো হয়, আণবিক চেইনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দুর্বল হয়ে যায় এবং জেলেশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।

উচ্চতর হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী এইচপিএমসি দ্রবণের সান্দ্রতা বৃদ্ধিতেও বাড়তে পারে, এমন একটি পরিবর্তন যা কখনও কখনও জেলেশনের সূচনা তাপমাত্রাকে বাড়িয়ে তোলে।

হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রীগুলির জেলেশন তাপমাত্রায় উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলেএইচপিএমসি। হাইড্রোক্সাইপ্রোপাইল সামগ্রী বাড়ার সাথে সাথে এইচপিএমসির হাইড্রোফিলিসিটি বৃদ্ধি পায় এবং আণবিক শৃঙ্খলার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দুর্বল হয়ে যায়, তাই এর জেলেশন তাপমাত্রা সাধারণত বৃদ্ধি পায়। এই ঘটনাটি হাইড্রেশন এবং আণবিক চেইনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়া দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। এইচপিএমসির হাইড্রোক্সপ্রোপাইল সামগ্রী সামঞ্জস্য করে, জেলেশন তাপমাত্রার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা যেতে পারে, যার ফলে ফার্মাসিউটিক্যাল, খাদ্য এবং অন্যান্য শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এইচপিএমসির কার্যকারিতা অনুকূল করা যায়।