হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (এইচপিএমসি) প্রাকৃতিক সেলুলোজের রাসায়নিক পরিবর্তন দ্বারা প্রাপ্ত একটি অ-আয়নিক জল দ্রবণীয় পলিমার যৌগ। এটি খাদ্য, ওষুধ, প্রসাধনী এবং নির্মাণ শিল্পগুলিতে বিশেষত একটি আঠালো, ঘন, ইমালসিফায়ার এবং ফার্মাসিউটিক্যাল প্রস্তুতিতে সাসপেন্ডিং এজেন্ট হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। অ্যাপ্লিকেশন প্রক্রিয়াতে, এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর কার্য সম্পাদনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
1। হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্য
এইচপিএমসির আণবিক কাঠামোতে দুটি বিকল্প গোষ্ঠী রয়েছে, হাইড্রোক্সপ্রোপাইল (-চচ)₂Chohch₃) এবং মিথাইল (-চ₃), যা এটিকে ভাল জলের দ্রবণীয়তা এবং পরিবর্তনের ক্ষমতা রাখে। এইচপিএমসি আণবিক চেইনের একটি নির্দিষ্ট অনমনীয় কাঠামো রয়েছে তবে এটি জলীয় দ্রবণে ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামোও তৈরি করতে পারে, যার ফলে সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়। এর আণবিক ওজন, বিকল্পের ধরণ এবং প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি (অর্থাত্, হাইড্রোক্সপ্রোপাইলের ডিগ্রি এবং প্রতিটি ইউনিটের মিথাইল প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি) সমাধানের সান্দ্রতার উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে।
2। জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য
এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলি দ্রাবকের ঘনত্ব, আণবিক ওজন, তাপমাত্রা এবং পিএইচ মান হিসাবে কারণগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। সাধারণত, এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা তার ঘনত্বের বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। এর সান্দ্রতা অ-নিউটনীয় রিওলজিকাল আচরণ দেখায়, অর্থাৎ শিয়ার রেট বাড়ার সাথে সাথে সমাধানের সান্দ্রতা ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, যা একটি শিয়ার পাতলা ঘটনাকে দেখায়।
(1) ঘনত্বের প্রভাব
এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা এবং এর ঘনত্বের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে। এইচপিএমসির ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে জলীয় দ্রবণে আণবিক মিথস্ক্রিয়াগুলি বাড়ানো হয় এবং আণবিক শৃঙ্খলার জড়িয়ে পড়া এবং ক্রস লিঙ্কিং বৃদ্ধি পায়, ফলে দ্রবণটির সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়। নিম্ন ঘনত্বের সময়, এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা ঘনত্বের বৃদ্ধির সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়, তবে উচ্চতর ঘনত্বের ক্ষেত্রে, দ্রবণটির সান্দ্রতা বৃদ্ধি সমতল হতে থাকে এবং একটি স্থিতিশীল মানতে পৌঁছায়।
(২) আণবিক ওজনের প্রভাব
এইচপিএমসির আণবিক ওজন সরাসরি তার জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে। উচ্চতর আণবিক ওজনযুক্ত এইচপিএমসিতে দীর্ঘতর আণবিক চেইন রয়েছে এবং এটি জলীয় দ্রবণে আরও জটিল ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো গঠন করতে পারে, যার ফলে উচ্চতর সান্দ্রতা দেখা দেয়। বিপরীতে, নিম্ন আণবিক ওজনযুক্ত এইচপিএমসিতে একটি লুজার নেটওয়ার্ক কাঠামো রয়েছে এবং এর সংক্ষিপ্ত আণবিক চেইনের কারণে কম সান্দ্রতা রয়েছে। অতএব, প্রয়োগ করার সময়, আদর্শ সান্দ্রতা প্রভাব অর্জনের জন্য উপযুক্ত আণবিক ওজন সহ এইচপিএমসি চয়ন করা খুব গুরুত্বপূর্ণ।
(3) তাপমাত্রার প্রভাব
তাপমাত্রা এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা প্রভাবিত করে একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে জলের অণুগুলির চলাচল তীব্র হয় এবং দ্রবণটির সান্দ্রতা সাধারণত হ্রাস পায়। এটি কারণ যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তখন এইচপিএমসি আণবিক চেইনের স্বাধীনতা বৃদ্ধি পায় এবং অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দুর্বল হয়ে যায়, যার ফলে দ্রবণটির সান্দ্রতা হ্রাস পায়। তবে বিভিন্ন ব্যাচ বা ব্র্যান্ড থেকে তাপমাত্রায় এইচপিএমসির প্রতিক্রিয়াও পৃথক হতে পারে, সুতরাং নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তা অনুসারে তাপমাত্রার শর্তগুলি সামঞ্জস্য করা দরকার।
(4) পিএইচ মানের প্রভাব
এইচপিএমসি নিজেই একটি অ-আয়নিক যৌগ, এবং এর জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা পিএইচ পরিবর্তনের জন্য সংবেদনশীল। যদিও এইচপিএমসি অ্যাসিডিক বা নিরপেক্ষ পরিবেশে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, এইচপিএমসির দ্রবণীয়তা এবং সান্দ্রতা অত্যন্ত অ্যাসিডিক বা ক্ষারীয় পরিবেশে প্রভাবিত হবে। উদাহরণস্বরূপ, শক্তিশালী অ্যাসিড বা শক্তিশালী ক্ষারীয় অবস্থার অধীনে, এইচপিএমসি অণুগুলি আংশিকভাবে অবনমিত হতে পারে, যার ফলে এর জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা হ্রাস পায়।
3। এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলির রিওলজিকাল বিশ্লেষণ
এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির রিওলজিকাল আচরণ সাধারণত নন-নিউটনীয় তরল বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়, যার অর্থ এর সান্দ্রতা কেবল সমাধান ঘনত্ব এবং আণবিক ওজনের মতো কারণগুলির সাথে সম্পর্কিত নয়, তবে শিয়ার রেটও সম্পর্কিত। সাধারণভাবে বলতে গেলে, কম শিয়ার হারে, এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটি উচ্চতর সান্দ্রতা দেখায়, যখন শিয়ার রেট বাড়ার সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পায়। এই আচরণটিকে "শিয়ার পাতলা" বা "শিয়ার পাতলা" বলা হয় এবং অনেকগুলি ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে খুব গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, আবরণ, ফার্মাসিউটিক্যাল প্রস্তুতি, খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ ইত্যাদির ক্ষেত্রে, এইচপিএমসির শিয়ার পাতলা বৈশিষ্ট্যগুলি নিশ্চিত করতে পারে যে নিম্ন-গতির অ্যাপ্লিকেশনগুলির সময় উচ্চ সান্দ্রতা বজায় রাখা হয় এবং এটি উচ্চ-গতির শিয়ার অবস্থার অধীনে আরও সহজেই প্রবাহিত হতে পারে।
4। এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা প্রভাবিত করে অন্যান্য কারণগুলি
(1) লবণের প্রভাব
লবণ দ্রবণগুলির সংযোজন (যেমন সোডিয়াম ক্লোরাইড) এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণটির সান্দ্রতা বাড়িয়ে তুলতে পারে। এটি কারণ লবণ দ্রবণটির আয়নিক শক্তি পরিবর্তন করে অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বাড়িয়ে তুলতে পারে, যাতে এইচপিএমসি অণুগুলি আরও কমপ্যাক্ট নেটওয়ার্ক কাঠামো গঠন করে, যার ফলে সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, সুনির্দিষ্ট পরিস্থিতি অনুসারে লবণের ধরণ এবং ঘনত্বের প্রভাবও সামঞ্জস্য করা দরকার।
(২) অন্যান্য সংযোজনগুলির প্রভাব
এইচপিএমসি জলীয় দ্রবণে অন্যান্য অ্যাডিটিভগুলি (যেমন সার্ফ্যাক্ট্যান্টস, পলিমার ইত্যাদি) যুক্ত করা সান্দ্রতাকেও প্রভাবিত করবে। উদাহরণস্বরূপ, সার্ফ্যাক্ট্যান্টস এইচপিএমসির সান্দ্রতা হ্রাস করতে পারে, বিশেষত যখন সার্ফ্যাক্ট্যান্ট ঘনত্ব বেশি থাকে। তদতিরিক্ত, নির্দিষ্ট পলিমার বা কণাগুলি এইচপিএমসির সাথে যোগাযোগ করতে পারে এবং এর সমাধানের রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন করতে পারে।
এর সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যহাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ জলীয় দ্রবণ ঘনত্ব, আণবিক ওজন, তাপমাত্রা, পিএইচ মান ইত্যাদি সহ অনেকগুলি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয় H এই সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা এবং আয়ত্ত করা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এইচপিএমসির ব্যবহারকে অনুকূল করতে সহায়তা করবে। ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, উপযুক্ত এইচপিএমসি প্রকার এবং প্রক্রিয়া শর্তগুলি আদর্শ সান্দ্রতা এবং রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জনের জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োজন অনুসারে নির্বাচন করা উচিত।
পোস্ট সময়: MAR-01-2025