হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) হল একটি গুরুত্বপূর্ণ সেলুলোজ ইথার ডেরিভেটিভ যা এর অনন্য ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে অনেক শিল্প ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। এর সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য HPMC-এর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, যা বিভিন্ন প্রয়োগে এর কার্যকারিতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে।
১. HPMC এর মৌলিক বৈশিষ্ট্য
HPMC হল একটি নন-আয়নিক সেলুলোজ ইথার যা সেলুলোজ অণুর হাইড্রোক্সিল গ্রুপ (–OH) এর কিছু অংশকে মিথক্সি গ্রুপ (–OCH3) এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপ (–OCH2CH(OH)CH3) দিয়ে প্রতিস্থাপন করে প্রাপ্ত হয়। পানিতে এবং কিছু জৈব দ্রাবকে এর ভালো দ্রাব্যতা রয়েছে, যা স্বচ্ছ কলয়েডাল দ্রবণ তৈরি করে। HPMC এর সান্দ্রতা মূলত এর আণবিক ওজন, প্রতিস্থাপনের মাত্রা (DS, প্রতিস্থাপনের মাত্রা) এবং প্রতিস্থাপন বিতরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়।
2. HPMC এর সান্দ্রতা নির্ধারণ
HPMC দ্রবণের সান্দ্রতা সাধারণত ঘূর্ণনশীল ভিসকোমিটার বা কৈশিক ভিসকোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। পরিমাপ করার সময়, দ্রবণের ঘনত্ব, তাপমাত্রা এবং শিয়ার রেটের দিকে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন, কারণ এই কারণগুলি সান্দ্রতার মানকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে।
দ্রবণের ঘনত্ব: দ্রবণের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে HPMC এর সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়। যখন HPMC দ্রবণের ঘনত্ব কম থাকে, তখন অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দুর্বল হয় এবং সান্দ্রতা কম হয়। ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে, অণুগুলির মধ্যে জট এবং মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি পায়, যার ফলে সান্দ্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।
তাপমাত্রা: HPMC দ্রবণের সান্দ্রতা তাপমাত্রার প্রতি খুবই সংবেদনশীল। সাধারণত, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে HPMC দ্রবণের সান্দ্রতা হ্রাস পাবে। এটি তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে আণবিক গতি বৃদ্ধি পায় এবং আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া দুর্বল হয়ে পড়ে। এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রতিস্থাপন এবং আণবিক ওজনের বিভিন্ন ডিগ্রি সহ HPMC তাপমাত্রার প্রতি বিভিন্ন সংবেদনশীলতা ধারণ করে।
শিয়ার রেট: HPMC দ্রবণগুলি সিউডোপ্লাস্টিক (শিয়ার থিনিং) আচরণ প্রদর্শন করে, অর্থাৎ কম শিয়ার হারে সান্দ্রতা বেশি থাকে এবং উচ্চ শিয়ার হারে হ্রাস পায়। এই আচরণটি শিয়ার বলের কারণে ঘটে যা শিয়ার দিক বরাবর আণবিক শৃঙ্খলগুলিকে সারিবদ্ধ করে, যার ফলে অণুগুলির মধ্যে জট এবং মিথস্ক্রিয়া হ্রাস পায়।
৩. HPMC সান্দ্রতা প্রভাবিতকারী উপাদানগুলি
আণবিক ওজন: HPMC এর আণবিক ওজন হল এর সান্দ্রতা নির্ধারণকারী অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কারণ। সাধারণভাবে বলতে গেলে, আণবিক ওজন যত বেশি হবে, দ্রবণের সান্দ্রতা তত বেশি হবে। কারণ উচ্চ আণবিক ওজনের HPMC অণুগুলিতে জট পাকানো নেটওয়ার্ক তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে, যার ফলে দ্রবণের অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ বৃদ্ধি পায়।
প্রতিস্থাপন এবং বিকল্প বন্টনের মাত্রা: HPMC-তে মিথোক্সি এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল বিকল্পের সংখ্যা এবং বন্টনও এর সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে। সাধারণত, মিথোক্সি বিকল্পের (DS) মাত্রা যত বেশি হবে, HPMC-এর সান্দ্রতা তত কম হবে, কারণ মিথোক্সি বিকল্পের প্রবর্তন অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন বল হ্রাস করবে। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল বিকল্পের প্রবর্তন আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি করবে, যার ফলে সান্দ্রতা বৃদ্ধি পাবে। এছাড়াও, বিকল্পের অভিন্ন বন্টন একটি স্থিতিশীল দ্রবণ ব্যবস্থা তৈরি করতে এবং দ্রবণের সান্দ্রতা বৃদ্ধি করতে সহায়তা করে।
দ্রবণের pH মান: যদিও HPMC একটি অ-আয়নিক পলিমার এবং এর সান্দ্রতা দ্রবণের pH মানের পরিবর্তনের প্রতি সংবেদনশীল নয়, তবুও চরম pH মান (খুব অম্লীয় বা খুব ক্ষারীয়) HPMC এর আণবিক কাঠামোর অবক্ষয় ঘটাতে পারে, ফলে সান্দ্রতা প্রভাবিত হয়।
৪. HPMC এর প্রয়োগ ক্ষেত্র
এর চমৎকার সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্যের কারণে, HPMC বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:
নির্মাণ সামগ্রী: নির্মাণ সামগ্রীতে, HPMC নির্মাণ কর্মক্ষমতা উন্নত করতে এবং ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করতে ঘন এবং জল ধরে রাখার এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
ঔষধ শিল্প: ঔষধ শিল্পে, HPMC ট্যাবলেটের জন্য বাইন্ডার, ক্যাপসুলের জন্য ফিল্ম-গঠনকারী এজেন্ট এবং টেকসই-মুক্তির ওষুধের জন্য বাহক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
খাদ্য শিল্প: আইসক্রিম, জেলি এবং দুগ্ধজাত পণ্য উৎপাদনের জন্য খাদ্য শিল্পে HPMC ঘন এবং স্থিতিশীলকারী হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
প্রতিদিনের রাসায়নিক পণ্য: প্রতিদিনের রাসায়নিক পণ্যগুলিতে, HPMC শ্যাম্পু, শাওয়ার জেল, টুথপেস্ট ইত্যাদি উৎপাদনের জন্য ঘনকারী এবং স্টেবিলাইজার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে HPMC এর চমৎকার কর্মক্ষমতার ভিত্তি হল এর সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য। HPMC এর আণবিক ওজন, প্রতিস্থাপনের মাত্রা এবং দ্রবণের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে, এর সান্দ্রতা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা পূরণের জন্য সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। ভবিষ্যতে, HPMC আণবিক কাঠামো এবং সান্দ্রতার মধ্যে সম্পর্কের উপর গভীর গবেষণা HPMC পণ্যগুলিকে আরও ভাল কর্মক্ষমতা সহ বিকাশ করতে এবং এর প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলিকে আরও প্রসারিত করতে সহায়তা করবে।
পোস্টের সময়: জুলাই-২০-২০২৪