Ovlivňující faktory na viskozitě karboxymethylcelulózy sodíku

Viskozita roztoků karboxymethylcelulózy (CMC) sodného může být ovlivněna několika faktory. Zde jsou některé z klíčových faktorů, které ovlivňují viskozitu řešení CMC:

1. Koncentrace: Viskozita roztoků CMC se obecně zvyšuje se zvyšující se koncentrací. Vyšší koncentrace CMC mají za následek více polymerních řetězců v roztoku, což vede k většímu molekulárnímu zapletení a vyšší viskozitě. Obvykle však existuje limit pro zvýšení viskozity ve vyšších koncentracích v důsledku faktorů, jako je reologie roztoku a interakce s rozpouštědlem polymeru.
2. Stupeň substituce (DS): Stupeň substituce se týká průměrného počtu karboxymethylových skupin na glukózovou jednotku v celulózovém řetězci. CMC s vyšší DS má tendenci mít vyšší viskozitu, protože má více nabitých skupin, které podporují silnější intermolekulární interakce a větší odolnost vůči toku.
3. Molekulová hmotnost: Molekulová hmotnost CMC může ovlivnit jeho viskozitu. CMC s vyšší molekulovou hmotností obvykle vede k vyššímu roztoku viskozity v důsledku zvýšeného spleteného řetězce a delších polymerních řetězců. Nadměrně vysoká molekulová hmotnost CMC však může také vést ke zvýšené viskozitě roztoku bez úměrného zvýšení účinnosti zesílení.
4. Teplota: Teplota má významný dopad na viskozitu roztoků CMC. Obecně se viskozita snižuje se zvyšováním teploty v důsledku snížených interakcí polymerních rozpouštědel a zvýšenou molekulární mobilitou. Účinek teploty na viskozitu se však může lišit v závislosti na faktorech, jako je koncentrace polymeru, molekulová hmotnost a pH roztoku.
5. PH: PH roztoku CMC může ovlivnit jeho viskozitu v důsledku změn polymerní ionizace a konformace. CMC je obvykle viskóznější při vyšších hodnotách pH, ​​protože karboxymethylové skupiny jsou ionizovány, což vede k silnějším elektrostatickým odpuzováním mezi polymerními řetězci. Extrémní podmínky pH však mohou vést ke změnám rozpustnosti a konformace polymeru, což může ovlivnit viskozitu odlišně v závislosti na specifickém stupni CMC a formulaci.
6. Obsah soli: Přítomnost solí v roztoku může ovlivnit viskozitu roztoků CMC prostřednictvím účinků na interakce polymerního rozpouštědla a iontopolymerní interakce. V některých případech může přidání solí zvýšit viskozitu screeningem elektrostatických odpuzování mezi polymerními řetězci, zatímco v jiných případech může snížit viskozitu narušením interakcí polymerních rozpouštědel a podporou agregace polymeru.
7. Smyková rychlost: Viskozita roztoků CMC může také záviset na rychlosti smyku nebo na rychlosti, při které je na stres aplikován na roztok. Roztoky CMC obvykle vykazují chování s útvarem smyku, kde se viskozita snižuje se zvyšující se rychlostí smyku v důsledku vyrovnání a orientace polymerních řetězců podél směru průtoku. Rozsah ředění smyku se může lišit v závislosti na faktorech, jako je koncentrace polymeru, molekulová hmotnost a pH roztoku.

Viskozita roztoků karboxymethylcelulózy sodného je ovlivněna kombinací faktorů, včetně koncentrace, stupně substituce, molekulové hmotnosti, teploty, pH, obsahu soli a smykové rychlosti. Porozumění těmto faktorům je důležité pro optimalizaci viskozity řešení CMC pro specifické aplikace v průmyslových odvětvích, jako jsou potraviny, léčiva, kosmetika a osobní péče.