સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશનના ગુણધર્મો અને તેના પ્રભાવક પરિબળો શું છે?

સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશનનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મ તેની રિઓલોજિકલ મિલકત છે. ઘણા સેલ્યુલોઝ ઈથરના ખાસ રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો તેમને વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, અને રિઓલોજિકલ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ નવા એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોના વિકાસ અથવા કેટલાક એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોના સુધારણા માટે ફાયદાકારક છે. શાંઘાઈ જિયાઓ ટોંગ યુનિવર્સિટીના લી જિંગે રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પર વ્યવસ્થિત અભ્યાસ હાથ ધર્યો હતો.કાર્બોક્સિમિથાઈલસેલ્યુલોઝ (CMC), જેમાં CMC ના પરમાણુ બંધારણ પરિમાણો (પરમાણુ વજન અને અવેજીની ડિગ્રી), સાંદ્રતા pH અને આયનીય શક્તિનો પ્રભાવ શામેલ છે. સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે પરમાણુ વજન અને અવેજીની ડિગ્રીમાં વધારા સાથે દ્રાવણની શૂન્ય-શીયર સ્નિગ્ધતા વધે છે. પરમાણુ વજનમાં વધારો એટલે પરમાણુ સાંકળનો વિકાસ, અને પરમાણુઓ વચ્ચે સરળ ગૂંચવણ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતામાં વધારો; મોટા પ્રમાણમાં અવેજીને કારણે પરમાણુઓ દ્રાવણમાં વધુ ખેંચાય છે. સ્થિતિ અસ્તિત્વમાં છે, હાઇડ્રોડાયનેમિક વોલ્યુમ પ્રમાણમાં મોટું છે, અને સ્નિગ્ધતા મોટી બને છે. CMC જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા સાંદ્રતામાં વધારા સાથે વધે છે, જેમાં વિસ્કોઇલાસ્ટીસીટી હોય છે. pH મૂલ્ય સાથે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, અને જ્યારે તે ચોક્કસ મૂલ્ય કરતા ઓછી હોય છે, ત્યારે સ્નિગ્ધતા થોડી વધે છે, અને અંતે મુક્ત એસિડ બને છે અને અવક્ષેપિત થાય છે. CMC એક પોલિએનિઓનિક પોલિમર છે, જ્યારે મોનોવેલેન્ટ મીઠું આયનો Na+, K+ શીલ્ડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્નિગ્ધતા તે મુજબ ઘટશે. દ્વિભાજક કેશન Caz+ ઉમેરવાથી દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા પહેલા ઘટે છે અને પછી વધે છે. જ્યારે Ca2+ ની સાંદ્રતા સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક બિંદુ કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે CMC પરમાણુઓ Ca2+ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને દ્રાવણમાં એક સુપરસ્ટ્રક્ચર અસ્તિત્વમાં હોય છે. ચીનની ઉત્તર યુનિવર્સિટીના લિયાંગ યાકિન, વગેરેએ સંશોધિત હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ (CHEC) ના પાતળા અને કેન્દ્રિત દ્રાવણના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પર વિશેષ સંશોધન કરવા માટે વિસ્કોમીટર પદ્ધતિ અને રોટેશનલ વિસ્કોમીટર પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો. સંશોધન પરિણામોમાં જાણવા મળ્યું કે: (1) શુદ્ધ પાણીમાં કેશનિક હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝમાં લાક્ષણિક પોલીઇલેક્ટ્રોલાઇટ સ્નિગ્ધતા વર્તન હોય છે, અને સાંદ્રતામાં વધારા સાથે ઘટાડો સ્નિગ્ધતા વધે છે. ઉચ્ચ ડિગ્રી રિપ્લેસમેન્ટ સાથે કેશનિક હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝની આંતરિક સ્નિગ્ધતા ઓછી ડિગ્રી રિપ્લેસમેન્ટ સાથે કેશનિક હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ કરતા વધારે છે. (2) કેશનિક હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝનું દ્રાવણ બિન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહી લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે અને તેમાં શીયર થિનિંગ લાક્ષણિકતાઓ છે: જેમ જેમ દ્રાવણના સમૂહની સાંદ્રતા વધે છે, તેમ તેમ તેની સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા વધે છે; મીઠાના દ્રાવણની ચોક્કસ સાંદ્રતામાં, CHEC સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા ઉમેરવામાં આવેલા મીઠાના સાંદ્રતાના વધારા સાથે ઘટે છે. સમાન શીયર રેટ હેઠળ, CaCl2 સોલ્યુશન સિસ્ટમમાં CHEC ની સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા NaCl સોલ્યુશન સિસ્ટમમાં CHEC કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.

સંશોધનના સતત ઊંડાણ અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોના સતત વિસ્તરણ સાથે, વિવિધ સેલ્યુલોઝ ઇથર્સથી બનેલા મિશ્ર સિસ્ટમ સોલ્યુશનના ગુણધર્મોએ પણ લોકોનું ધ્યાન ખેંચ્યું છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝ (NACMC) અને હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ (HEC) નો ઉપયોગ તેલ ક્ષેત્રોમાં તેલ વિસ્થાપન એજન્ટ તરીકે થાય છે, જેમાં મજબૂત શીયર પ્રતિકાર, વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલ અને ઓછા પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના ફાયદા છે, પરંતુ ફક્ત તેમના ઉપયોગની અસર આદર્શ નથી. જોકે પહેલામાં સારી સ્નિગ્ધતા હોય છે, તે જળાશયના તાપમાન અને ખારાશથી સરળતાથી પ્રભાવિત થાય છે; જોકે બાદમાં સારું તાપમાન અને મીઠું પ્રતિકાર ધરાવે છે, તેની જાડાઈ ક્ષમતા નબળી છે અને ડોઝ પ્રમાણમાં મોટો છે. સંશોધકોએ બે ઉકેલોને મિશ્રિત કર્યા અને શોધી કાઢ્યું કે સંયુક્ત દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા મોટી થઈ ગઈ, તાપમાન પ્રતિકાર અને મીઠું પ્રતિકાર ચોક્કસ હદ સુધી સુધર્યો, અને એપ્લિકેશન અસરમાં વધારો થયો. વેરિકા સોવિલજ અને અન્યોએ HPMC અને NACMC અને એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટથી બનેલા મિશ્ર સિસ્ટમના દ્રાવણના રિઓલોજિકલ વર્તણૂકનો રોટેશનલ વિસ્કોમીટર સાથે અભ્યાસ કર્યો છે. સિસ્ટમનું રિઓલોજિકલ વર્તન HPMC-NACMC, HPMC-SDS અને NACMC- (HPMC- SDS) પર આધાર રાખે છે, જે વચ્ચે વિવિધ અસરો જોવા મળી.

સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશનના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પણ વિવિધ પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે, જેમ કે ઉમેરણો, બાહ્ય યાંત્રિક બળ અને તાપમાન. ટોમોઆકી હિનો અને અન્યોએ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પર નિકોટિનના ઉમેરાની અસરનો અભ્યાસ કર્યો. 25C અને 3% કરતા ઓછી સાંદ્રતા પર, HPMC એ ન્યુટોનિયન પ્રવાહી વર્તન દર્શાવ્યું. જ્યારે નિકોટિન ઉમેરવામાં આવ્યું, ત્યારે સ્નિગ્ધતામાં વધારો થયો, જે દર્શાવે છે કે નિકોટિન ગૂંચવણમાં વધારો કરે છે.એચપીએમસીઅણુઓ. અહીં નિકોટિન એક મીઠું ચડાવતું અસર દર્શાવે છે જે HPMC ના જેલ બિંદુ અને ધુમ્મસ બિંદુને વધારે છે. શીયર ફોર્સ જેવા યાંત્રિક બળનો પણ સેલ્યુલોઝ ઈથર જલીય દ્રાવણના ગુણધર્મો પર ચોક્કસ પ્રભાવ પડશે. રિઓલોજિકલ ટર્બિડિમીટર અને નાના ખૂણાના પ્રકાશ સ્કેટરિંગ સાધનનો ઉપયોગ કરીને, એવું જાણવા મળ્યું છે કે અર્ધ-પાતળા દ્રાવણમાં, શીયર દરમાં વધારો, શીયર મિશ્રણને કારણે, ધુમ્મસ બિંદુનું સંક્રમણ તાપમાન વધશે.