सेल्यूलोस ईथर विलयन के गुणधर्म और उसे प्रभावित करने वाले कारक क्या हैं?

सेल्यूलोज ईथर घोल का सबसे महत्वपूर्ण गुण इसका रियोलॉजिकल गुण है। कई सेल्यूलोज ईथर के विशेष रियोलॉजिकल गुण उन्हें विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग करने योग्य बनाते हैं, और रियोलॉजिकल गुणों का अध्ययन नए अनुप्रयोग क्षेत्रों के विकास या कुछ अनुप्रयोग क्षेत्रों के सुधार के लिए फायदेमंद है। शंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालय के ली जिंग ने रियोलॉजिकल गुणों पर एक व्यवस्थित अध्ययन कियाकार्बोक्सिमिथाइलसेलुलोज (सीएमसी), जिसमें CMC के आणविक संरचना मापदंडों (आणविक भार और प्रतिस्थापन की डिग्री), सांद्रता pH और आयनिक शक्ति का प्रभाव शामिल है। शोध के परिणाम बताते हैं कि विलयन की शून्य-कतरनी चिपचिपाहट आणविक भार और प्रतिस्थापन की डिग्री की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है। आणविक भार की वृद्धि का अर्थ है आणविक श्रृंखला की वृद्धि, और अणुओं के बीच आसान उलझाव विलयन की चिपचिपाहट को बढ़ाता है; प्रतिस्थापन की बड़ी डिग्री अणुओं को विलयन में अधिक फैलाती है। स्थिति मौजूद है, हाइड्रोडायनामिक मात्रा अपेक्षाकृत बड़ी है, और चिपचिपाहट बड़ी हो जाती है। CMC जलीय घोल की चिपचिपाहट सांद्रता की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है, जिसमें चिपचिपापन होता है। घोल की चिपचिपाहट pH मान के साथ कम हो जाती है, और जब यह एक निश्चित मान से कम होता है, तो चिपचिपाहट थोड़ी बढ़ जाती है, और अंततः मुक्त एसिड बनता है और अवक्षेपित होता है जब Ca2+ की सांद्रता स्टोइकोमेट्रिक बिंदु से अधिक होती है, तो CMC अणु Ca2+ के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, और घोल में एक अधिरचना मौजूद होती है। उत्तरी चीन विश्वविद्यालय के लियांग याकिन आदि ने संशोधित हाइड्रोक्सीएथिल सेलुलोज (CHEC) के तनु और सांद्रित घोल के रियोलॉजिकल गुणों पर विशेष शोध करने के लिए विस्कोमीटर विधि और घूर्णी विस्कोमीटर विधि का उपयोग किया। शोध के परिणामों में पाया गया कि: (1) शुद्ध पानी में धनायनिक हाइड्रोक्सीएथिल सेलुलोज में विशिष्ट पॉलीइलेक्ट्रोलाइट चिपचिपापन व्यवहार होता है, और सांद्रता की वृद्धि के साथ कम चिपचिपापन बढ़ जाता है। उच्च प्रतिस्थापन डिग्री वाले धनायनिक हाइड्रोक्सीएथिल सेलुलोज की आंतरिक चिपचिपाहट कम प्रतिस्थापन डिग्री वाले धनायनिक हाइड्रोक्सीएथिल सेलुलोज की तुलना में अधिक होती है। (2) धनायनिक हाइड्रोक्सीएथिल सेलुलोज का घोल गैर-न्यूटोनियन द्रव विशेषताओं को प्रदर्शित करता है और इसमें कतरनी पतलापन विशेषताएं होती हैं: जैसे-जैसे घोल की द्रव्यमान सांद्रता बढ़ती है, इसकी स्पष्ट चिपचिपाहट बढ़ती है; नमक के घोल की एक निश्चित सांद्रता में, CHEC स्पष्ट चिपचिपाहट यह जोड़ा नमक सांद्रता की वृद्धि के साथ घट जाती है। समान कतरनी दर के अंतर्गत, CaCl2 विलयन प्रणाली में CHEC की स्पष्ट श्यानता, NaCl विलयन प्रणाली में CHEC की तुलना में काफी अधिक होती है।

अनुसंधान के निरंतर गहन होने और अनुप्रयोग क्षेत्रों के निरंतर विस्तार के साथ, विभिन्न सेल्यूलोज ईथर से बने मिश्रित प्रणाली समाधानों के गुणों ने भी लोगों का ध्यान आकर्षित किया है। उदाहरण के लिए, सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज (NACMC) और हाइड्रॉक्सीएथाइल सेलुलोज (HEC) का उपयोग तेल क्षेत्रों में तेल विस्थापन एजेंटों के रूप में किया जाता है, जिसमें मजबूत कतरनी प्रतिरोध, प्रचुर मात्रा में कच्चे माल और कम पर्यावरण प्रदूषण के फायदे हैं, लेकिन उन्हें अकेले उपयोग करने का प्रभाव आदर्श नहीं है। हालाँकि पूर्व में अच्छी चिपचिपाहट होती है, यह जलाशय के तापमान और लवणता से आसानी से प्रभावित होता है; हालाँकि बाद वाले में अच्छा तापमान और नमक प्रतिरोध होता है, इसकी गाढ़ा करने की क्षमता खराब होती है और खुराक अपेक्षाकृत बड़ी होती है। शोधकर्ताओं ने दोनों घोलों को मिलाया और पाया कि मिश्रित घोल की चिपचिपाहट बड़ी हो गई, तापमान प्रतिरोध और नमक प्रतिरोध में एक निश्चित सीमा तक सुधार हुआ, और अनुप्रयोग प्रभाव में वृद्धि हुई। वेरिका सोविलज एट अल ने एक घूर्णी विस्कोमीटर के साथ HPMC और NACMC और आयनिक सर्फेक्टेंट से बने मिश्रित प्रणाली के घोल के रियोलॉजिकल व्यवहार का अध्ययन किया है। प्रणाली का रियोलॉजिकल व्यवहार एचपीएमसी-एनएसीएमसी, एचपीएमसी-एसडीएस और एनएसीएमसी- (एचपीएमसी-एसडीएस) के बीच होने वाले विभिन्न प्रभावों पर निर्भर करता है।

सेल्यूलोज ईथर के घोल के रियोलॉजिकल गुण भी विभिन्न कारकों से प्रभावित होते हैं, जैसे कि एडिटिव्स, बाहरी यांत्रिक बल और तापमान। टोमोआकी हिनो एट अल. ने हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के रियोलॉजिकल गुणों पर निकोटीन के मिश्रण के प्रभाव का अध्ययन किया। 25 डिग्री सेल्सियस और 3% से कम सांद्रता पर, HPMC ने न्यूटोनियन द्रव व्यवहार प्रदर्शित किया। जब निकोटीन मिलाया गया, तो चिपचिपापन बढ़ गया, जिसने संकेत दिया कि निकोटीन ने उलझाव को बढ़ा दियाएचपीएमसीअणु। यहाँ निकोटीन एक नमकीन प्रभाव प्रदर्शित करता है जो HPMC के जेल बिंदु और कोहरे बिंदु को बढ़ाता है। यांत्रिक बल जैसे कतरनी बल का सेल्यूलोज ईथर जलीय घोल के गुणों पर भी कुछ प्रभाव पड़ेगा। रियोलॉजिकल टर्बिडीमीटर और छोटे कोण प्रकाश बिखराव उपकरण का उपयोग करके, यह पाया गया कि अर्ध-पतला घोल में, कतरनी दर में वृद्धि, कतरनी मिश्रण के कारण, कोहरे बिंदु का संक्रमण तापमान बढ़ जाएगा।