L'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), come un comune derivato della cellulosa, è ampiamente utilizzato nell'edilizia, nel settore farmaceutico, nel settore alimentare, nei prodotti chimici quotidiani e in altri settori. La qualità dell'HPMC viene giudicata principalmente dagli aspetti delle proprietà fisiche e chimiche, delle prestazioni funzionali e dell'effetto d'uso.
1. Aspetto e colore
HPMC è solitamente polvere o granuli bianchi o biancastri. Se si nota un cambiamento significativo del colore, come ingiallimento, ingrigimento, ecc., può significare che la sua purezza non è elevata o che è contaminato. Inoltre, l'uniformità della dimensione delle particelle riflette anche il livello di controllo del processo produttivo. Le buone particelle HPMC dovrebbero essere distribuite uniformemente senza evidenti agglomerazioni o impurità.
2. Prova di solubilità
HPMC ha una buona solubilità in acqua, che è un indicatore importante per giudicarne la qualità. Attraverso un semplice test di dissoluzione è possibile valutarne la solubilità e la viscosità. I passaggi sono i seguenti:
Prendi una piccola quantità di polvere HPMC, aggiungila gradualmente all'acqua fredda o all'acqua a temperatura ambiente e osserva il suo processo di dissoluzione. L'HPMC di alta qualità dovrebbe essere disperso uniformemente in breve tempo senza evidente precipitazione flocculante e infine formare una soluzione colloidale trasparente o leggermente torbida.
La velocità di dissoluzione dell'HPMC è correlata alla sua struttura molecolare, al grado di sostituzione e alla purezza del processo. L'HPMC di scarsa qualità può dissolversi lentamente e formare facilmente coaguli difficili da decomporre.
3. Misurazione della viscosità
La viscosità è uno dei parametri più critici per la qualità dell'HPMC. La sua viscosità in acqua è influenzata dal peso molecolare e dal grado di sostituzione e viene solitamente misurata da un viscosimetro rotazionale o da un viscosimetro capillare. Il metodo specifico consiste nel sciogliere una certa quantità di HPMC in acqua, preparare una soluzione ad una certa concentrazione e quindi misurare la viscosità della soluzione. Dai dati sulla viscosità si può giudicare che:
Se il valore di viscosità è troppo basso, può significare che il peso molecolare è piccolo oppure è stato degradato durante il processo produttivo;
Se il valore di viscosità è troppo alto, può significare che il peso molecolare è troppo grande o che la sostituzione non è uniforme.
4. Rilevamento della purezza
La purezza dell'HPMC influirà direttamente sulle sue prestazioni. I prodotti con bassa purezza spesso contengono più residui o impurità. Un giudizio preliminare può essere formulato con i seguenti semplici metodi:
Test dei residui durante la combustione: mettere una piccola quantità di campione HPMC in un forno ad alta temperatura e bruciarlo. La quantità di residuo può riflettere il contenuto di sali inorganici e ioni metallici. I residui HPMC di alta qualità dovrebbero essere molto piccoli.
Test del valore del pH: prendere una quantità adeguata di HPMC e scioglierlo in acqua, quindi utilizzare una carta per test del pH o un pHmetro per misurare il valore del pH della soluzione. In circostanze normali, la soluzione acquosa dell'HPMC dovrebbe essere prossima alla neutralità. Se è acido o alcalino, potrebbero essere presenti impurità o sottoprodotti.
5. Proprietà termiche e stabilità termica
Riscaldando il campione HPMC, è possibile osservarne la stabilità termica. L'HPMC di alta qualità dovrebbe avere un'elevata stabilità termica durante il riscaldamento e non dovrebbe decomporsi o guastarsi rapidamente. I semplici passaggi del test delle prestazioni termiche includono:
Riscaldare una piccola quantità di campione su una piastra calda e osservarne il punto di fusione e la temperatura di decomposizione.
Se il campione inizia a decomporsi o a cambiare colore a una temperatura più bassa, significa che la sua stabilità termica è scarsa.
6. Determinazione del contenuto di umidità
Un contenuto di umidità troppo elevato di HPMC influirà sulla stabilità e sulle prestazioni di conservazione. Il suo contenuto di umidità può essere determinato con il metodo del peso:
Mettere il campione HPMC in un forno e asciugarlo a 105℃ fino a peso costante, quindi calcolare la differenza di peso prima e dopo l'essiccazione per ottenere il contenuto di umidità. L'HPMC di alta qualità dovrebbe avere un basso contenuto di umidità, solitamente controllato al di sotto del 5%.
7. Grado di rilevamento della sostituzione
Il grado di sostituzione dei gruppi metossi e idrossipropossi dell'HPMC influisce direttamente sulle sue prestazioni, come solubilità, temperatura del gel, viscosità, ecc. Il grado di sostituzione può essere determinato mediante titolazione chimica o spettroscopia a infrarossi, ma questi metodi sono più complicati e richiedono essere eseguiti in un ambiente di laboratorio. In breve, HPMC con bassa sostituzione ha scarsa solubilità e può formare gel irregolari in acqua.
8. Test della temperatura del gel
La temperatura del gel dell'HPMC è la temperatura alla quale forma un gel durante il riscaldamento. L'HPMC di alta qualità ha un intervallo di temperatura del gel specifico, solitamente tra 60°C e 90°C. Il metodo di test per la temperatura del gel è:
Sciogliere HPMC in acqua, aumentare gradualmente la temperatura e osservare la temperatura alla quale la soluzione cambia da trasparente a torbida, che è la temperatura del gel. Se la temperatura del gel si discosta dall'intervallo normale, può significare che la sua struttura molecolare o il grado di sostituzione non soddisfano gli standard.
9. Valutazione delle prestazioni
Le prestazioni dell'applicazione di HPMC per scopi diversi potrebbero essere diverse. Ad esempio, nel settore edile, l’HPMC viene spesso utilizzato come agente di ritenzione idrica e addensante. Le sue prestazioni di ritenzione idrica e l'effetto addensante possono essere testati attraverso esperimenti con malta o mastice. Nelle industrie farmaceutiche e alimentari, l'HPMC viene utilizzato come materiale filmogeno o per capsule e il suo effetto filmogeno e le proprietà colloidali possono essere testati tramite esperimenti.
10. Odore e sostanze volatili
L'HPMC di alta qualità non dovrebbe avere odori evidenti. Se il campione ha un odore pungente o un sapore estraneo, può significare che durante il processo di produzione sono state introdotte sostanze chimiche indesiderate o che contiene sostanze altamente volatili. Inoltre, l'HPMC di alta qualità non dovrebbe produrre gas irritanti ad alte temperature.
La qualità dell'HPMC può essere giudicata mediante semplici test fisici come la misurazione dell'aspetto, della solubilità e della viscosità, o con mezzi chimici come test di purezza e test delle prestazioni termiche. Attraverso questi metodi è possibile esprimere un giudizio preliminare sulla qualità dell'HPMC, garantendone così prestazioni stabili nelle applicazioni reali.
Orario di pubblicazione: 25 settembre 2024