സോഡിയം കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് വിസ്കോസിറ്റി

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയും വ്യത്യസ്ത ഉപയോഗങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പല ഗ്രേഡുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. വാഷിംഗ് തരത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി 10~70 (100-ൽ താഴെ), കെട്ടിട അലങ്കാരത്തിനും മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾക്കും വിസ്കോസിറ്റിയുടെ ഉയർന്ന പരിധി 200~1200 വരെയാണ്, കൂടാതെ ഫുഡ് ഗ്രേഡിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി ഇതിലും കൂടുതലാണ്. അവയെല്ലാം 1000-ന് മുകളിലാണ്, വിവിധ വ്യവസായങ്ങളുടെ വിസ്കോസിറ്റി ഒരുപോലെയല്ല.

അതിന്റെ ഉപയോഗങ്ങളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണി കാരണം.
സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി അതിന്റെ ആപേക്ഷിക തന്മാത്രാ പിണ്ഡം, സാന്ദ്രത, താപനില, pH മൂല്യം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് എഥൈൽ അല്ലെങ്കിൽ കാർബോക്സിപ്രോപൈൽ സെല്ലുലോസ്, ജെലാറ്റിൻ, സാന്തൻ ഗം, കാരജീനൻ, വെട്ടുക്കിളി ബീൻ ഗം, ഗ്വാർ ഗം, അഗർ, സോഡിയം ആൽജിനേറ്റ്, പെക്റ്റിൻ, ഗം അറബിക്, സ്റ്റാർച്ച് എന്നിവയുമായി കലർത്തിയിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകൾക്ക് നല്ല പൊരുത്തക്കേടും (അതായത് സിനർജിസ്റ്റിക് പ്രഭാവം) ഉണ്ട്.

pH മൂല്യം 7 ആകുമ്പോൾ, സോഡിയം കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി ഏറ്റവും ഉയർന്നതായിരിക്കും, pH മൂല്യം 4~11 ആകുമ്പോൾ അത് താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതായിരിക്കും. ആൽക്കലി ലോഹത്തിന്റെയും അമോണിയം ലവണങ്ങളുടെയും രൂപത്തിലുള്ള കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. ഡൈവാലന്റ് ലോഹ അയോണുകൾ Ca2+, Mg2+, Fe2+ എന്നിവ അതിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയെ ബാധിക്കും. വെള്ളി, ബേരിയം, ക്രോമിയം അല്ലെങ്കിൽ Fe3+ പോലുള്ള ഘനലോഹങ്ങൾക്ക് ലായനിയിൽ നിന്ന് അവക്ഷിപ്തമാകാൻ കഴിയും. ചേലേറ്റിംഗ് ഏജന്റ് സിട്രിക് ആസിഡ് ചേർക്കുന്നത് പോലുള്ള അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത നിയന്ത്രിക്കുകയാണെങ്കിൽ, കൂടുതൽ വിസ്കോസിറ്റിയുള്ള ലായനി രൂപപ്പെടാൻ കഴിയും, അതിന്റെ ഫലമായി മൃദുവായതോ കടുപ്പമുള്ളതോ ആയ ഗം ലഭിക്കും.

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഒരുതരം പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസാണ്, ഇത് സാധാരണയായി കോട്ടൺ ലിന്റർ അല്ലെങ്കിൽ മരത്തിന്റെ പൾപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി നിർമ്മിക്കുകയും ക്ഷാര സാഹചര്യങ്ങളിൽ മോണോക്ലോറോഅസെറ്റിക് ആസിഡുമായി ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പ്രത്യേകതകളും സെല്ലുലോസ് ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഹൈഡ്രജനെ കാർബോക്സിമീതൈൽ ഗ്രൂപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതും അനുസരിച്ച്, വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള പകരക്കാരും വ്യത്യസ്ത തന്മാത്രാ ഭാര വിതരണങ്ങളുമുള്ള വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന പോളിമർ സംയുക്തങ്ങൾ ലഭിക്കും.

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന് നിരവധി സവിശേഷവും മികച്ചതുമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉള്ളതിനാൽ, ഇത് ദൈനംദിന രാസ വ്യവസായം, ഭക്ഷണം, മരുന്ന്, മറ്റ് വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനം എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സൂചകങ്ങളിലൊന്നാണ് സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി. വിസ്കോസിറ്റിയുടെ മൂല്യം സാന്ദ്രത, താപനില, ഷിയർ നിരക്ക് തുടങ്ങിയ വിവിധ ഘടകങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സാന്ദ്രത, താപനില, ഷിയർ നിരക്ക് തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയെ ബാധിക്കുന്ന ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളാണ്.

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ ബാധിക്കുന്ന ആന്തരിക ഘടകങ്ങളാണ് അതിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരവും തന്മാത്രാ വിതരണവും. സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ ഉൽ‌പാദന നിയന്ത്രണത്തിനും ഉൽപ്പന്ന പ്രകടന വികസനത്തിനും, അതിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരവും തന്മാത്രാ ഭാര വിതരണവും ഗവേഷണം ചെയ്യുന്നത് വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട റഫറൻസ് മൂല്യമാണ്, അതേസമയം വിസ്കോസിറ്റി അളക്കലിന് ഒരു പ്രത്യേക റഫറൻസ് പങ്ക് മാത്രമേ വഹിക്കാൻ കഴിയൂ.

ന്യൂട്ടന്റെ റിയോളജി നിയമങ്ങൾ, ഭൗതിക രസതന്ത്രത്തിലെ “റിയോളജി” യുടെ പ്രസക്തമായ ഉള്ളടക്കം ദയവായി വായിക്കുക, ഒന്നോ രണ്ടോ വാക്യങ്ങളിൽ അത് വിശദീകരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. നിങ്ങൾ അത് പറയേണ്ടതുണ്ടെങ്കിൽ: ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകത്തിനടുത്തുള്ള സിഎംസിയുടെ നേർപ്പിച്ച ലായനിക്ക്, ഷിയർ സ്ട്രെസ് കട്ടിംഗ് എഡ്ജ് നിരക്കിന് ആനുപാതികമാണ്, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ആനുപാതിക ഗുണകത്തെ വിസ്കോസിറ്റി കോഫിഫിഷ്യന്റ് അല്ലെങ്കിൽ കൈനെമാറ്റിക് വിസ്കോസിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്കിടയിലുള്ള ബലങ്ങളിൽ നിന്നാണ് വിസ്കോസിറ്റി ഉണ്ടാകുന്നത്, ഇതിൽ ഡിസ്പേഴ്‌ഷൻ ബലങ്ങളും ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച്, സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ പോളിമറൈസേഷൻ ഒരു രേഖീയ ഘടനയല്ല, മറിച്ച് ഒരു ബഹുശാഖ ഘടനയാണ്. ലായനിയിൽ, നിരവധി ബഹുശാഖ സെല്ലുലോസ് പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു സ്പേഷ്യൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഘടന കൂടുതൽ ഇറുകിയതാണെങ്കിൽ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ലായനിയിലെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്കിടയിലുള്ള ബലങ്ങൾ വർദ്ധിക്കും.

സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ നേർപ്പിച്ച ലായനിയിൽ ഒഴുക്ക് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്കിടയിലുള്ള ബലത്തെ മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള പോളിമറൈസേഷൻ ഉള്ള ഒരു ലായനിയിൽ ഒഴുക്ക് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ ബലം ആവശ്യമാണ്. വിസ്കോസിറ്റി അളക്കുന്നതിന്, സിഎംസി ലായനിയിലെ ബലം ഗുരുത്വാകർഷണമാണ്. സ്ഥിരമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ അവസ്ഥയിൽ, വലിയ അളവിലുള്ള പോളിമറൈസേഷൻ ഉള്ള സിഎംസി ലായനിയുടെ ചെയിൻ ഘടനയ്ക്ക് വലിയ ബലമുണ്ട്, കൂടാതെ ഒഴുക്ക് മന്ദഗതിയിലാണ്. മന്ദഗതിയിലുള്ള ഒഴുക്ക് വിസ്കോസിറ്റിയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി പ്രധാനമായും തന്മാത്രാ ഭാരവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പകരം വയ്ക്കലിന്റെ അളവുമായി വലിയ ബന്ധമൊന്നുമില്ല. പകരം വയ്ക്കുന്ന കാർബോക്സിമീതൈൽ ഗ്രൂപ്പിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം മുമ്പത്തെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പിനേക്കാൾ വലുതായതിനാൽ, പകരം വയ്ക്കലിന്റെ അളവ് കൂടുന്തോറും തന്മാത്രാ ഭാരം വർദ്ധിക്കും.

ഒരു അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതറായ സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ സോഡിയം ഉപ്പ്, വെളുത്തതോ പാൽ പോലെയുള്ളതോ ആയ ഒരു നാരുകളുള്ള പൊടി അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാനുൾ ആണ്, 0.5-0.7 ഗ്രാം/സെ.മീ3 സാന്ദ്രതയുള്ളതും, ഏതാണ്ട് മണമില്ലാത്തതും, രുചിയില്ലാത്തതും, ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിക്തുമാണ്. വെള്ളത്തിൽ വിതറി സുതാര്യമായ ഒരു കൊളോയ്ഡൽ ലായനി രൂപപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, എത്തനോൾ പോലുള്ള ജൈവ ലായകങ്ങളിൽ ലയിക്കില്ല. 1% ജലീയ ലായനിയുടെ pH 6.5 മുതൽ 8.5 വരെയാണ്. pH>10 അല്ലെങ്കിൽ <5 ആകുമ്പോൾ, സോഡിയം കാർബോക്സിമീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി കുറയുന്നു, കൂടാതെ pH=7 ആകുമ്പോൾ പ്രകടനം മികച്ചതായിരിക്കും.

ഇത് താപപരമായി സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെയായി വിസ്കോസിറ്റി വേഗത്തിൽ ഉയരുന്നു, 45 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ സാവധാനം മാറുന്നു. 80 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിൽ ദീർഘനേരം ചൂടാക്കുന്നത് കൊളോയിഡിനെ ഡീനേച്ചർ ചെയ്യുകയും വിസ്കോസിറ്റിയും പ്രകടനവും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. ഇത് വെള്ളത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കും, ലായനി സുതാര്യവുമാണ്; ക്ഷാര ലായനിയിൽ ഇത് വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ആസിഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്. pH മൂല്യം 2-3 ആകുമ്പോൾ, അത് അവക്ഷിപ്തമാകും.