एचपीएमसी जेल तापमानावरील हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीचा प्रभाव

हायड्रोक्सीप्रॉपिल मेथिलसेल्युलोज (एचपीएमसी) सामान्यत: वापरल्या जाणार्‍या वॉटर-विद्रव्य पॉलिमर आहे, जे फार्मास्युटिकल्स, सौंदर्यप्रसाधने, अन्न आणि औद्योगिक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते, विशेषत: जेलच्या तयारीमध्ये. त्याच्या भौतिक गुणधर्म आणि विघटन वर्तनाचा भिन्न अनुप्रयोगांमधील प्रभावीतेवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. एचपीएमसी जेलचे गेलेशन तापमान हे त्याच्या मुख्य भौतिक गुणधर्मांपैकी एक आहे, जे नियंत्रित प्रकाशन, चित्रपट निर्मिती, स्थिरता इ. सारख्या विविध तयारींमध्ये त्याच्या कामगिरीवर थेट परिणाम करते.

1. एचपीएमसीची रचना आणि गुणधर्म

एचपीएमसी एक वॉटर-विद्रव्य पॉलिमर आहे जो सेल्युलोज आण्विक सांगाडा मध्ये हायड्रोक्सीप्रॉपिल आणि मिथाइल या दोन पर्यायांची ओळख करुन प्राप्त करतो. त्याच्या आण्विक संरचनेत दोन प्रकारचे पर्याय आहेत: हायड्रोक्सीप्रॉपिल (-सी 2 सीएचएचएच 3) आणि मिथाइल (-सीएच 3). भिन्न हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री, मेथिलेशनची डिग्री आणि पॉलिमरायझेशनची डिग्री यासारख्या घटकांचा विद्रव्यता, जेलिंग वर्तन आणि एचपीएमसीच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होईल.

जलीय सोल्यूशन्समध्ये, अ‍ॅन्सेनसेलएचपीएमसी पाण्याचे रेणूंनी हायड्रोजन बॉन्ड्स तयार करून आणि सेल्युलोज-आधारित सांगाडाशी संवाद साधून स्थिर कोलोइडल सोल्यूशन्स तयार करते. जेव्हा बाह्य वातावरण (जसे की तापमान, आयनिक सामर्थ्य इ.) बदलते, तेव्हा एचपीएमसी रेणूंमधील संवाद बदलू शकेल, परिणामी ग्लेशन होईल.

2. ग्लेशन तापमानाची व्याख्या आणि प्रभावित घटक

ग्लेशन तापमान (जीलेशन तापमान, टी_जीएल) तापमानाचा संदर्भ देते ज्यावर समाधान तापमान विशिष्ट पातळीवर वाढते तेव्हा एचपीएमसी सोल्यूशन द्रव पासून घन पर्यंत संक्रमण करण्यास सुरवात करते. या तापमानात, एचपीएमसी आण्विक साखळ्यांची हालचाल प्रतिबंधित केली जाईल, ज्यामुळे त्रिमितीय नेटवर्क रचना तयार होईल, परिणामी जेलसारखे पदार्थ तयार होतील.

एचपीएमसीच्या गेलेशन तापमानावर बर्‍याच घटकांमुळे परिणाम होतो, सर्वात महत्वाचा घटक म्हणजे हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री. हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री व्यतिरिक्त, जेल तापमानावर परिणाम करणारे इतर घटकांमध्ये आण्विक वजन, सोल्यूशन एकाग्रता, पीएच मूल्य, दिवाळखोर नसलेला प्रकार, आयनिक सामर्थ्य इत्यादींचा समावेश आहे.

3. एचपीएमसी जेल तापमानावरील हायड्रॉक्सीप्रोपिल सामग्रीचा प्रभाव

1.१ हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीच्या वाढीमुळे जेल तापमानात वाढ होते

एचपीएमसीचे गेलेशन तापमान त्याच्या रेणूमध्ये हायड्रोक्सीप्रॉपिल प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीशी जवळून संबंधित आहे. हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री जसजशी वाढत जाते तसतसे एचपीएमसी आण्विक साखळीवरील हायड्रोफिलिक सब्स्ट्यूंट्सची संख्या वाढते, परिणामी रेणू आणि पाण्यात वाढीव संवाद वाढतो. या परस्परसंवादामुळे आण्विक साखळ्या पुढे वाढतात, ज्यामुळे आण्विक साखळ्यांमधील परस्परसंवादाची शक्ती कमी होते. विशिष्ट एकाग्रता श्रेणीमध्ये, हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री वाढविणे हायड्रेशनची डिग्री वाढविण्यास मदत करते आणि आण्विक साखळ्यांच्या परस्पर व्यवस्थेस प्रोत्साहन देते, जेणेकरून नेटवर्कची रचना उच्च तापमानात तयार होऊ शकते. म्हणूनच, वाढत्या सामग्रीसह हायड्रोक्सीप्रॉपिल वाढते सह सहसा ग्लेशन तापमान वाढते.

उच्च हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीसह एचपीएमसी (जसे की एचपीएमसी के 15 एम) लोअर हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री (जसे की एचपीएमसी के 4 एम) असलेल्या एन्सेंसेलएचपीएमसीपेक्षा समान एकाग्रतेवर उच्च ग्लेशन तापमान प्रदर्शित करते. हे असे आहे कारण उच्च हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीमुळे रेणूंना कमी तापमानात संवाद साधणे आणि नेटवर्क तयार करणे अधिक कठीण होते, ज्यामुळे या हायड्रेशनवर मात करण्यासाठी उच्च तापमान आवश्यक असते आणि त्रिमितीय नेटवर्क रचना तयार करण्यासाठी इंटरमोलिक्युलर परस्परसंवादास प्रोत्साहित करते. ?

2.२ हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री आणि सोल्यूशन एकाग्रता यांच्यातील संबंध

सोल्यूशन एकाग्रता देखील एचपीएमसीच्या गेलेशन तापमानावर परिणाम करणारे एक महत्त्वपूर्ण घटक आहे. उच्च-एकाग्रता एचपीएमसी सोल्यूशन्समध्ये, इंटरमोलिक्युलर परस्परसंवाद अधिक मजबूत आहेत, म्हणून हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री कमी असली तरीही जीलेशन तापमान जास्त असू शकते. कमी एकाग्रतेवर, एचपीएमसी रेणूंमधील परस्परसंवाद कमकुवत आहे आणि कमी तापमानात सोल्यूशन जेलची शक्यता जास्त आहे.

जेव्हा हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री वाढते, जरी हायड्रोफिलिटी वाढते, तरीही उच्च तापमानात जेल तयार करणे आवश्यक असते. विशेषत: कमी एकाग्रतेच्या परिस्थितीत, ग्लेशन तापमान अधिक लक्षणीय वाढते. हे असे आहे कारण उच्च हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीसह एचपीएमसी तापमानात बदलांद्वारे आण्विक साखळी दरम्यान परस्परसंवादास प्रवृत्त करणे अधिक कठीण आहे आणि हायड्रेशन प्रभावावर मात करण्यासाठी ग्लेशन प्रक्रियेस अतिरिक्त औष्णिक उर्जा आवश्यक आहे.

3.3 जीलेशन प्रक्रियेवर हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीचा प्रभाव

हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीच्या एका विशिष्ट श्रेणीमध्ये, हायड्रेशन आणि आण्विक साखळ्यांमधील परस्परसंवादामुळे ग्लेशन प्रक्रियेचे वर्चस्व असते. जेव्हा एचपीएमसी रेणूमधील हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री कमी असते, तेव्हा हायड्रेशन कमकुवत होते, रेणू दरम्यानचा संवाद मजबूत असतो आणि कमी तापमान जेलच्या निर्मितीस प्रोत्साहित करू शकते. जेव्हा हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री जास्त असते, तेव्हा हायड्रेशन लक्षणीय वर्धित होते, आण्विक साखळ्यांमधील संवाद कमकुवत होतो आणि जीलेशन तापमान वाढते.

उच्च हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीमुळे एचपीएमसी सोल्यूशनच्या चिपचिपापनातही वाढ होऊ शकते, हा बदल कधीकधी ग्लेशनच्या प्रारंभाचे तापमान वाढवते.

हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्रीचा ग्लेशन तापमानावर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतोएचपीएमसी? हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री वाढत असताना, एचपीएमसीची हायड्रोफिलिटी वाढते आणि आण्विक साखळी दरम्यानचा संवाद कमकुवत होतो, म्हणून त्याचे गेलेशन तापमान सहसा वाढते. हायड्रेशन आणि आण्विक साखळ्यांमधील परस्परसंवाद यंत्रणेद्वारे ही घटना स्पष्ट केली जाऊ शकते. एचपीएमसीच्या हायड्रोक्सीप्रॉपिल सामग्री समायोजित करून, जिलेशन तापमानाचे अचूक नियंत्रण साध्य केले जाऊ शकते, ज्यामुळे फार्मास्युटिकल, अन्न आणि इतर औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये एचपीएमसीच्या कामगिरीचे अनुकूलन होते.