ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ ଇଥର ଦ୍ରବଣର ଗୁଣ ଏବଂ ଏହାର ପ୍ରଭାବଶାଳୀ କାରକଗୁଡ଼ିକ କ’ଣ?

ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ ଇଥର ଦ୍ରବଣର ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗୁଣ ହେଉଛି ଏହାର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣ। ଅନେକ ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ ଇଥରର ବିଶେଷ ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣ ସେମାନଙ୍କୁ ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ କରିଥାଏ, ଏବଂ ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ଅଧ୍ୟୟନ ନୂତନ ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ରର ବିକାଶ କିମ୍ବା କିଛି ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ରର ଉନ୍ନତି ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ। ସାଂଘାଇ ଜିଆଓ ଟୋଙ୍ଗ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଲି ଜିଙ୍ଗ ଏହାର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣ ଉପରେ ଏକ ପଦ୍ଧତିଗତ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ।କାର୍ବୋକ୍ସିମିଥାଇଲସେଲୁଲୋଜ (CMC), CMC ର ଆଣବିକ ଗଠନ ପାରାମିଟର (ଆଣବିକ ଓଜନ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନର ଡିଗ୍ରୀ), ସାନ୍ଦ୍ରତା pH, ଏବଂ ଆୟନିକ ଶକ୍ତିର ପ୍ରଭାବ ସମେତ। ଗବେଷଣା ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଆଣବିକ ଓଜନ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନର ଡିଗ୍ରୀ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଦ୍ରବଣର ଶୂନ୍ୟ-ଶିଅର ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଆଣବିକ ଓଜନ ବୃଦ୍ଧି ଅର୍ଥ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳର ବୃଦ୍ଧି, ଏବଂ ଅଣବିକ ମଧ୍ୟରେ ସହଜ ଜଡ଼ତା ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି କରେ; ବର୍ଦ୍ଧିତ ମାତ୍ରା ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଅଣବିକଗୁଡ଼ିକୁ ଦ୍ରବଣରେ ଅଧିକ ବିସ୍ତାର କରିଥାଏ। ଅବସ୍ଥା ବିଦ୍ୟମାନ, ହାଇଡ୍ରୋଡାଇନାମିକ୍ ଆୟତନ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ବଡ଼ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବଡ଼ ହୋଇଯାଏ। ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ CMC ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଯାହାର ଭିସ୍କୋଇଲାଷ୍ଟିସିଟି ଅଛି। pH ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ଦ୍ରତା ହ୍ରାସ ପାଏ, ଏବଂ ଯେତେବେଳେ ଏହା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୂଲ୍ୟଠାରୁ କମ୍ ହୁଏ, ସାନ୍ଦ୍ରତା ସାମାନ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଏବଂ ଶେଷରେ ମୁକ୍ତ ଏସିଡ୍ ଗଠିତ ହୁଏ ଏବଂ ଅବକ୍ଷେପିତ ହୁଏ। CMC ଏକ ପଲିଆନିଓନିକ ପଲିମର, ଯେତେବେଳେ ମୋନୋଭାଲେଣ୍ଟ ଲୁଣ ଆୟନ Na+, K+ ଢାଲ ଯୋଗ କରାଯାଏ, ସେହି ଅନୁସାରେ ସାନ୍ଦ୍ରତା ହ୍ରାସ ପାଇବ। ଦ୍ୱିଭାଲେଣ୍ଟ କ୍ୟାଟେସନ୍ Caz+ ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ଦ୍ରତା ପ୍ରଥମେ ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ ପରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଯେତେବେଳେ Ca2+ ର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଷ୍ଟୋଇକିଓମେଟ୍ରିକ୍ ବିନ୍ଦୁ ଠାରୁ ଅଧିକ ହୁଏ, CMC ଅଣୁ Ca2+ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରନ୍ତି, ଏବଂ ଦ୍ରବଣରେ ଏକ ସୁପରଷ୍ଟ୍ରକଚର ବିଦ୍ୟମାନ ଥାଏ। ଚୀନର ଉତ୍ତର ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଲିଆଙ୍ଗ ୟାକିନ, ଇତ୍ୟାଦି ଭିସ୍କୋମିଟର ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଭିସ୍କୋମିଟର ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ (CHEC) ର ତରଳ ଏବଂ ଘନ ଦ୍ରବଣର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣ ଉପରେ ବିଶେଷ ଗବେଷଣା କରିଥିଲେ। ଗବେଷଣା ଫଳାଫଳରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ: (1) ବିଶୁଦ୍ଧ ପାଣିରେ କ୍ୟାଟାନିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ସାଧାରଣ ପଲିଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଆଚରଣ ଥାଏ, ଏବଂ ଘନତା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ହ୍ରାସ ହୋଇଥିବା ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଉଚ୍ଚ ଡିଗ୍ରୀ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ସହିତ କ୍ୟାଟାନିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସାନ୍ଦ୍ରତା କମ୍ ଡିଗ୍ରୀ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ସହିତ କ୍ୟାଟାନିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ। (2) କ୍ୟାଟାନିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ଦ୍ରବଣ ଅଣ-ନ୍ୟୁଟୋନିଆନ୍ ତରଳ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ ଏବଂ କିଆରି ପତଳା କରିବା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଥାଏ: ଦ୍ରବଣର ପରିମାଣ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ଏହାର ସ୍ପଷ୍ଟ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ; ଲୁଣ ଦ୍ରବଣର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ, CHEC ସ୍ପଷ୍ଟ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଯୋଗ ହୋଇଥିବା ଲୁଣ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ହ୍ରାସ ପାଏ। ସମାନ ସିଅର୍ ହାର ଅଧୀନରେ, CaCl2 ଦ୍ରବଣ ପ୍ରଣାଳୀରେ CHEC ର ସ୍ପଷ୍ଟ ସାନ୍ଦ୍ରତା NaCl ଦ୍ରବଣ ପ୍ରଣାଳୀରେ CHEC ତୁଳନାରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ।

ଗବେଷଣାର ନିରନ୍ତର ଗଭୀରତା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ରର ନିରନ୍ତର ପ୍ରସାରଣ ସହିତ, ବିଭିନ୍ନ ସେଲୁଲୋଜ ଇଥରରେ ଗଠିତ ମିଶ୍ରିତ ପ୍ରଣାଳୀ ସମାଧାନର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଲୋକଙ୍କ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସୋଡିୟମ କାର୍ବୋକ୍ସିମିଥିଲ ସେଲୁଲୋଜ (NACMC) ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ ସେଲୁଲୋଜ (HEC) ତୈଳ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକରେ ତୈଳ ବିସ୍ଥାପନ ଏଜେଣ୍ଟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯାହାର ଶକ୍ତିଶାଳୀ ସିୟର ପ୍ରତିରୋଧ, ପ୍ରଚୁର କଞ୍ଚାମାଲ ଏବଂ କମ୍ ପରିବେଶ ପ୍ରଦୂଷଣର ସୁବିଧା ଅଛି, କିନ୍ତୁ କେବଳ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟବହାର କରିବାର ପ୍ରଭାବ ଆଦର୍ଶ ନୁହେଁ। ଯଦିଓ ପ୍ରଥମଟିର ଭଲ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଅଛି, ଏହା ଜଳଭଣ୍ଡାରର ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଲବଣତା ଦ୍ୱାରା ସହଜରେ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ; ଯଦିଓ ପରବର୍ତ୍ତୀଟିର ଭଲ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଲୁଣ ପ୍ରତିରୋଧ ଅଛି, ଏହାର ଘନତା କ୍ଷମତା ଦୁର୍ବଳ ଏବଂ ମାତ୍ରା ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭାବରେ ବଡ଼। ଗବେଷକମାନେ ଦୁଇଟି ସମାଧାନକୁ ମିଶ୍ରଣ କରି ଦେଖିଲେ ଯେ ମିଶ୍ରିତ ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ଦ୍ରତା ବଡ଼ ହୋଇଗଲା, ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଲୁଣ ପ୍ରତିରୋଧ କିଛି ପରିମାଣରେ ଉନ୍ନତ ହୋଇଥିଲା, ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ ପ୍ରଭାବ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା। ଭେରିକା ସୋଭିଲଜ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ HPMC ଏବଂ NACMC ଏବଂ ଆନୋନିକ୍ ସର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ମିଶ୍ରିତ ପ୍ରଣାଳୀର ଦ୍ରବଣର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଆଚରଣକୁ ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଭିସ୍କୋମିଟର ସହିତ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଛନ୍ତି। ସିଷ୍ଟମର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଆଚରଣ HPMC-NACMC, HPMC-SDS ଏବଂ NACMC- (HPMC- SDS) ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ, ଯାହା ମଧ୍ୟରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରଭାବ ଦେଖାଦେଇଥିଲା।

ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ ଇଥର ଦ୍ରବଣର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ବିଭିନ୍ନ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ଯୋଗକ, ବାହ୍ୟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବଳ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା। ଟୋମୋଆକି ହିନୋ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପ୍ରୋପିଲ୍ ମିଥାଇଲସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍‌ର ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ଉପରେ ନିକୋଟିନ୍ ଯୋଗର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ। 25C ଏବଂ 3% ରୁ କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ, HPMC ନ୍ୟୁଟନିଆନ୍ ତରଳ ଆଚରଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲା। ଯେତେବେଳେ ନିକୋଟିନ୍ ଯୋଡା ଯାଇଥିଲା, ସେତେବେଳେ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା, ଯାହା ସୂଚାଇଥିଲା ଯେ ନିକୋଟିନ୍ ଜଡ଼କୁ ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା।ଏଚପିଏମସିଅଣୁ। ଏଠାରେ ନିକୋଟିନ୍ ଏକ ଲବଣ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ ଯାହା HPMC ର ଜେଲ୍ ବିନ୍ଦୁ ଏବଂ କୁହୁଡ଼ି ବିନ୍ଦୁକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ସିଅର୍ ବଳ ଭଳି ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବଳ ମଧ୍ୟ ସେଲୁଲୋଜ୍ ଇଥର ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣର ଗୁଣ ଉପରେ କିଛି ପ୍ରଭାବ ପକାଇବ। ରିଓଲୋଜିକାଲ୍ ଟର୍ବିଡିମିଟର୍ ଏବଂ କ୍ଷୁଦ୍ର କୋଣ ଆଲୋକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନକରଣ ବ୍ୟବହାର କରି, ଏହା ଦେଖାଯାଏ ଯେ ଅର୍ଦ୍ଧ-ପାଗଳ ଦ୍ରବଣରେ, ସିଅର୍ ହାର ବୃଦ୍ଧି କରି, ସିଅର୍ ମିଶ୍ରଣ ଯୋଗୁଁ, କୁହୁଡ଼ି ବିନ୍ଦୁର ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ।