సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణం యొక్క లక్షణాలు మరియు దాని ప్రభావ కారకాలు ఏమిటి?

సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణం యొక్క అతి ముఖ్యమైన లక్షణం దాని రియోలాజికల్ లక్షణం. అనేక సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ల యొక్క ప్రత్యేక రియోలాజికల్ లక్షణాలు వాటిని వివిధ రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించుకునేలా చేస్తాయి మరియు రియోలాజికల్ లక్షణాల అధ్యయనం కొత్త అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌ల అభివృద్ధికి లేదా కొన్ని అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌ల మెరుగుదలకు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. షాంఘై జియావో టోంగ్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి లి జింగ్ రియోలాజికల్ లక్షణాలపై క్రమబద్ధమైన అధ్యయనాన్ని నిర్వహించారు.కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC), CMC యొక్క పరమాణు నిర్మాణ పారామితుల ప్రభావం (పరమాణు బరువు మరియు ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ), గాఢత pH మరియు అయానిక్ బలంతో సహా. పరమాణు బరువు మరియు ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ పెరుగుదలతో ద్రావణం యొక్క సున్నా-కోత స్నిగ్ధత పెరుగుతుందని పరిశోధన ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. పరమాణు బరువు పెరుగుదల అంటే పరమాణు గొలుసు పెరుగుదల, మరియు అణువుల మధ్య సులభంగా చిక్కుకోవడం ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధతను పెంచుతుంది; ప్రత్యామ్నాయం యొక్క పెద్ద డిగ్రీ ద్రావణంలో అణువులను మరింత సాగేలా చేస్తుంది. స్థితి ఉంది, హైడ్రోడైనమిక్ వాల్యూమ్ సాపేక్షంగా పెద్దది మరియు స్నిగ్ధత పెద్దదిగా మారుతుంది. CMC సజల ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత ఏకాగ్రత పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది, ఇది విస్కోలాస్టిసిటీని కలిగి ఉంటుంది. ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత pH విలువతో తగ్గుతుంది మరియు అది ఒక నిర్దిష్ట విలువ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, స్నిగ్ధత కొద్దిగా పెరుగుతుంది మరియు చివరికి స్వేచ్ఛా ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది మరియు అవక్షేపించబడుతుంది. CMC అనేది ఒక పాలియానియోనిక్ పాలిమర్, మోనోవాలెంట్ సాల్ట్ అయాన్లు Na+, K+ షీల్డ్‌ను జోడించినప్పుడు, స్నిగ్ధత తదనుగుణంగా తగ్గుతుంది. డైవాలెంట్ కేషన్ Caz+ జోడించడం వలన ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత మొదట తగ్గుతుంది మరియు తరువాత పెరుగుతుంది. Ca2+ సాంద్రత స్టోయికియోమెట్రిక్ పాయింట్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, CMC అణువులు Ca2+ తో సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు ద్రావణంలో ఒక సూపర్ స్ట్రక్చర్ ఉంటుంది. లియాంగ్ యాకిన్, నార్త్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ చైనా, మొదలైనవారు విస్కోమీటర్ పద్ధతి మరియు భ్రమణ విస్కోమీటర్ పద్ధతిని ఉపయోగించి సవరించిన హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ (CHEC) యొక్క పలుచన మరియు సాంద్రీకృత ద్రావణాల యొక్క రియలాజికల్ లక్షణాలపై ప్రత్యేక పరిశోధన చేశారు. పరిశోధన ఫలితాలు ఇలా కనుగొన్నాయి: (1) కాటినిక్ హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ స్వచ్ఛమైన నీటిలో సాధారణ పాలీఎలక్ట్రోలైట్ స్నిగ్ధత ప్రవర్తనను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఏకాగ్రత పెరుగుదలతో తగ్గిన స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది. అధిక స్థాయి ప్రత్యామ్నాయంతో కాటినిక్ హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ యొక్క అంతర్గత స్నిగ్ధత తక్కువ స్థాయి ప్రత్యామ్నాయంతో కాటినిక్ హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. (2) కాటినిక్ హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ యొక్క ద్రావణం న్యూటోనియన్ కాని ద్రవ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది మరియు కోత పలుచన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది: ద్రావణ ద్రవ్యరాశి సాంద్రత పెరిగేకొద్దీ, దాని స్పష్టమైన స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది; ఉప్పు ద్రావణం యొక్క నిర్దిష్ట సాంద్రతలో, CHEC స్పష్టమైన స్నిగ్ధత జోడించిన ఉప్పు సాంద్రత పెరుగుదలతో తగ్గుతుంది. అదే కోత రేటు కింద, CaCl2 ద్రావణ వ్యవస్థలో CHEC యొక్క స్పష్టమైన స్నిగ్ధత NaCl ద్రావణ వ్యవస్థలో CHEC కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

పరిశోధన నిరంతరం లోతుగా ఉండటం మరియు అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌ల నిరంతర విస్తరణతో, వివిధ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లతో కూడిన మిశ్రమ వ్యవస్థ పరిష్కారాల లక్షణాలు కూడా ప్రజల దృష్టిని ఆకర్షించాయి. ఉదాహరణకు, సోడియం కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్ (NACMC) మరియు హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్ (HEC) చమురు క్షేత్రాలలో చమురు స్థానభ్రంశం ఏజెంట్లుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి బలమైన కోత నిరోధకత, సమృద్ధిగా ముడి పదార్థాలు మరియు తక్కువ పర్యావరణ కాలుష్యం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి, కానీ వాటిని మాత్రమే ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రభావం అనువైనది కాదు. మునుపటిది మంచి స్నిగ్ధతను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఇది రిజర్వాయర్ ఉష్ణోగ్రత మరియు లవణీయత ద్వారా సులభంగా ప్రభావితమవుతుంది; రెండోది మంచి ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, దాని గట్టిపడే సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు మోతాదు సాపేక్షంగా పెద్దది. పరిశోధకులు రెండు పరిష్కారాలను కలిపారు మరియు మిశ్రమ ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత పెద్దదిగా మారిందని, ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు ఉప్పు నిరోధకత కొంతవరకు మెరుగుపడిందని మరియు అనువర్తన ప్రభావం మెరుగుపడిందని కనుగొన్నారు. వెరికా సోవిల్జ్ మరియు ఇతరులు HPMC మరియు NACMC మరియు అయోనిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్‌తో కూడిన మిశ్రమ వ్యవస్థ యొక్క ద్రావణం యొక్క రియోలాజికల్ ప్రవర్తనను భ్రమణ విస్కోమీటర్‌తో అధ్యయనం చేశారు. వ్యవస్థ యొక్క భూగర్భ ప్రవర్తన HPMC-NACMC, HPMC-SDS మరియు NACMC- (HPMC-SDS) ల మధ్య సంభవించిన విభిన్న ప్రభావాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్రావణాల యొక్క భూగర్భ లక్షణాలు కూడా సంకలనాలు, బాహ్య యాంత్రిక శక్తి మరియు ఉష్ణోగ్రత వంటి వివిధ అంశాలచే ప్రభావితమవుతాయి. టోమోకి హినో మరియు ఇతరులు హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ యొక్క భూగర్భ లక్షణాలపై నికోటిన్ చేరిక ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు. 25C వద్ద మరియు 3% కంటే తక్కువ సాంద్రత వద్ద, HPMC న్యూటోనియన్ ద్రవ ప్రవర్తనను ప్రదర్శించింది. నికోటిన్ జోడించినప్పుడు, స్నిగ్ధత పెరిగింది, ఇది నికోటిన్ చిక్కును పెంచుతుందని సూచించింది.హెచ్‌పిఎంసిఅణువులు. ఇక్కడ నికోటిన్ HPMC యొక్క జెల్ పాయింట్ మరియు ఫాగ్ పాయింట్‌ను పెంచే సాల్టింగ్ ప్రభావాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. షీర్ ఫోర్స్ వంటి యాంత్రిక శక్తులు సెల్యులోజ్ ఈథర్ జల ద్రావణం యొక్క లక్షణాలపై కూడా కొంత ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. రియోలాజికల్ టర్బిడిమీటర్ మరియు చిన్న కోణ కాంతి వికీర్ణ పరికరాన్ని ఉపయోగించి, సెమీ-డైల్యూట్ ద్రావణంలో, షీర్ రేటును పెంచుతూ, షీర్ మిక్సింగ్ కారణంగా, ఫాగ్ పాయింట్ యొక్క పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుందని కనుగొనబడింది.