एचपीएमसी के पानी के प्रतिधारण और तापमान के बीच संबंध

1। एचपीएमसी की संरचना और जल प्रतिधारण

HPMC प्राकृतिक सेल्यूलोज के रासायनिक संशोधन द्वारा बनाया गया है, मुख्य रूप से सेल्यूलोज श्रृंखला में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल (-C3H7OH) और मिथाइल (-CH3) समूहों की शुरूआत द्वारा, जो इसे अच्छी घुलनशीलता और विनियमन गुण देता है। HPMC अणुओं में हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं। इसलिए, एचपीएमसी पानी को अवशोषित कर सकता है और पानी के साथ गठबंधन कर सकता है, पानी की प्रतिधारण दिखा सकता है।

 

जल प्रतिधारण पानी को बनाए रखने के लिए किसी पदार्थ की क्षमता को संदर्भित करता है। एचपीएमसी के लिए, यह मुख्य रूप से हाइड्रेशन के माध्यम से सिस्टम में पानी की सामग्री को बनाए रखने की अपनी क्षमता में प्रकट होता है, विशेष रूप से उच्च तापमान या उच्च आर्द्रता वातावरण में, जो प्रभावी रूप से पानी के तेजी से नुकसान को रोक सकता है और पदार्थ की विचरण को बनाए रख सकता है। चूंकि एचपीएमसी अणुओं में जलयोजन इसकी आणविक संरचना की बातचीत से निकटता से संबंधित है, इसलिए तापमान परिवर्तन सीधे एचपीएमसी के जल अवशोषण क्षमता और जल प्रतिधारण को प्रभावित करेगा।

 

2। एचपीएमसी के जल प्रतिधारण पर तापमान का प्रभाव

एचपीएमसी और तापमान के पानी के प्रतिधारण के बीच संबंध को दो पहलुओं से चर्चा की जा सकती है: एक एचपीएमसी की घुलनशीलता पर तापमान का प्रभाव है, और दूसरा इसकी आणविक संरचना और जलयोजन पर तापमान का प्रभाव है।

 

2.1 एचपीएमसी की घुलनशीलता पर तापमान का प्रभाव

पानी में एचपीएमसी की घुलनशीलता तापमान से संबंधित है। आम तौर पर, बढ़ते तापमान के साथ एचपीएमसी की घुलनशीलता बढ़ जाती है। जब तापमान बढ़ जाता है, तो पानी के अणु अधिक थर्मल ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पानी के अणुओं के बीच बातचीत को कमजोर किया जाता है, जिससे विघटन को बढ़ावा मिलता है एचपीएमसी। एचपीएमसी के लिए, तापमान में वृद्धि से कोलाइडल समाधान बनाना आसान हो सकता है, जिससे पानी में इसका पानी प्रतिधारण बढ़ जाता है।

 

हालांकि, बहुत अधिक तापमान एचपीएमसी समाधान की चिपचिपाहट को बढ़ा सकता है, जो इसके रियोलॉजिकल गुणों और फैलाव को प्रभावित करता है। यद्यपि यह प्रभाव घुलनशीलता के सुधार के लिए सकारात्मक है, बहुत अधिक तापमान इसकी आणविक संरचना की स्थिरता को बदल सकता है और जल प्रतिधारण में कमी का कारण बन सकता है।

 

2.2 एचपीएमसी की आणविक संरचना पर तापमान का प्रभाव

एचपीएमसी की आणविक संरचना में, हाइड्रोजन बॉन्ड मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सिल समूहों के माध्यम से पानी के अणुओं के साथ बनते हैं, और यह हाइड्रोजन बॉन्ड एचपीएमसी के पानी के प्रतिधारण के लिए महत्वपूर्ण है। जैसे -जैसे तापमान बढ़ता है, हाइड्रोजन बॉन्ड की ताकत बदल सकती है, जिसके परिणामस्वरूप एचपीएमसी अणु और पानी के अणु के बीच बाध्यकारी बल को कमजोर किया जा सकता है, जिससे इसके पानी के प्रतिधारण को प्रभावित किया जाता है। विशेष रूप से, तापमान में वृद्धि से एचपीएमसी अणु में हाइड्रोजन बॉन्ड का कारण होगा, जिससे इसकी जल अवशोषण और जल प्रतिधारण क्षमता कम हो जाएगी।

 

इसके अलावा, एचपीएमसी की तापमान संवेदनशीलता भी इसके समाधान के चरण व्यवहार में परिलक्षित होती है। अलग -अलग आणविक भार और विभिन्न प्रतिस्थापन समूहों के साथ एचपीएमसी में अलग -अलग थर्मल संवेदनशीलता होती है। आम तौर पर, कम आणविक भार एचपीएमसी तापमान के प्रति अधिक संवेदनशील होता है, जबकि उच्च आणविक भार एचपीएमसी अधिक स्थिर प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, काम करने वाले तापमान पर अपने जल प्रतिधारण को सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट तापमान सीमा के अनुसार उपयुक्त एचपीएमसी प्रकार का चयन करना आवश्यक है।

 

2.3 पानी के वाष्पीकरण पर तापमान का प्रभाव

उच्च तापमान वातावरण में, एचपीएमसी का पानी प्रतिधारण तापमान में वृद्धि के कारण त्वरित पानी के वाष्पीकरण से प्रभावित होगा। जब बाहरी तापमान बहुत अधिक होता है, तो एचपीएमसी प्रणाली में पानी वाष्पित होने की अधिक संभावना है। यद्यपि एचपीएमसी अपनी आणविक संरचना के माध्यम से एक निश्चित सीमा तक पानी को बनाए रख सकता है, अत्यधिक उच्च तापमान एचपीएमसी की पानी की प्रतिधारण क्षमता की तुलना में तेजी से पानी खो सकता है। इस मामले में, एचपीएमसी का पानी प्रतिधारण बाधित है, विशेष रूप से उच्च तापमान और शुष्क वातावरण में।

 

इस समस्या को कम करने के लिए, कुछ अध्ययनों से पता चला है कि उपयुक्त humectants को जोड़ना या सूत्र में अन्य घटकों को समायोजित करने से उच्च तापमान वातावरण में HPMC के जल प्रतिधारण प्रभाव में सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए, फॉर्मूला में चिपचिपापन संशोधक को समायोजित करके या कम-वक्तानी विलायक का चयन करके, एचपीएमसी के पानी के प्रतिधारण को कुछ हद तक सुधार किया जा सकता है, जिससे पानी के वाष्पीकरण पर तापमान में वृद्धि के प्रभाव को कम किया जा सकता है।