تتناسب لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز عكسياً مع درجة الحرارة، أي أن اللزوجة تزداد مع انخفاض درجة الحرارة.

يُعدّ هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) مادة متعددة الاستخدامات في العديد من الصناعات، بما في ذلك المستحضرات الصيدلانية ومستحضرات التجميل والأغذية. ويُستخدم على نطاق واسع كمُكثّف ومستحلب، وتتغير لزوجته تبعًا لدرجة الحرارة التي يتعرض لها. سنركز في هذه المقالة على العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة في هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز.

تُعرَّف اللزوجة بأنها مقياس لمقاومة السائل للتدفق. مادة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) مادة شبه صلبة، وتعتمد مقاومة تدفقها على عوامل مختلفة، منها درجة الحرارة. لفهم العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة في مادة HPMC، نحتاج أولًا إلى معرفة كيفية تكوّن هذه المادة ومكوناتها.

يُستخلص هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) من السليلوز، وهو بوليمر طبيعي موجود في النباتات. ولإنتاج HPMC، يُجرى تعديل كيميائي على السليلوز باستخدام أكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل. ينتج عن هذا التعديل تكوين مجموعات هيدروكسي بروبيل وميثيل إيثر في سلسلة السليلوز. والنتيجة هي مادة شبه صلبة قابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية، وتُستخدم في تطبيقات متنوعة، منها طلاء الأقراص ومُكثِّف الأطعمة، وغيرها.

تعتمد لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) على تركيز المادة ودرجة الحرارة التي تتعرض لها. وبشكل عام، تنخفض لزوجة HPMC مع زيادة التركيز. وهذا يعني أن التركيزات العالية من HPMC تؤدي إلى لزوجة أقل، والعكس صحيح.

مع ذلك، فإن العلاقة العكسية بين اللزوجة ودرجة الحرارة أكثر تعقيدًا. فكما ذُكر سابقًا، تزداد لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) مع انخفاض درجة الحرارة. وهذا يعني أنه عند تعريض HPMC لدرجات حرارة منخفضة، تقل سيولته وتزداد لزوجته. وبالمثل، عند تعريض HPMC لدرجات حرارة عالية، تزداد سيولته وتقل لزوجته.

توجد عوامل عديدة تؤثر على العلاقة بين درجة الحرارة واللزوجة في هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC). فعلى سبيل المثال، يمكن أن تؤثر المواد المذابة الأخرى الموجودة في السائل على اللزوجة، وكذلك درجة حموضة السائل. ومع ذلك، توجد عمومًا علاقة عكسية بين اللزوجة ودرجة الحرارة في هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) نظرًا لتأثير درجة الحرارة على الروابط الهيدروجينية والتفاعلات الجزيئية لسلاسل السليلوز فيه.

عند تعريض مادة HPMC لدرجات حرارة منخفضة، تصبح سلاسل السليلوز أكثر صلابة، مما يؤدي إلى زيادة الروابط الهيدروجينية. تتسبب هذه الروابط الهيدروجينية في مقاومة المادة للتدفق، وبالتالي زيادة لزوجتها. وعلى العكس من ذلك، عند تعريض مادة HPMC لدرجات حرارة عالية، تصبح سلاسل السليلوز أكثر مرونة، مما ينتج عنه عدد أقل من الروابط الهيدروجينية. وهذا يقلل من مقاومة المادة للتدفق، مما يؤدي إلى انخفاض لزوجتها.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من وجود علاقة عكسية عادةً بين لزوجة ودرجة حرارة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)، إلا أن هذا لا ينطبق دائمًا على جميع أنواعه. وقد تختلف العلاقة الدقيقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة تبعًا لعملية التصنيع ونوع هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز المستخدم.

يُعدّ هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) مادة متعددة الوظائف تُستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات لخصائصها المُكثّفة والمُستحلبة. وتعتمد لزوجة HPMC على عدة عوامل، منها تركيز المادة ودرجة الحرارة التي تتعرض لها. وبشكل عام، تتناسب لزوجة HPMC عكسيًا مع درجة الحرارة، أي أنه كلما انخفضت درجة الحرارة، زادت اللزوجة. ويعود ذلك إلى تأثير درجة الحرارة على الروابط الهيدروجينية والتفاعلات الجزيئية لسلاسل السليلوز داخل HPMC.