હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ પદ્ધતિ

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (HPMC)બાંધકામ, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, ખોરાક અને દૈનિક રસાયણોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું એક મહત્વપૂર્ણ નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર છે. HPMC ની ગુણવત્તા અને ઉપયોગિતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે સ્નિગ્ધતા એક મુખ્ય સૂચક છે. તે માત્ર તેના દ્રાવણના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મોને પ્રતિબિંબિત કરતું નથી પરંતુ તેના જાડા થવા, પાણીની જાળવણી અને ફિલ્મ-રચના ગુણધર્મો સાથે પણ સીધો સંબંધ ધરાવે છે. સુસંગત ઉત્પાદન ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, વૈજ્ઞાનિક અને પ્રમાણિત સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સ્નિગ્ધતા માપન કરવું આવશ્યક છે.

૧. પરીક્ષણ સિદ્ધાંત

HPMC પાણીમાં ઓગળીને પારદર્શક અથવા અર્ધપારદર્શક દ્રાવણ બનાવે છે. તેની સ્નિગ્ધતા મુખ્યત્વે પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી, અવેજીની ડિગ્રી અને દ્રાવણની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ ચોક્કસ તાપમાને પ્રવાહ દરમિયાન દ્રાવણના આંતરિક ઘર્ષણને માપીને HPMC દ્રાવણના પ્રવાહ ગુણધર્મોનું લક્ષણ દર્શાવે છે. માપન સામાન્ય રીતે રોટેશનલ વિસ્કોમીટર (બ્રુકફિલ્ડ પ્રકાર) અથવા કેશિલરી વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. રોટેશનલ પદ્ધતિનો વધુ ઉપયોગ થાય છે, કારણ કે તે વિવિધ રોટેશનલ ગતિએ દ્રાવણના શીયર-થિનિંગ ગુણધર્મોની વધુ સાહજિક સમજ પૂરી પાડે છે.

2. સામાન્ય ધોરણો અને પરીક્ષણ શરતો

હાલમાં, HPMC સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ મુખ્યત્વે નીચેના પર આધારિત છે:

ચાઇનીઝ સ્ટાન્ડર્ડ: GB/T 12000 "સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ માટે સામાન્ય પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ"

યુએસ સ્ટાન્ડર્ડ: ASTM D1347 "સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશન્સ માટે સ્ટાન્ડર્ડ ટેસ્ટ પદ્ધતિઓ"

ઉદ્યોગ પ્રથા: બ્રુકફિલ્ડ રોટેશનલ વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરીને 20°C પર 2% જલીય દ્રાવણનો ઉપયોગ કરીને સ્નિગ્ધતા માપવામાં આવે છે.

પરીક્ષણ દ્રાવણની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે 2% (દળ અપૂર્ણાંક) હોય છે, પરંતુ વિવિધ HPMC ગ્રેડને 1%, 2% અથવા તેથી વધુ સાંદ્રતા પર પણ માપાંકનની જરૂર પડી શકે છે. પરીક્ષણ તાપમાન 20±0.1°C પર સખત રીતે નિયંત્રિત હોવું જોઈએ, કારણ કે તાપમાનમાં વધઘટ સ્નિગ્ધતા વાંચનને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે.

૩. પ્રાયોગિક પ્રક્રિયા

૩.૧. રીએજન્ટ અને સાધનની તૈયારી

ચોકસાઇ વિશ્લેષણાત્મક સંતુલન (0.1 મિલિગ્રામ ચોકસાઈ)

બ્રુકફિલ્ડ રોટેશનલ વિસ્કોમીટર (સામાન્ય રીતે ઉપલબ્ધ LV શ્રેણી)

૩.૨. સતત તાપમાનવાળા પાણીના સ્નાન અથવા તાપમાન-નિયંત્રિત વાતાવરણ

શુદ્ધ પાણી (GB/T 6682 ગ્રેડ III પાણીની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે)

બીકર અને સ્ટિરર સાફ કરો

૩.૩. ઉકેલની તૈયારી

HPMC નમૂનાનું 2.00 ગ્રામ (± 0.01 ગ્રામ) ચોક્કસ વજન કરો.

શુદ્ધ પાણીના લક્ષ્ય જથ્થાના આશરે 80% (આશરે 80 મિલી) બીકરમાં મૂકો અને લગભગ 80°C સુધી ગરમ કરો. ગંઠાઈ ન જાય તે માટે ધીમે ધીમે અને સમાનરૂપે HPMC ને બીકરમાં છાંટતા રહો.

HPMC સંપૂર્ણપણે ભીનું અને વિખેરાઈ જાય ત્યાં સુધી હલાવતા રહો. પછી, બાકીનું ઠંડુ પાણી ઉમેરો અને ઓરડાના તાપમાને ઠંડુ કરો, કુલ વોલ્યુમ 100 મિલી સુધી લાવો.

સંપૂર્ણપણે સોજો આવે અને હવાના પરપોટા દૂર થાય તે માટે દ્રાવણને રાતોરાત 4°C પર રેફ્રિજરેટરમાં રાખો.

૩.૪. સ્નિગ્ધતા માપન

દ્રાવણને સતત તાપમાનવાળા પાણીના સ્નાનમાં સ્થાનાંતરિત કરો, 20 ± 0.1°C તાપમાન જાળવી રાખો. યોગ્ય સ્પિન્ડલ (સામાન્ય રીતે નંબર 2 અથવા નંબર 3) અને ગતિ (સામાન્ય રીતે 30 rpm) પસંદ કરો.

સોય સ્થિર થયા પછી વિસ્કોમીટર શરૂ કરો અને વાંચન રેકોર્ડ કરો. દરેક માપને ત્રણ વખત પુનરાવર્તિત કરો, અને સરેરાશને અંતિમ પરિણામ તરીકે લો.

જો વાંચન સાધનની શ્રેણી કરતાં વધી જાય, તો સ્પિન્ડલ બદલો અથવા સાંદ્રતાને સમાયોજિત કરો અને ફરીથી માપો.

4. સાવચેતીઓ

તાપમાન નિયંત્રણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. તાપમાનમાં દરેક 1°C વધારા સાથે, સ્નિગ્ધતા લગભગ 2% થી 3% ઘટે છે.

દ્રાવણ સંપૂર્ણપણે ઓગળેલું અને પરપોટા મુક્ત હોવું જોઈએ, નહીં તો વાંચન ઓછું અથવા વધઘટ થતું રહેશે.

HPMC શીયર-થિનિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, તેથી ઝડપ અને માપન સમય સતત જાળવી રાખવો જોઈએ.

વિસર્જન અને રીડિંગ્સને અસર ન થાય તે માટે ઉપયોગમાં લેવાતું પાણી અશુદ્ધિઓ અને આયનોથી મુક્ત હોવું જોઈએ.

સાધનનું નિયમિતપણે માપાંકન કરવું જોઈએ, અને સ્પિન્ડલ અને નમૂનાના કન્ટેનરને સ્વચ્છ રાખવા જોઈએ.

5. પ્રભાવિત પરિબળોનું વિશ્લેષણ

પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી અને અવેજીની ડિગ્રી: HPMC ના પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી જેટલી વધારે હશે, પરમાણુ સાંકળ જેટલી લાંબી હશે અને દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા એટલી જ વધારે હશે. મેથોક્સી અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપોક્સી અવેજીની ડિગ્રી તેની હાઇડ્રોફિલિસિટી અને દ્રાવણની રચનાને પણ અસર કરે છે.

સાંદ્રતા: દ્રાવણની સાંદ્રતા અને સ્નિગ્ધતા ઘાતાંકીય રીતે સંબંધિત છે, અને સાંદ્રતામાં નાના ફેરફારો પણ પરીક્ષણ પરિણામોને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે. તાપમાન અને pH: તાપમાનમાં વધારો સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે, જ્યારે pH ફેરફારો સામાન્ય રીતે HPMC સ્નિગ્ધતા પર ઓછી અસર કરે છે કારણ કે તે નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર છે.

સોલ્યુશન એજિંગ: લાંબા સમય સુધી સંગ્રહ કર્યા પછી સ્નિગ્ધતા ધીમે ધીમે ઘટી શકે છે. પરીક્ષણ તૈયાર કર્યાના 24 કલાકની અંદર પૂર્ણ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

૬. પરિણામ પ્રસ્તુતિ અને અરજી

પરીક્ષણ પરિણામો mPa·s (મિલીપાસ્કલ્સ·સેકન્ડ) માં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, “2% દ્રાવણ, 20°C, 20,000 mPa·s.” ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં,એચપીએમસીસ્નિગ્ધતા ગ્રેડ સામાન્ય રીતે હજારમા ભાગમાં દર્શાવવામાં આવે છે, જેમ કે 400 cps અને 20,000 cps. વપરાશકર્તાઓ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ અને ફોર્મ્યુલેશન ડિઝાઇનના આધારે વિવિધ ગ્રેડ પસંદ કરી શકે છે.