हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) प्राकृतिक सेल्यूलोज के रासायनिक संशोधन द्वारा प्राप्त एक गैर-आयनिक जल-घुलनशील बहुलक यौगिक है। इसका व्यापक रूप से भोजन, दवा, सौंदर्य प्रसाधन और निर्माण उद्योगों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से दवा तैयारियों में एक चिपकने वाला, गाढ़ा करने वाला, पायसीकारी और निलंबित करने वाले एजेंट के रूप में। आवेदन प्रक्रिया में, HPMC जलीय घोल की चिपचिपाहट विशेषताएँ विभिन्न क्षेत्रों में इसके प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
1. हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की संरचना और गुण
एचपीएमसी की आणविक संरचना में दो प्रतिस्थापन समूह, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल (-CH) होते हैं₂चोच₃) और मिथाइल (-OCH₃), जिससे इसमें पानी में अच्छी घुलनशीलता और संशोधन क्षमता होती है। HPMC आणविक श्रृंखला में एक निश्चित कठोर संरचना होती है, लेकिन यह जलीय घोल में एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना भी बना सकती है, जिसके परिणामस्वरूप चिपचिपाहट में वृद्धि होती है। इसका आणविक भार, प्रतिस्थापन का प्रकार और प्रतिस्थापन की डिग्री (यानी, प्रत्येक इकाई के हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल और मिथाइल प्रतिस्थापन की डिग्री) का घोल की चिपचिपाहट पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
2. जलीय घोल की श्यानता विशेषताएँ
एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट विशेषताएँ विलायक की सांद्रता, आणविक भार, तापमान और पीएच मान जैसे कारकों से निकटता से संबंधित हैं। आम तौर पर, एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट इसकी सांद्रता की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है। इसकी चिपचिपाहट गैर-न्यूटोनियन रियोलॉजिकल व्यवहार को दर्शाती है, अर्थात, जैसे-जैसे कतरनी दर बढ़ती है, घोल की चिपचिपाहट धीरे-धीरे कम होती जाती है, जिससे कतरनी पतलापन घटना दिखाई देती है।
(1) एकाग्रता का प्रभाव
एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट और इसकी सांद्रता के बीच एक निश्चित संबंध है। जैसे-जैसे एचपीएमसी की सांद्रता बढ़ती है, जलीय घोल में आणविक अंतःक्रियाएं बढ़ती हैं, और आणविक श्रृंखलाओं का उलझाव और क्रॉस-लिंकिंग बढ़ता है, जिसके परिणामस्वरूप घोल की चिपचिपाहट में वृद्धि होती है। कम सांद्रता पर, एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट सांद्रता की वृद्धि के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है, लेकिन उच्च सांद्रता पर, घोल की चिपचिपाहट वृद्धि सपाट हो जाती है और एक स्थिर मूल्य तक पहुँच जाती है।
(2) अणुभार का प्रभाव
HPMC का आणविक भार सीधे इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट को प्रभावित करता है। उच्च आणविक भार वाले HPMC में लंबी आणविक श्रृंखलाएँ होती हैं और जलीय घोल में अधिक जटिल त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बना सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च चिपचिपाहट होती है। इसके विपरीत, कम आणविक भार वाले HPMC में इसकी छोटी आणविक श्रृंखलाओं के कारण एक ढीली नेटवर्क संरचना और कम चिपचिपापन होता है। इसलिए, आवेदन करते समय, आदर्श चिपचिपाहट प्रभाव को प्राप्त करने के लिए उपयुक्त आणविक भार वाले HPMC को चुनना बहुत महत्वपूर्ण है।
(3) तापमान का प्रभाव
तापमान HPMC जलीय घोल की चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पानी के अणुओं की गति तेज होती जाती है और घोल की चिपचिपाहट आमतौर पर कम होती जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब तापमान बढ़ता है, तो HPMC आणविक श्रृंखला की स्वतंत्रता बढ़ जाती है और अणुओं के बीच परस्पर क्रिया कमजोर हो जाती है, जिससे घोल की चिपचिपाहट कम हो जाती है। हालाँकि, विभिन्न बैचों या ब्रांडों से तापमान के लिए HPMC की प्रतिक्रिया भी भिन्न हो सकती है, इसलिए तापमान की स्थिति को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होती है।
(4) पीएच मान का प्रभाव
एचपीएमसी स्वयं एक गैर-आयनिक यौगिक है, और इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट पीएच में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है। हालांकि एचपीएमसी अम्लीय या तटस्थ वातावरण में अपेक्षाकृत स्थिर चिपचिपाहट विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, एचपीएमसी की घुलनशीलता और चिपचिपाहट अत्यधिक अम्लीय या क्षारीय वातावरण में प्रभावित होगी। उदाहरण के लिए, मजबूत एसिड या मजबूत क्षारीय परिस्थितियों में, एचपीएमसी अणु आंशिक रूप से विघटित हो सकते हैं, जिससे इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट कम हो जाती है।
3. एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट विशेषताओं का रियोलॉजिकल विश्लेषण
एचपीएमसी जलीय घोल का रियोलॉजिकल व्यवहार आमतौर पर गैर-न्यूटोनियन द्रव विशेषताओं को दर्शाता है, जिसका अर्थ है कि इसकी चिपचिपाहट न केवल समाधान एकाग्रता और आणविक भार जैसे कारकों से संबंधित है, बल्कि कतरनी दर से भी संबंधित है। आम तौर पर, कम कतरनी दरों पर, एचपीएमसी जलीय घोल उच्च चिपचिपाहट दिखाता है, जबकि कतरनी दर बढ़ने पर, चिपचिपाहट कम हो जाती है। इस व्यवहार को "कतरनी पतलापन" या "कतरनी पतलापन" कहा जाता है और यह कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, कोटिंग्स, फार्मास्युटिकल तैयारियों, खाद्य प्रसंस्करण आदि के क्षेत्रों में, एचपीएमसी की कतरनी पतलापन विशेषताएँ यह सुनिश्चित कर सकती हैं कि कम गति वाले अनुप्रयोगों के दौरान उच्च चिपचिपाहट बनी रहे, और यह उच्च गति वाली कतरनी स्थितियों के तहत अधिक आसानी से बह सके।
4. एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाले अन्य कारक
(1) नमक का प्रभाव
नमक के विलेय (जैसे सोडियम क्लोराइड) को मिलाने से HPMC जलीय घोल की चिपचिपाहट बढ़ सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नमक घोल की आयनिक शक्ति को बदलकर अणुओं के बीच परस्पर क्रिया को बढ़ा सकता है, जिससे HPMC अणु अधिक सघन नेटवर्क संरचना बनाते हैं, जिससे चिपचिपाहट बढ़ती है। हालाँकि, चिपचिपाहट पर नमक के प्रकार और सांद्रता के प्रभाव को भी विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होती है।
(2) अन्य योजकों का प्रभाव
HPMC जलीय घोल में अन्य योजक (जैसे सर्फेक्टेंट, पॉलिमर, आदि) मिलाने से भी चिपचिपाहट प्रभावित होगी। उदाहरण के लिए, सर्फेक्टेंट HPMC की चिपचिपाहट को कम कर सकते हैं, खासकर जब सर्फेक्टेंट की सांद्रता अधिक हो। इसके अलावा, कुछ पॉलिमर या कण भी HPMC के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं और इसके घोल के रियोलॉजिकल गुणों को बदल सकते हैं।
चिपचिपापन विशेषताओंहायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉज जलीय घोल कई कारकों से प्रभावित होते हैं, जिसमें सांद्रता, आणविक भार, तापमान, पीएच मान आदि शामिल हैं। एचपीएमसी जलीय घोल आमतौर पर गैर-न्यूटोनियन रियोलॉजिकल गुणों को प्रदर्शित करता है, इसमें अच्छा गाढ़ापन और कतरनी पतलापन गुण होता है, और इसका व्यापक रूप से विभिन्न औद्योगिक और दवा क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इन चिपचिपाहट विशेषताओं को समझना और उनमें महारत हासिल करना विभिन्न अनुप्रयोगों में एचपीएमसी के उपयोग को अनुकूलित करने में मदद करेगा। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आदर्श चिपचिपाहट और रियोलॉजिकल गुण प्राप्त करने के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त एचपीएमसी प्रकार और प्रक्रिया स्थितियों का चयन किया जाना चाहिए।
पोस्ट करने का समय: मार्च-01-2025