Factors que influeixen en la viscositat de la carboximetilcel·lulosa sòdica

La viscositat de les solucions de carboximetilcel·lulosa sòdica (CMC) pot estar influenciada per diversos factors. Aquests són alguns dels factors clau que afecten la viscositat de les solucions CMC:

1. Concentració: la viscositat de les solucions CMC augmenta generalment amb l'augment de la concentració. Les concentracions més altes de CMC donen lloc a més cadenes de polímers a la solució, cosa que condueix a un major enredament molecular i una viscositat més alta. Tanmateix, normalment hi ha un límit per a l'augment de la viscositat a concentracions més altes a causa de factors com la reologia de la solució i les interaccions polímer-solvent.
2. Grau de substitució (DS): el grau de substitució fa referència al nombre mitjà de grups carboximetil per unitat de glucosa a la cadena de cel·lulosa. CMC amb un DS més alt tendeix a tenir una viscositat més alta perquè té grups més carregats, que promouen interaccions intermoleculars més fortes i una major resistència al flux.
3. Pes molecular: el pes molecular de CMC pot influir en la seva viscositat. Un CMC de pes molecular més elevat normalment condueix a solucions de viscositat més alta a causa de l'augment de l'entrellat de la cadena i de les cadenes de polímer més llargues. Tanmateix, un CMC de pes molecular excessivament alt també pot donar lloc a un augment de la viscositat de la solució sense un augment proporcional de l'eficiència d'espessiment.
4. Temperatura: la temperatura té un impacte significatiu en la viscositat de les solucions CMC. En general, la viscositat disminueix a mesura que augmenta la temperatura a causa de la reducció de les interaccions polímer-solvent i l'augment de la mobilitat molecular. Tanmateix, l'efecte de la temperatura sobre la viscositat pot variar en funció de factors com la concentració de polímers, el pes molecular i el pH de la solució.
5. pH: El pH de la solució CMC pot afectar la seva viscositat a causa dels canvis en la ionització i conformació del polímer. El CMC sol ser més viscós a valors de pH més alts perquè els grups carboximetil estan ionitzats, donant lloc a repulsions electrostàtiques més fortes entre cadenes de polímers. Tanmateix, les condicions extremes de pH poden provocar canvis en la solubilitat i la conformació del polímer, que poden afectar la viscositat de manera diferent segons el grau i la formulació CMC específics.
6. Contingut de sal: la presència de sals a la solució pot influir en la viscositat de les solucions CMC mitjançant efectes sobre les interaccions polímer-solvent i les interaccions ió-polímer. En alguns casos, l'addició de sals pot augmentar la viscositat mitjançant el cribratge de repulsions electrostàtiques entre cadenes de polímers, mentre que en altres casos, pot disminuir la viscositat alterant les interaccions polímer-solvent i afavorint l'agregació del polímer.
7. Velocitat de cisalla: la viscositat de les solucions CMC també pot dependre de la velocitat de cisalla o de la velocitat a la qual s'aplica l'esforç a la solució. Les solucions CMC solen presentar un comportament d'aprimament de cisalla, on la viscositat disminueix amb l'augment de la velocitat de cisalla a causa de l'alineació i l'orientació de les cadenes de polímers al llarg de la direcció del flux. L'extensió de l'aprimament per cisalla pot variar en funció de factors com la concentració de polímers, el pes molecular i el pH de la solució.

la viscositat de les solucions de carboximetilcel·lulosa sòdica està influenciada per una combinació de factors que inclouen la concentració, el grau de substitució, el pes molecular, la temperatura, el pH, el contingut de sal i la velocitat de cisalla. Entendre aquests factors és important per optimitzar la viscositat de les solucions CMC per a aplicacions específiques en indústries com ara l'alimentació, la farmacèutica, la cosmètica i la cura personal.