HPMC oder Hydroxypropylmethylcellulose ist eine vielseitige Substanz, die in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt wird, darunter in der Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie. Es wird häufig als Verdickungsmittel und Emulgator verwendet und seine Viskosität ändert sich je nach der Temperatur, der es ausgesetzt ist. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Beziehung zwischen Viskosität und Temperatur in HPMC.
Die Viskosität ist als Maß für den Fließwiderstand einer Flüssigkeit definiert. HPMC ist eine halbfeste Substanz, deren Widerstandsmessung von verschiedenen Faktoren, einschließlich der Temperatur, abhängt. Um den Zusammenhang zwischen Viskosität und Temperatur in HPMC zu verstehen, müssen wir zunächst wissen, wie die Substanz entsteht und woraus sie besteht.
HPMC wird aus Cellulose gewonnen, einem natürlich vorkommenden Polymer in Pflanzen. Zur Herstellung von HPMC muss Cellulose chemisch mit Propylenoxid und Methylchlorid modifiziert werden. Diese Modifikation führt zur Bildung von Hydroxypropyl- und Methylethergruppen in der Cellulosekette. Das Ergebnis ist eine halbfeste Substanz, die in Wasser und organischen Lösungsmitteln gelöst werden kann und in vielfältigen Anwendungen eingesetzt wird, unter anderem als Überzug für Tabletten und als Verdickungsmittel für Lebensmittel.
Die Viskosität von HPMC hängt von der Konzentration der Substanz und der Temperatur ab, der sie ausgesetzt ist. Im Allgemeinen nimmt die Viskosität von HPMC mit zunehmender Konzentration ab. Das bedeutet, dass höhere HPMC-Konzentrationen zu niedrigeren Viskositäten führen und umgekehrt.
Der umgekehrte Zusammenhang zwischen Viskosität und Temperatur ist jedoch komplizierter. Wie bereits erwähnt, steigt die Viskosität von HPMC mit sinkender Temperatur. Das heißt, wenn HPMC niedrigen Temperaturen ausgesetzt wird, nimmt seine Fließfähigkeit ab und es wird viskoser. Wenn HPMC hohen Temperaturen ausgesetzt wird, erhöht sich ebenfalls seine Fließfähigkeit und seine Viskosität nimmt ab.
Es gibt verschiedene Faktoren, die das Verhältnis zwischen Temperatur und Viskosität in HPMC beeinflussen. Beispielsweise können andere in der Flüssigkeit vorhandene gelöste Stoffe die Viskosität beeinflussen, ebenso wie der pH-Wert der Flüssigkeit. Im Allgemeinen besteht jedoch eine umgekehrte Beziehung zwischen Viskosität und Temperatur in HPMC aufgrund des Einflusses der Temperatur auf die Wasserstoffbrückenbindungen und molekularen Wechselwirkungen der Celluloseketten in HPMC.
Wenn HPMC niedrigen Temperaturen ausgesetzt wird, werden die Celluloseketten steifer, was zu einer verstärkten Wasserstoffbindung führt. Diese Wasserstoffbrückenbindungen bewirken einen Strömungswiderstand des Stoffes und erhöhen dadurch seine Viskosität. Wenn HPMCs hingegen hohen Temperaturen ausgesetzt wurden, wurden die Celluloseketten flexibler, was zu weniger Wasserstoffbrückenbindungen führte. Dadurch verringert sich der Fließwiderstand der Substanz, was zu einer geringeren Viskosität führt.
Es ist erwähnenswert, dass zwar normalerweise ein umgekehrter Zusammenhang zwischen der Viskosität und der Temperatur von HPMC besteht, dies jedoch nicht immer bei allen HPMC-Typen der Fall ist. Die genaue Beziehung zwischen Viskosität und Temperatur kann je nach Herstellungsprozess und der verwendeten HPMC-Qualität variieren.
HPMC ist eine multifunktionale Substanz, die aufgrund ihrer verdickenden und emulgierenden Eigenschaften in verschiedenen Branchen weit verbreitet ist. Die Viskosität von HPMC hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Konzentration der Substanz und der Temperatur, der sie ausgesetzt ist. Im Allgemeinen ist die Viskosität von HPMC umgekehrt proportional zur Temperatur, was bedeutet, dass mit sinkender Temperatur die Viskosität zunimmt. Dies ist auf den Einfluss der Temperatur auf die Wasserstoffbrückenbindung und die molekularen Wechselwirkungen der Celluloseketten innerhalb von HPMC zurückzuführen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.09.2023