黃原膠的黏度與哪些因素有關(guān)?
發(fā)表時(shí)間:2025-03-03黃原膠的黏度受到多種因素的影響,以下是具體介紹:
一、自身結(jié)構(gòu)因素
分子質(zhì)量:黃原膠分子質(zhì)量越大,分子鏈越長(zhǎng),在溶液中分子間的相互作用越強(qiáng),纏結(jié)程度越高,流體力學(xué)體積也越大,從而使黏度增加,例如,高相對(duì)分子質(zhì)量的黃原膠在相同濃度下,比低相對(duì)分子質(zhì)量的黃原膠溶液具有更高的黏度。
分子構(gòu)象:黃原膠分子在溶液中存在螺旋結(jié)構(gòu)和無(wú)規(guī)線團(tuán)等構(gòu)象。在一定條件下,分子從螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)時(shí),分子鏈的柔性增加,分子間的相互作用和纏結(jié)情況發(fā)生變化,會(huì)導(dǎo)致黏度改變。一般來(lái)說(shuō),處于螺旋構(gòu)象時(shí),黃原膠的黏度相對(duì)較高。
二、外部環(huán)境因素
濃度:黃原膠溶液的黏度隨濃度的增加而顯著增大,這是因?yàn)殡S著濃度升高,黃原膠分子間的距離減小,分子間的相互作用增強(qiáng),分子鏈之間的纏結(jié)程度增加,從而使溶液的內(nèi)摩擦力增大,表現(xiàn)為黏度上升。
溫度:溫度對(duì)黃原膠黏度的影響具有一定的特殊性。在較低溫度范圍內(nèi),黃原膠溶液的黏度隨溫度升高略有下降,這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,分子間的相互作用減弱。但在一定溫度范圍內(nèi)(如 25 - 75℃),黃原膠的黏度相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)溫度超過(guò)一定值后,黏度會(huì)急劇下降,這是因?yàn)楦邷仄茐牧它S原膠的分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)象。
pH 值:黃原膠在 pH 值為 4-10 的范圍內(nèi),黏度相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng) pH 值小于 4 或大于 10 時(shí),黏度可能會(huì)發(fā)生變化。在酸性條件下,可能會(huì)導(dǎo)致黃原膠分子中的某些基團(tuán)發(fā)生質(zhì)子化,影響分子的電荷分布和構(gòu)象,從而使黏度下降;在強(qiáng)堿性條件下,可能會(huì)引起分子鏈的降解等反應(yīng),也會(huì)使黏度降低。
鹽離子:適量的鹽離子可以屏蔽黃原膠分子鏈上的電荷,減少分子鏈間的靜電排斥作用,使分子鏈更易纏結(jié),從而提高黏度,但當(dāng)鹽離子濃度過(guò)高時(shí),會(huì)發(fā)生鹽析作用,破壞其分子與水分子的結(jié)合,使它的溶解性降低,導(dǎo)致黏度下降。不同種類的鹽離子對(duì)黃原膠黏度的影響也有所不同,一般來(lái)說(shuō),二價(jià)金屬離子(如 Ca2⁺、Mg2⁺)比一價(jià)金屬離子(如 Na⁺、K⁺)對(duì)黏度的影響更為顯著。
剪切速率:黃原膠溶液具有假塑性,即其黏度隨剪切速率的增加而降低。在低剪切速率下,黃原膠分子鏈相互纏結(jié),溶液表現(xiàn)出較高的黏度;隨著剪切速率的增加,分子鏈的纏結(jié)結(jié)構(gòu)被逐漸破壞,分子鏈沿流動(dòng)方向取向排列,溶液內(nèi)摩擦力減小,黏度下降。當(dāng)剪切速率去除后,分子鏈又會(huì)重新纏結(jié),黏度恢復(fù)。
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