Şeker pancarı küspesi selülozundan elde edilen karboksimetil selülozun çözeltilerinin akış aktivasyon enerjilerinin belirlenmesi

Şeker pancarı küspesi selülozundan elde edilen karboksimetil selülozdan hazırlanan 5-30 kg/m3 konsantrasyonlardaki ve 20-30 °C sıcaklıklardaki çözeltilerin akış davranışları döner viskozimetre yardımıyla belirlendi. Deneysel veriler Ostwald de Waele modeline uygulandı ve karboksimetil selüloz çözeltilerinin psüdoplastik davranış gösterdikleri bulundu. Konsantrasyon, sıcaklık ve kayma hızı görünür viskoziteyi etkiledi. Görünür viskozite sıcaklık ve kayma hızının artmasıyla azaldı konsantrasyonun artması ile arttı. Deneysel veriler sıcaklık ve konsantrasyonun fonksiyonu olarak akış aktivasyon enerjisinin belirlenerek görünür viskoziteyi tahmin etmek için çeşitli modellere uygulandı. Görünür viskoziteye hem sıcaklığın hem de konsantrasyonun birlikte etki ettiği eşitliklerden hesaplanan akış aktivasyon enerjileri değerlerinin, viskoziteye sadece sıcaklığın etki ettiği Arrhenius eşitliğinden her bir konsantrasyon için bulunan akış aktivasyon enerjilerinin en düşük ve en yüksek değerleri arasında kaldığı görülmüştür.

Determination of flow activation energies of solutions of carboxymethyl cellulose from sugar beet pulp cellulose

A rotational viscometer was used to determine the flow behaviour of carboxymethyl cellulose (concentration 10-30 kg/m3, temperature 20-30 °C) from sugar beet pulp cellulose. Ostwald de Waele model was applied to determine the flow behaviour of carboxymethyl cellulose solutions. Concentration, temperature and shear rate affected the rheological properties. The apparent viscosity decreased with increasing temperature and shear rate and increased with the increase in concentration, which shows that the behaviour of carboxymethyl cellulose solutions was pseudoplastic. The experimental data were fitted by models to predict of the the apparent viscosity as a function of temperature and concentration by determining the flow activation energies. The values of flow activation energies calculated from equations which gives The combined effect temperature and concentration on apparent viscosity were in the range of the values of flow activation energies calculated from Arrhenius equation.

PDF

___

1. K. A. Abdelrahim ve H. S. Ramaswamy, High Temperature/Pressure Rheology of Carboxymethyl Cellulose (CMC). Food Research International, 28, 3, 285-290, 1995.
2. S. N. Guerrero ve S. M. Alzamora, Effect of pH, Temperature and Glucose Addition on Flow Behaviour of Fruit Purees: II. Peach, Papaya and Mango Purees. Journal of Food Engineering, 33, 239-256, 1997.
3. L. Merle, D. Caharpentier, G. Mocanu ve S. Chapelle, Comparison of Distribution Pattern of Associative Carboxymethyl Cellulose Derivatives. European Polymer Journal, 35, 1-7, 1999.
4. R.E. Kirk ve D.F. Othmer, Cellulose. Encylopedia of Chemical Technology, 4, 593-683, 1967.
5. M.M. Denn, Process Fluid Mechanics. Englewoods Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1980.
6. J.F. Steffe, Rheological Methods in Food Process Engineering. Freeman Press Second Edition USA, 1992.
7. P. Hangen ve M.A. Tung, Rheograms for power-law Fluids using Coaxial Cylinder Viscometers and a Template Method. Canadian Institute of Food Science and Technology, 9, 98-104, 1967.
8. C.F. Shoemaker, J.I. Lewis ve M.S. Tamura, Instrumentation for Rheological Measurements of Food. Food Technology, 41,3, 80-84, 1987.
9. M. Marcotte, A. R. Taherian ve H. S. Ramaswamy, Evaluation of Rheological Properties of Selected Salt Enriched Foods Hydrocolloids. Journal of Food Engineering, 48, 157- 167, 2001.
10. J.G. Westra, Rheology of (Carboxymethyl) Cellulose with Xanthan Gum Properties. Macromolecules, 22, 367-370, 1989.
11. A. R. Almedia ve M. L Dias, Comparative Study of Shear Degradation of Carboxymethylcellulose and Poly (ethylene oxides) in Aqueous Solution. Polymer Degradation and Stability, 56, 331-337, 1997.
12. A. A. Vitali ve M. A. Rao, Flow Properties of Low-Pulp Concentrated Orange Juice: Effect of Temperature and Concentration. Journal of Food Science, 49, 3, 882-888, 1984.
13. J. A.Casas, A. F. Mohedano ve F. G. Ochoa, Viscosity of Guar Gum and Xanthan/ Guar Gum Mixture Solutions. Journal of the Science of Food and Agriculture. 80, 1722-1729,2000.
14. N. M.,Grigelmo, A., R. Ibarz, ve O. B. Martin, Rheology of Peach Dietary Fibre Suspensions. Journal of Food Engineering, 39, 91- 99, 1999.
15. F. Kar ve N. Arslan, Efect of Temperature and Concentration on Viscosity of Orange Peel Pectin Solutions and Intrinsic Viscosity-Molecular Weight Relationship. Carbohydrate Polymer, 40, 277-284, 1999.