Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей
The kinetics of the phase transition in an aqueous solution of hydroxypropyl cellulose with salt ions have been studied using mathematical modeling. Based on the nonlinear Cahn–Hilliard equation with a stochastic term, the hydrophobicity parameter, and the mobility parameter depending on the polymer...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2024073 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1866210696020099074 |
|---|---|
| author | Kovalchuk, V.I. Zabashta, Yu.F. Bulavin, L.A. |
| author_facet | Kovalchuk, V.I. Zabashta, Yu.F. Bulavin, L.A. |
| author_sort | Kovalchuk, V.I. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-25T16:35:09Z |
| description | The kinetics of the phase transition in an aqueous solution of hydroxypropyl cellulose with salt ions have been studied using mathematical modeling. Based on the nonlinear Cahn–Hilliard equation with a stochastic term, the hydrophobicity parameter, and the mobility parameter depending on the polymer concentration, the phase separation on a simple one-dimensional Flory lattice was simulated. Data on changes in the average sizes and masses of aggregates were obtained for a set of hydrophobicity parameter values. The simulation results allowed the distinction of three stages of spinodal decomposition: early, intermediate, and final. It was found that the kinetics of cluster mass growth at the intermediate and final stages are described by scaling dependencies, with the power exponents and the crossover time determining the transition from the mode of aggregate mass accumulation driven by surface tension effects to the diffusion mode. It was shown that the variation of the average cluster size can be approximated by a scaling function with a power exponent close to 1/3, which is typical of systems with a conservative scalar order parameter. From the results of computer simulation, it follows that the growth of the interfacial energy density (the enhancement of hydrophobic interactions) makes the size of polymer aggregates larger. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe71.6.529 |
| first_indexed | 2026-05-26T01:00:08Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2024073 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English Ukrainian |
| last_indexed | 2026-05-26T01:00:08Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20240732026-05-25T16:35:09Z Aggregation of Hydroxypropyl Cellulose in Dilute Solutions with Salt Ions Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей Kovalchuk, V.I. Zabashta, Yu.F. Bulavin, L.A. гiдроксипропiлцелюлоза iони солей агрегацiя рiвняння Кана–Гiллiярда hydroxypropyl cellulose salt ions aggregation Cahn–Hilliard equation The kinetics of the phase transition in an aqueous solution of hydroxypropyl cellulose with salt ions have been studied using mathematical modeling. Based on the nonlinear Cahn–Hilliard equation with a stochastic term, the hydrophobicity parameter, and the mobility parameter depending on the polymer concentration, the phase separation on a simple one-dimensional Flory lattice was simulated. Data on changes in the average sizes and masses of aggregates were obtained for a set of hydrophobicity parameter values. The simulation results allowed the distinction of three stages of spinodal decomposition: early, intermediate, and final. It was found that the kinetics of cluster mass growth at the intermediate and final stages are described by scaling dependencies, with the power exponents and the crossover time determining the transition from the mode of aggregate mass accumulation driven by surface tension effects to the diffusion mode. It was shown that the variation of the average cluster size can be approximated by a scaling function with a power exponent close to 1/3, which is typical of systems with a conservative scalar order parameter. From the results of computer simulation, it follows that the growth of the interfacial energy density (the enhancement of hydrophobic interactions) makes the size of polymer aggregates larger. Методом математичного моделювання дослiджено кiнетику фазового переходу водного розчину гiдроксипропiлцелюлози з iонами солей. На основi нелiнiйного рiвняння Кана– Гiллiярда зi стохастичним членом, параметром гiдрофобностi та рухливiстю, що залежить вiд концентрацiї полiмера, виконано симуляцiю фазового роздiлення на простiй одновимiрнiй ґратцi Флорi. Для набору значень параметра гiдрофобностi отримано данi про змiну середнiх значень розмiрiв агрегатiв та їх маси. За результатами моделювання можна видiлити три стадiї спiнодального розпаду: ранню, промiжну й кiнцеву. Встановлено, що для промiжної й кiнцевої стадiй кiнетика зростання маси кластерiв описується скейлiнговими залежностями з показниками та часом кросовера, якi визначають перехiд вiд режиму накопичення маси агрегатiв внаслiдок ефектiв поверхневого натягу до дифузiйного режиму. Показано, що змiну середнього розмiру кластерiв можна представити скейлiнговою функцiєю з показником, близьким до 1/3, типовим для систем iз консервативним скалярним параметром порядку. Iз результатiв комп’ютерної симуляцiї випливає, що збiльшення густини мiжфазної енергiї (пiдсилення гiдрофобних взаємодiй) приводить до зростання розмiрiв полiмерних агрегатiв. Publishing house "Academperiodika" 2026-05-25 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2024073 10.15407/ujpe71.6.529 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 71 No. 6 (2026); 529 Український фізичний журнал; Том 71 № 6 (2026); 529 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe71.6 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2024073/3520 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2024073/3521 Copyright (c) 2026 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | гiдроксипропiлцелюлоза iони солей агрегацiя рiвняння Кана–Гiллiярда Kovalchuk, V.I. Zabashta, Yu.F. Bulavin, L.A. Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| title | Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| title_alt | Aggregation of Hydroxypropyl Cellulose in Dilute Solutions with Salt Ions |
| title_full | Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| title_fullStr | Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| title_full_unstemmed | Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| title_short | Агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| title_sort | агрегація гідроксипропілцелюлози в розбавлених розчинах з іонами солей |
| topic | гiдроксипропiлцелюлоза iони солей агрегацiя рiвняння Кана–Гiллiярда |
| topic_facet | гiдроксипропiлцелюлоза iони солей агрегацiя рiвняння Кана–Гiллiярда hydroxypropyl cellulose salt ions aggregation Cahn–Hilliard equation |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2024073 |
| work_keys_str_mv | AT kovalchukvi aggregationofhydroxypropylcelluloseindilutesolutionswithsaltions AT zabashtayuf aggregationofhydroxypropylcelluloseindilutesolutionswithsaltions AT bulavinla aggregationofhydroxypropylcelluloseindilutesolutionswithsaltions AT kovalchukvi agregacíâgídroksipropílcelûlozivrozbavlenihrozčinahzíonamisolej AT zabashtayuf agregacíâgídroksipropílcelûlozivrozbavlenihrozčinahzíonamisolej AT bulavinla agregacíâgídroksipropílcelûlozivrozbavlenihrozčinahzíonamisolej |