التأثيـر الحـراري علـى استقـرار وتحلـل فيتامـين C: دراسـة ديناميكيـة حراريـة وحركيـة

الملخص

يُعدّ فيتامين "C" مضادًا للأكسدة هامًا يُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والغذائية والتجميلية لوظائفه البيولوجية الحيوية. إلا أنه شديد الحساسية للحرارة والضوء والأكسجين، مما يؤدي إلى تحلله السريع وفقدان فعاليته أثناء عمليات التصنيع والتخزين. في هذه الدراسة، تم تقييم التحلل الحراري والحركية والاستقرار الديناميكي الحراري لفيتامين "C" عند درجات حرارة مختلفة في محاليل مائية باستخدام مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية. دُرست جدوى استخدام محاليل فيتامين C"بتركيز 0.8% و0.6% (وزن/حجم)، عند درجات حرارة تتراوح بين 25 و45 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 5 و25 دقيقة. كان الطول الموجي الأقصى عند 285 نانومتر، مع انخفاض الامتصاص مع ارتفاع درجة الحرارة وزيادة مدة التعرض، مما يشير إلى زيادة التحلل الحراري. اتسمت عملية التحلل بحركية من الدرجة الأولى عند جميع درجات الحرارة المدروسة. أظهرت النتائج أن قيم طاقة التنشيط بلغت 84.35 و94.05 كيلوجول/مول لمحاليل بتركيز 0.8% و0.6% على التوالي، مما يُبرز تأثير درجة الحرارة الكبير على معدل التحلل. وأظهرت المعاملات الديناميكية الحرارية قيمًا موجبة لكل من المحتوى الحراري والإنتروبيا، مما يشير إلى أن عملية التحلل ماصة للحرارة (ΔH > 0) وتُفضّل عدم الانتظام في البيئة الجزيئية المحيطة. علاوة على ذلك، انخفضت طاقة جيبس الحرة مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يعني أن عملية التحلل أصبحت أكثر تلقائية عند درجات الحرارة المرتفعة. وبشكل عام، تُقدّم هذه النتائج رؤى عملية مفيدة لتحسين ظروف التخزين، وتطوير أساليب المعالجة الحرارية، وربما تصميم أنظمة تغليف لتعزيز استقرار ومدة صلاحية المنتجات التي تحتوي على فيتامين "C" للأغراض الصناعية.