POLIVINIL ALKOHOL: STRUKTURA, SVOJSTVA, UPOTREBA, RIZICI - KEMIJA

Polivinil alkohol je vinil alkohol polimer molekulske formule (C ₂ H ₃ OR) n, u kojoj R predstavlja H ili COCH ₃. Zbog nestabilnosti vinilnog alkohola, on se sintetizira koristeći vinil acetat kao monomer, koji polimerizira u obliku polivinil acetata.

Nakon toga dolazi do hidrolize estera polivinil acetata, u prisutnosti natrijevog hidroksida, pri čemu acetat zamjenjuje oksihidrilnu skupinu (OH), stvarajući tako polivinil alkohol. Uglavnom se sastoji od 1-3 diolnih veza.

Izvor: Autor LHcheM putem Wikimedia Commons

Taj alkohol može tvoriti filmove s svojstvom emulgiranja i ljepljenja, koji mogu podnijeti jaka naprezanja. Osim što je fleksibilan materijal, polivinil alkohol je higroskopan i vrlo topiv u vodi, a na njegova svojstva utječe i stupanj hidratacije.

U početku su ga pripremili Hermann i Haehnel 1924. godine, hidrolizirajući polivinil acetat u kalijevom hidroksidu u prisutnosti etanola.

Polivinil alkohol može se koristiti u proizvodnji limova ili filmova koji predstavljaju barijeru kisika i arome. To mu je omogućilo uporabu u ambalaži hrane, a to je bila njegova glavna uporaba, jer se u tu svrhu koristi više od 30% njegove proizvodnje.

Struktura

Izvor: Autor nije pružio strojno čitljiv autor. Likeitsmyjob ~ commonswiki pretpostavljeno (na temelju tvrdnji o autorskim pravima). putem Wikimedia Commonsa

Gornja slika ilustrira mali segment polimernog lanca polivinil-alkohola. Atomi pridružene zagradama ponavljaju n puta sve dok dođe do kraja, metil CH ₃. Tako, njegova struktura se sastoji od niza ponavljanja skupina CH ₂ CH (OH) -.

Imajte na umu da sve veze su jednokrevetne i stoga ugljika i kisika su sp ³ hibridizacije. Što to znači? Da lanci polivinilnog alkohola nisu ravni, već cikcakni i s H atomima koji se izmjenjuju na stranama ovih. Isto vrijedi i za hidroksilne skupine OH.

Odnosno, OH-ovi mogu biti okrenuti prema jednoj ili drugoj strani lanca, tako da je polarni karakter strukture ujednačen u cijelom njemu.

Nadalje, redoslijed pojavljivanja OH-a može se mijenjati. Na primjer, CH ₂ CH (OH) -CH ₂ veza na slici nisu samo ponavlja uzorak: da su CH ₂ CH (OH) -CH (OH). U drugom uzorku dolazi do porasta polarnog karaktera, zbog činjenice da se dvije OH grupe nalaze na susjednim ugljenicima.

Polivinil alkohol može imati jednostavnu, ali dinamičnu i polarnu polimernu strukturu koja ima poseban afinitet za molekule vode i druga otapala s kojima može komunicirati vodikovim vezama: CH (OH) - OH ₂.

Svojstva

Fizički opis

Bijela krema bez mirisa, granule ili prah.

Miris

WC.

Vrelište

644 ° F na 760 mmHg (približno).

Talište

442º F (podvrgnut je raspadanju).

točka paljenja

Otvoreno staklo od 175 ° F.

Topnost u vodi

Topiva je, a topljivost se povećava smanjenjem molekularne težine polimera.

Topljivost

Topivo je u etanolu, ali netopljivo u ostalim organskim otapalima. Netopljivo je u otapalima iz nafte. Praktično netopljiv u biljnim i životinjskim uljima, u aromatičnim ugljikovodicima, esterima, eterima i acetonu.

Gustoća

19/1-31/1 g / ³.

Tlak pare

Gotovo nepostojeće.

Stabilnost

Stabilan je ako se preporučuju uvjeti skladištenja.

Raspad

Kada se zagrijava iznad 200 ° C, raspada se, ispuštajući naglu i nadražujući dim.

Viskoznost

Između 4,8 i 5,8 mPa (4% otopina na 20 ° C što odgovara prosječnoj molekulskoj masi od 26 000 do 30 000 g / mol).

Polivinil alkohol ima različite stupnjeve na temelju svoje viskoznosti: super visok (molekularna masa 250 000 - 300 000 g / mol), visoka viskoznost (molekulska masa 170 000 - 220 000 g / mol, srednja viskoznost (molekularna masa 120 000 - 150 000 g / mol) i viskoznost niska (molekulska masa 25.000-35.000 g / mol).

Postoji izravan proporcionalan odnos između viskoznosti polivinil alkohola i njegove molekularne težine.

pH

5,0 do 6,5 (4% otopina).

Prijave

Sintetika

-To je materijal za sintezu drugih polimera, poput polivinil nitrata, estera dušične kiseline i polivinil alkohola. Polivinil nitrat koristi se u nekim pogonskim gorivima i eksplozivima.

Vlakna i listovi

-Vlakna polivinil-alkohola imaju sposobnost upijanja vode 30% veća od ostalih vlakana. To mu omogućuje zamjenu pamuka u onim namjenama gdje je vlakno u kontaktu s tijelom. Taktilni osjet tkanine izrađene od polivinil alkohola može varirati od vunene vune do one slične lanu.

-Polinivin polifonil alkohol koristi se u ambalaži hrane, jer ima sposobnost da služi kao prepreka kisiku i aromama. To sprečava hranu od oksidacije i gubitka okusa. Uz to, sprječava da vanjski mirisi ometaju izvorni okus hrane.

razni

-Koristi se za zgušnjavanje i modificiranje ljepila od polivinil acetata. Koristi se u vrećicama izrađenim od polivinilnog alkohola u praonicama za mjerenje ispuštanja deterdženata.

- Ručnici za žensku higijenu, kao i za mokraćnu inkontinenciju, pakiraju se u vrećice napravljene s filmom biorazgradivog polivinil alkohola. Koristi se kao učvršćivač za prikupljanje bioloških uzoraka, posebno izmetova.

-Koristi se u kapi za oči, poput umjetnih suza, za liječenje suhih očiju i kao mazivo za korištenje kontaktnih leća.

-Polvinski polivinil-alkoholni film ili lim koristi se u postupku prijenosa vode u tiskanju. Osim toga, njegova vlakna se koriste za pojačanje betona. Rukavice za rad s jakim kiselinama imaju premaz polivinil alkohola.

-Koriste se u proizvodnji kapsula koje se mogu koristiti u opskrbi lijekovima. Polivinil alkohol male molekulske mase koristi se kao komponenta kontracepcijskih proizvoda dizajniranih za intravaginalnu primjenu.

rizici

Udisanje

Kada se polivinil alkohol zagrijava iznad 200 ° C, on oslobađa dim koji iritira oči, nos i grlo. Simptomi u očima uključuju suzenje, svrbež i crvenilo. U međuvremenu, u nosu i grlu postoji goruća bol.

uzimanje hrane

Ne očekuje se da bude štetan.

Kontakt s kožom