POLIVINILPIROLIDON: STRUKTURA, SVOJSTVA, UPOTREBA, NUSPOJAVE - KEMIJA - 2025

Polivinilpirolidon (PVP) je polimer N-vinilpirolidon monomera. Polimer ima mnoga imena, uključujući polividon i povidon. Polivinilpirolidon prvi je sintetizirao Walter Reppe 1939.

Reppe je reagirao acetilen i formaldehid u prisustvu bakrenog acetilida. Nakon nekoliko intermedijarnih koraka, dobio se butirolakton, i na kraju, monomer vinilpirolidon, koji se polimerizira da tvori PVP djelovanjem određenih katalizatora.

Boca s polivinilpirolidonskim prahom. Izvor: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Gornja slika prikazuje čvrst i amorfan izgled ovog polimera. Njegova molekularna struktura je lančanog tipa, čija prosječna duljina definira molarnu masu, viskoznost i druga svojstva raznih vrsta PVP-a.

PVP polimer ima brojne industrijske primjene kao aditiv za ljepilo. Koristi se u oblozi i u proizvodnji sintetičkih vlakana. Također se koristi u styling kremama i u kozmetici za njegu kože.

U početku se PVP koristio u medicini za zamjenu ili proširenje plazme. Međutim, pokazalo se da PVP stvara alergijske reakcije.

Struktura

Strukturne formule monomera vinilpirolidona i polivinilpirolidona. Izvor: Shinobu (razgovor) (izvedeni rad) / Javna domena

Strukturne formule i vinimeropilidonskog monomera i polivinilpirolidonskog polimera prikazane su gore. Napominjemo da su to ciklični tercijarni amini.

Vinilna skupina, -CH = CH ₂, odgovoran za povezivanje jedan na drugi monomer vinilpirolidon. Stoga, na ovom kraju, gdje su monomeri pridružiti uzastopce dok se ne formiraju lanac s C ₆ H ₉ NO jedinica.

Imajući amino prsten, PVP je osnovni polimer, sposoban prihvatiti protone iz medija i učinkovito interakciju s molekulama vode. Njihove interakcije su takve da polimer definira higroskopnu krutu tvar.

Svojstva

Fizički izgled

Higroskopski bijeli ili blago žuti amorfni prah

imena

IUPAC naziv ovog polimera je 1-etenilpirolidin-2-on.

Kemijska formula

(C ₆ H ₉ NO) _n

Molekulska masa

2.500 - 2.500.000 g / mol

Obratite pažnju na raspon molarnih masa koje ovaj polimer može imati. To je zato što postoji nekoliko vrsta polivinilpirolidona, svaki s različitim svojstvima i specifikacijama. Na primjer, PVP je predstavljen kao K-12, s molarnom masom između 4 000 i 6 000; ili kao K-30, s molarnom masom između 40 000-80 000

PVP se također može predstaviti kao K-60, K-90, K-120, pri čemu potonji ima molarnu masu između 2,100,000-3,000,000.

Miris i okus

Bez mirisa i okusa

Gustoća

1,2 g / cm ³

Talište

150 - 180 ºC

Topljivost

Vrlo je topiv u vodi, a topljivost je 100 mg / mL. U suhom stanju može apsorbirati do 40% svoje težine u vodi.

Topivo je u drugim polarnim otapalima poput etanola i metanola. Ali netopljivi u eterima, esterima i acetonu.

pH

3,0 - 5,0

Stabilnost

Stabilna je, ali nespojiva s jakim oksidantima, a osjetljiva je i na svjetlost.

Temperatura samozapaljivanja

440 ºC

Prijave

- Industrijski

Staklo i keramika

Polivinilpirolidon se često koristi u proizvodnji staklenih boca. Izvor: Pixnio.

Polivinilpirolidon se koristi kao aditiv u ljepilima, omogućavajući im upotrebu u staklu, metalu i plastici povećavajući njihovu čvrstoću i tvrdoću. Ovaj polimer stvara film otporan na masti i povećava temperaturu omekšavanja termoplastike.

Koristi se kao vezivo u keramici, priprema se vatrom ili na visokim temperaturama. Vezivo se zapali tijekom procesa kuhanja, tako da nema utjecaja na krajnji proizvod. U proizvodnji stakla, PVP djeluje kao vezivno sredstvo, mazivo i sredstvo za oblaganje.

U staklenim vlaknima pomaže učvršćivanju boja. Osim toga, PVP je dio premaza, kugličnih tinti, sredstava za dispergiranje pigmenata u akvarelu za komercijalnu umjetnost, papirnog premaza i u proizvodnji voskova i lakova.

Električne primjene

PVP se koristi u proizvodnji akumulatora, tiskanih kola, katodnih cijevi. Koristi se kao vezivo za metalne soli ili amalgam u baterijama. Koristi se i kod oblaganja zlata, nikla, bakra i cinka.

Litografija i fotografija

PVP se koristi u proizvodnji aluminijskih emulzija, premazivanju gravura, skladištenju i ljepljenju litografskih ploča, termičkom snimanju itd.

Metalurgija

PVP se koristi u preradi obojenih metala i obojenih metala, a djeluje kao sastojak premaza koji pomažu uklanjanju materijala s njihovih površina.

Stabilizator i pojačivač

PVP je pročišćivač piva i vina jer poboljšava njihovu prozirnost, boju i okus.

- Ljekovito

Pomoćne i disperzne tvari

PVP se koristi kao pomoćni sastojak i sredstvo za dispergiranje u tabletama, granulama i injekcijama. Također stabilizira enzime i lijekove osjetljive na toplinu.

Ekspanzija plazme volumena

PVP se počeo koristiti 1950. kao zamjena za plazmu u bolesnika s teškom traumom. Ali zbog svog alergenog djelovanja i nakupljanja u jetri, slezini i plućima više se nije koristila u tu svrhu.

Antibakterijsko djelovanje

PVP se spaja s jodom, a služi kao nosač kako bi se iskoristila prednost dezinfekcijskog djelovanja. Kompleks PVP-joda ili povidon-joda prisutan je u sapunima i mastima, ispunjavajući važno dezinfekcijsko djelovanje.

Oftalmološka važnost

PVP se koristi u kontaktnim lećama, ispunjavajući hidratantnu i podmazujuću funkciju. Neki pripravci za oftalmološku uporabu sadrže PVP u svojoj formuli.

- Ostali

Osobna higijena

PVP se koristi kao losion za učvršćivanje kose, kao i sprej za kosu. Dodaje se kremama za sunčanje kako bi se poboljšalo njeno hidratantno i podmazujuće stanje. Osim toga, PVP je uključen u kreme i losione za čišćenje i njegu kože.

kromatografija

PVP se koristi kao učvršćujuća tekućina u plinskoj kromatografiji.

Nuspojave

Od 1950. godine PVP se počeo koristiti za širenje plazme u bolesnika s teškom traumom. Međutim, otkriveno je da uzrokuje oslobađanje histamina: aminskog medijatora alergijskih procesa. I to pored toga, PVP je završio odvojeno u jetri i slezini.

PVP može uzrokovati plućnu intersticijsku fibrozu koja se može preokrenuti ako se izlaganje polimeru ne produži. Zabilježeno je nekoliko epizoda alergijskih procesa koji bi se mogli odnositi na PVP; posebno kada dođe u kontakt s potkožnim tjelesnim tekućinama.

Zabilježen je slučaj urtikarije koji se odnosi na upotrebu proizvoda za kosu u kojima je bio prisutan PVP. Isto tako, zabilježen je slučaj alergije kod pacijenta liječenog PVP-jodom, što ukazuje i na alergenu ulogu PVP-a u nekim slučajevima dermatitisa.

Reference

1. Ashland. (SF). Polivinilpirolidonski polimeri., Oporavilo od: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polivinil pirolidon. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
3. Kemijska knjiga. (2017). Polivinil pirolidon. Oporavilo od: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polivinil pirolidon. ScienceDirect. Oporavilo od: sciencedirect.com
5. Sigurnost hrane. (2014). Polivinil pirolidon., Oporavak od: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21. svibnja 2008.). Što je polivinil pirolidon? Oporavilo od: quiminet.com