POLIVINIL ALKOHOL: STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, TVEGANJA - KEMIJA

Polivinil alkohol je vinil alkohol polimer molekulsko formulo (C ₂ H ₃ OR) n, pri čemer R predstavlja H ali COCH ₃ . Zaradi nestabilnosti vinilnega alkohola se sintetizira z uporabo vinil acetata kot monomera, ki polimerizira, da tvori polivinil acetat.

Nato sledi hidroliza estrov polivinil acetata v prisotnosti natrijevega hidroksida, pri čemer acetat nadomesti oksihidrilna skupina (OH) in tako nastane polivinil alkohol. Ta je v glavnem sestavljena iz 1-3 diolnih vezi.

Vir: LHcheM prek Wikimedia Commons

Ta alkohol lahko tvori filme z emulgirajočo in lepilno zmogljivostjo, ki lahko prenesejo močne napetosti. Poleg tega, da je polivinil alkohol higroskopičen in v vodi zelo topen, na njegove lastnosti vpliva stopnja hidratacije.

Na začetku sta ga leta 1924 pripravila Hermann in Haehnel in hidrolizirala polivinil acetat s kalijevim hidroksidom v prisotnosti etanola.

Polivinil alkohol se lahko uporablja pri izdelavi listov ali folij, ki so ovire za kisik in aromo. To je omogočilo njegovo uporabo v embalaži za živila, kar je bila njegova glavna uporaba, saj se v ta namen uporablja več kot 30% njegove proizvodnje.

Struktura

Vir: Avtor ni predložil strojno berljivega avtorja. Likeitsmyjob ~ commonswiki domneva (na podlagi trditev o avtorskih pravicah). prek Wikimedia Commons

Zgornja slika prikazuje majhen segment polimerne verige polivinil alkohola. Atomi ograjeni v oklepajih se ponavljajo n-krat, dokler ne doseže metilne koncev, CH ₃ . Tako, njegova struktura je sestavljena iz niza ponovitev skupin CH ₂ CH (OH) -.

Upoštevajte, da so vse vezi enojne, zato imata ogljik in kisik sp ³ hibridizacijo . Kaj to pomeni? Da verige polivinilnega alkohola niso ravne, ampak cikcak in z atomi H, ki se nahajajo na obeh straneh. Enako velja za hidroksilne skupine OH.

Se pravi, da so OH-ji lahko obrnjeni na eno stran verige ali drugo, zato je polarni značaj strukture enakomerno ohranjen po celotni verigi.

Poleg tega je mogoče spremeniti vrstni red videza OH. Na primer, -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ obveznice na sliki niso edina ponavljajoč se vzorec: tako sta CH ₂ CH (OH) CH (OH). V drugem vzorcu je povečanje polarnega značaja, ker najdemo dve skupini OH na sosednjih ogljikih.

Polivinil alkohol ima lahko preprosto, a dinamično in polarno polimerno strukturo, ki ima posebno afiniteto do molekul vode in drugih topil, s katerimi lahko komunicira prek vodikovih vezi: CH (OH) - OH ₂ .

Lastnosti

Fizični opis

Bela krema brez vonja, zrnca ali prah.

Neprijeten vonj

WC.

Vrelišče

644 ° F pri 760 mmHg (približno).

Tališče

442º F (pod razpadom).

mesto vžiga

(79 ° C) odprto steklo.

Topnost v vodi

Topen je, topnost se poveča z zmanjšanjem molekulske mase polimera.

Topnost

Topen je v etanolu, netopno pa v drugih organskih topilih. Je netopno v topilu iz nafte. Praktično netopno v rastlinskih in živalskih oljih, v aromatičnih ogljikovodikih, estrih, etrih in acetonu.

Gostota

1,19 - 1,31 g / cm ³ .

Parni tlak

Skoraj neobstoječe.

Stabilnost

Stabilen je, če so priporočljivi pogoji skladiščenja.

Razgradnja

Ko se segreje nad 200 ° C, se razgradi, pri čemer oddaja trde in dražeč dim.

Viskoznost

Med 4,8 in 5,8 mPa (4% raztopina pri 20 ° C, kar ustreza povprečni molekulski masi od 26 000 do 30 000 g / mol).

Polivinil alkohol ima različne razrede glede na svojo viskoznost: super visok (molekulska masa 250.000 - 300.000 g / mol), visoka viskoznost (molekulska teža 170.000 - 220.000 g / mol, srednja viskoznost (molekulska masa 120.000 - 150.000 g / mol) in viskoznost nizka (molekulska masa 25.000-35.000 g / mol).

Med viskoznostjo polivinilnega alkohola in njegovo molekulsko maso obstaja neposredno sorazmerno razmerje.

pH

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

Prijave

Sintetika

-To je material za sintezo drugih polimerov, kot so polivinil nitrat, ester dušikove kisline in polivinil alkohol. Polivinil nitrat se uporablja v nekaterih kasetnih pogonskih sredstvih in eksplozivih.

Vlakna in listi

-Polivinil alkoholna vlakna imajo sposobnost absorpcije vode 30% večjo od drugih vlaken. To omogoča, da bombaž nadomešča pri tistih namenih, kjer so vlaknine v stiku s telesom. Taktilni občutki tkanine, izdelane iz polivinilnega alkohola, se lahko razlikujejo od volne pred volno do podobnega platna.

-Polivinil alkoholni listi se uporabljajo v embalaži za živila, saj lahko služi kot ovira za kisik in arome. Tako hrana preprečuje oksidacijo in izgubo okusa. Poleg tega preprečuje, da bi zunanji vonji posegali v prvotni okus hrane.

Razno

- Uporablja se za zgoščevanje in spreminjanje lepila iz polivinil acetata. Uporablja se v vrečkah, izdelanih iz listov polivinilnega alkohola v pralnicah, za merjenje sproščanja detergentov.

- Brisače za žensko higieno, pa tudi za urinsko inkontinenco, so pakirane v vrečah, narejenih s filmom biorazgradljivega polivinilnega alkohola. Uporablja se kot sredstvo za odvzem bioloških vzorcev, zlasti vzorcev iztrebkov.

- Uporablja se v kapljicah za oči, kot so umetne solze za zdravljenje suhih oči in kot mazivo za uporabo kontaktnih leč.

-Polvinski film ali list polivinilnega alkohola se uporablja pri prenosu vode v tisk. Poleg tega se njegova vlakna uporabljajo za armiranje betona. Rokavice za delo z močnimi kislinami imajo prevleko iz polivinilnega alkohola.

-Proizvajajo se pri izdelavi kapsul, ki jih lahko uporabljamo pri oskrbi z zdravili. Polivinil alkohol z nizko molekulsko maso se uporablja kot sestavina kontracepcijskih izdelkov, zasnovanih za intravaginalno aplikacijo.

Tveganja

Vdihavanje

Ko se polivinil alkohol segreje nad 200 ° C, sprošča dim, ki draži oči, nos in grlo. Simptomi v očeh vključujejo solzenje, srbenje in pordelost. Medtem se v nosu in grlu pojavi pekoča bolečina.

Zaužitje

Pričakuje se, da ne bo škodljivo.

Stik s kožo