Struktura, lastnosti, uporaba, tveganja polivinil alkohola

The polivinil alkohol je polimer vinil alkohola z molekulsko formulo (C₂H₃OR) n, kjer R predstavlja H ali COCH₃. Zaradi nestabilnosti vinil alkohola se sintetizira z uporabo vinilacetata kot monomera, ki polimerizira s poreklom polivinil acetat..

Nato sledi hidroliza polivinil acetatnih estrov v prisotnosti natrijevega hidroksida, pri čemer je acetat nadomeščen s oksihidridno skupino (OH), s čimer se tvori polivinil alkohol. To je večinoma sestavljeno iz 1-3 diolnih vezi [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Ta alkohol lahko tvori filme z zmogljivostjo emulzije in lepila, ki lahko prenesejo velike obremenitve. Polivinil alkohol je poleg tega, da je fleksibilen material, higroskopičen in zelo topen v vodi, njegove lastnosti pa vplivajo na stopnjo hidracije..

Sprva sta ga pripravila Hermann in Haehnel leta 1924, ki hidrolizira polivinil acetat s kalijevim hidroksidom v prisotnosti etanola..

Polivinil alkohol se lahko uporablja pri proizvodnji listov ali filmov, ki so ovire za kisik in arome. To je omogočilo njegovo uporabo pri pakiranju živil, saj je to njegova glavna uporaba, saj se v ta namen uporablja več kot 30% njene proizvodnje..

Indeks

• 1 Struktura
• 2 Lastnosti
  • 2.1 Fizični opis
  • 2.2 Vonj
  • 2.3 Vrelišče
  • 2.4 Tališče
  • 2.5 Plamenišče
  • 2.6 Topnost v vodi
  • 2.7 Topnost
  • 2.8 Gostota
  • 2.9 Parni tlak
  • 2.10 Stabilnost
  • 2.11 Razgradnja
  • 2.12 Viskoznost
  • 2,13 pH
• 3 Uporabe
  • 3.1 Sintetika
  • 3.2 Vlakna in listi
  • 3.3 Razno
• 4 Tveganja
  • 4.1 Vdihavanje
  • 4.2 Zaužitje
  • 4.3 Stik s kožo
  • 4.4 Stik z očmi
  • 4.5 Kronična izpostavljenost
• 5 Reference

Struktura

Zgornja slika prikazuje majhen segment polimerne verige polivinil alkohola. Atomi, zaprti v oklepajih, se ponavljajo n krat, dokler ne dosežejo metalnih koncev, CH₃. Njegova struktura je sestavljena iz niza ponovitev skupin -CH₂-CH (OH)-.

Upoštevajte, da so vse povezave preproste, zato imajo ogljiki in kisik sp hibridizacijo³. Kaj to pomeni? Da verige polivinilnega alkohola niso ravne, temveč cik-cak in z atomi H, ki se izmenjujejo na obeh straneh. Enako velja za OH hidroksilne skupine.

To pomeni, da je OH lahko obrnjen na eno stran verige ali drugo, tako da je polarni značaj strukture enakomerno ohranjen v vsej isti..

Poleg tega se lahko vrstni red pojavljanja OH izmenjuje. Na primer, povezave -CH₂-CH (OH) -CH₂ slike niso edini vzorec ponovitve: tako so CH₂-CH (OH) -CH (OH). V drugem vzorcu je povečanje polarnega značaja, ker sta dve OH skupini v sosednjih ogljikovih atomih.

Polivinil alkohol ima lahko preprosto, vendar dinamično in polarno polimerno strukturo, ki ima posebno afiniteto za vodne molekule in druga topila, s katerimi lahko komunicira z vodikovimi vezmi: CH (O-H) -OH.₂.

Lastnosti

Fizični opis

Bela krema, zrnca ali prah brez vonja.

Vonj

WC.

Vrelišče

644 ° F do 760 mmHg (približno).

Tališče

442º F (razkroj izkušenj).

Vžigalna točka

Odprta posoda za 175 ° F (79 ° C).

Topnost v vodi

Je topen, kar povečuje topnost z zmanjšanjem molekulske mase polimera.

Topnost

Topen je v etanolu, vendar je netopen v drugih organskih topilih. Netopen je v topilih iz nafte. Praktično netopen v rastlinskih in živalskih oljih, v aromatskih ogljikovodikih, estrih, etrih in acetonu.

Gostota

1,19 - 1,31 g / cm³.

Parni tlak

Skoraj ni.

Stabilnost

Stabilen je, če se priporočajo pogoji shranjevanja.

Razgradnja

Ko se segreje na več kot 200 ° C, se razpade, oddaja oster in dražljiv 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 stopnje glede na svojo viskoznost: super visoka (molekulska masa 250.000 -300000 g / mol), visoka viskoznost (molekulska masa 170.000 - 220.000 g / mol, povprečna viskoznost (molekulska masa 120.000 - 150.000 g / mol) in viskoznost nizka (molekulska masa 25.000 - 35.000 g / mol).

Med viskoznostjo polivinil alkohola in njegovo molekulsko maso obstaja razmerje neposredne sorazmernosti.

pH

5,0 do 6,5 (4% ​​raztopina).

Uporabe

Sintetika

-Je material za sintezo drugih polimerov, kot so polivinil nitrat, ester dušikove kisline in polivinil alkohol. Polivinil nitrat se uporablja pri nekaterih pogonskih gorivih in kalupljivih eksplozivih.

Vlakna in listi

-Polivinil alkoholna vlakna imajo sposobnost absorpcije vode 30% višjo od drugih vlaken. To vam omogoča zamenjavo bombaža v tistih uporabah, kjer je vlakno v stiku s telesom. Taktilni občutek tkanine, narejene iz polivinilnega alkohola, se lahko spreminja od tistega, ki se je pojavil pred volno, do podobne tkanine pred laneno..

-Polivinil alkoholni listi se uporabljajo v embalaži hrane, ker lahko služi kot ovira za kisik in arome. To preprečuje oksidacijo hrane in izgubo okusa. Poleg tega preprečuje, da bi zunanji vonji motili prvotni okus hrane.

Razno

-Uporablja se za zgostitev in modifikacijo lepila polivinil acetata. Uporablja se v ovojnicah, izdelanih iz polivinil alkohola v pralnicah za odvajanje izpustov detergentov.

-Brisače za žensko higieno, kot tudi za urinsko inkontinenco, so pakirane v vrečke, izdelane s filmom biološko razgradljivega polivinilnega alkohola. Uporablja se kot fiksativ za zbiranje bioloških vzorcev, zlasti vzorcev blata..

-Uporablja se v kapljicah za oko, kot so umetne solze, za zdravljenje očesne suhost in kot mazivo za uporabo kontaktnih leč..

-Polivinil alkoholni film ali folija se uporablja pri postopku prenosa vode pri tiskanju. Poleg tega se njegova vlakna uporabljajo za armiranje betona. Rokavice za delo z močnimi kislinami imajo premaz iz polivinil alkohola.

-Uporabljajo se pri izdelavi kapsul, ki se lahko uporabljajo pri dobavi zdravil. Polivinil alkohol z nizko molekulsko maso se uporablja kot sestavni del kontracepcijskih izdelkov za intravaginalno dajanje.

Tveganja

Vdihavanje

Ko se polivinil alkohol segreje na temperaturo nad 200 ° C, se v oči, nos in grlo sprosti dražljiv dim. Simptomi v očeh vključujejo solzenje, srbenje in rdečico. Medtem se v nosu in grlu pojavi pekoča bolečina.

Zaužitje

Ne pričakuje se, da bo škodljiva.

Stik s kožo

Ne pričakuje se, da bo škodljiva.

Stik z očmi

Samo mehansko draženje.

Kronična izpostavljenost

Podatkov pri ljudeh ni. V študijah na živalih so bili ugotovljeni nekateri potencialno škodljivi učinki na zdravje. Opazili so padec koncentracije hemoglobina in število eritrocitov ter možno popolno zaviranje koagulacije. Obstaja možnost karcinogeneze, kot je bilo ugotovljeno v študijah na živalih.

Reference

1. PubChem (2018). Polivinil alkohol. Vzeto iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Polivinil alkohol: lastnosti, uporaba in uporaba. Vzeto iz: toppr.com
3. Wikipedija. (2018). Polivinil alkohol. Vzeto iz: en.wikipedia.org
4. Mariano (23. marec 2012). Polivinil alkohol. Vzeto iz: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Polivinil alkohol (PVA). [PDF] Vzeto iz: fao.org
6. Zdravje in varnost okolja. (2003). Polivinil alkohol. Vzeto iz: terpconnect.umd.edu