Polivinilspirta struktūra, īpašības, izmantošanas veidi, riski

The polivinilspirts ir polimērs no molekulārās formulas vinila spirta (C₂H₃OR) n, kur R apzīmē H vai COCH₃. Vinila spirta nestabilitātes dēļ tā tiek sintezēta, izmantojot vinilacetātu kā monomēru, kas polimerizē izcelsmes polivinilacetātu..

Pēc tam nātrija hidroksīda klātbūtnē ir polivinilacetāta esteru hidrolīze, bet acetātu aizstāj ar oksihidrīda grupu (OH), tādējādi veidojot polivinilspirtu. Tas galvenokārt sastāv no 1-3 diola saitēm [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Šis spirts var veidot plēves ar emulģējošu un adhezīvu spēju, kas var izturēt spēcīgu slodzi. Papildus tam, ka polivinilspirts ir elastīgs materiāls, tas ir higroskopisks un ļoti labi šķīst ūdenī, un tā īpašības ietekmē hidratācijas pakāpe..

Sākotnēji to sagatavoja Hermans un Haehnels 1924. gadā, hidrolizējot polivinilacetātu ar kālija hidroksīdu etanola klātbūtnē..

Polivinilspirtu var izmantot loksnes vai plēves, kas ir šķērslis skābekli un aromātiem. Tas ļāva to izmantot pārtikas produktu iepakojumā, jo tas ir tā galvenais izmantojums, jo vairāk nekā 30% no tā produkcijas tiek izmantoti šim nolūkam..

Indekss

• 1 Struktūra
• 2 Rekvizīti
  • 2.1. Fiziskais apraksts
  • 2.2 Smarža
  • 2.3 Viršanas punkts
  • 2.4. Kušanas punkts
  • 2.5 Uzliesmošanas temperatūra
  • 2.6 Šķīdība ūdenī
  • 2.7. Šķīdība
  • 2.8 Blīvums
  • 2.9 Tvaika spiediens
  • 2.10 Stabilitāte
  • 2.11 Sadalīšanās
  • 2.12 Viskozitāte
  • 2,13 pH
• 3 Lietojumi
  • 3.1. Sintētika
  • 3.2 Šķiedras un loksnes
  • 3.3 Dažādi
• 4 Riski
  • 4.1 Ieelpošana
  • 4.2 Norīšana
  • 4.3 Saskare ar ādu
  • 4.4 Saskare ar acīm
  • 4.5 Hroniska iedarbība
• 5 Atsauces

Struktūra

Augšējais attēls parāda nelielu polivinilspirta polimēra ķēdes segmentu. Atomi, kas iekļauti iekavās, tiek atkārtoti n reizes, līdz tie sasniedz metilgrupas, CH₃. Tādējādi tās struktūra sastāv no virknes -CH grupu atkārtojumu₂-CH (OH)-.

Ņemiet vērā, ka visas saites ir vienkāršas un tāpēc oglēm un skābeklim ir spibridizācija³. Ko tas nozīmē? Tas, ka polivinilspirta ķēdes nav taisnas, bet zigzagētas un ar H atomiem mainās uz to malām. Tas pats attiecas uz OH hidroksilgrupām.

Tas nozīmē, ka OH var būt vērsta pret ķēdes vienu vai otru pusi, tāpēc struktūras polārais raksturs ir vienādi saglabāts visā tajā pašā.

Turklāt OH var parādīties pēc kārtas. Piemēram, saites -CH₂-CH (OH) -CH₂ attēls nav vienīgais atkārtojuma modelis: tā ir CH₂-CH (OH) -CH (OH). Otrajā modelī palielinās polārais raksturs, jo divas OH grupas atrodas blakus esošajos oglekļos.

Polivinilspirtam var būt vienkārša, bet dinamiska un polāra polimēra struktūra, kurai ir īpaša afinitāte pret ūdens molekulām un citiem šķīdinātājiem, ar kuriem tā var mijiedarboties ar ūdeņraža saitēm: CH (O-H) -OH₂.

Rekvizīti

Fiziskais apraksts

Bezkrāsas balts krēms, granulas vai pulveris.

Smarža

Tualete.

Viršanas punkts

644–760 mmHg (aptuveni).

Kušanas punkts

442 ° F (pieredzes sadalīšanās).

Aizdegšanās punkts

175ºF (79 ° C) atvērta kauss.

Šķīdība ūdenī

Tas ir šķīstošs, palielinot šķīdību, samazinot polimēra molekulmasu.

Šķīdība

Tas šķīst etanolā, bet nešķīst citos organiskos šķīdinātājos. Tas nešķīst naftas šķīdinātājos. Praktiski nešķīst augu un dzīvnieku eļļās, aromātiskajos ogļūdeņražos, esteros, ēteros un acetonā.

Blīvums

1,19 - 1,31 g / cm³.

Tvaika spiediens

Gandrīz nav.

Stabilitāte

Tas ir stabils, ja ieteicams uzglabāt.

Sadalīšanās

Kad tas tiek uzsildīts līdz vairāk nekā 200 ° C temperatūrai, tas sadalās, radot asu un kairinošu dūmu.

Viskozitāte

No 4,8 līdz 5,8 mPa (4% šķīdums 20 ° C temperatūrā, kas atbilst vidējai molekulas masai no 26 000 līdz 30 000 g / mol).

Polivinilalkoholam ir dažādas pakāpes, pamatojoties uz tā viskozitāti: super augsts (molekulmasa 250 000 -300000 g / mol), augsta viskozitāte (molekulmasa 170 000 - 220 000 g / mol, vidējā viskozitāte (molekulmasa 120 000 - 150 000 g / mol) un viskozitāte zems (molekulmasa 25 000 - 35 000 g / mol).

Pastāv tiešas proporcijas attiecība starp polivinilspirta viskozitāti un tā molekulmasu.

pH

5,0 līdz 6,5 (4% ​​šķīdums).

Lietojumi

Sintētika

-Tas ir materiāls citu polimēru, piemēram, polivinil nitrāta, slāpekļskābes estera un polivinilspirta, sintēzei. Polivinilnitrātu lieto dažās propelentu un veidņu sprāgstvielās.

Šķiedras un loksnes

-Polivinilspirta šķiedru ūdens absorbcijas spēja ir par 30% augstāka nekā pārējām šķiedrām. Tas ļauj aizstāt kokvilnu tādos gadījumos, kad šķiedra saskaras ar ķermeni. No polivinilspirta izgatavotā auduma taustes sajūtu var atšķirties no tā, kas pirms vilnas ir bijusi līdz līdzīgajai pirms lina..

-Pārtikas iepakojumā tiek izmantotas polivinilspirta loksnes, jo tās spēj kalpot kā šķērslis skābekli un aromātiem. Tas pasargā pārtiku no oksidēšanās un zaudē savu garšu. Turklāt tas novērš ārējo smaržu iejaukšanos sākotnējā pārtikas garšā.

Dažādi

-To izmanto, lai sabiezētu un modificētu polivinilacetāta līmi. To lieto aploksnēs, kas izgatavotas ar polivinilspirta loksnēm veļas mazgātavās, lai dotu dozēšanas līdzekļus mazgāšanas līdzekļiem.

-Sieviešu higiēnas dvieļi, kā arī urīna nesaturēšana ir iepakoti maisiņos, kas izgatavoti no bioloģiski noārdāmā polivinilspirta plēves. To izmanto kā fiksatoru bioloģisko paraugu, jo īpaši izkārnījumu paraugu, savākšanai..

-To lieto acu pilieniem, piemēram, mākslīgām asarām, acu sausuma ārstēšanai un kā smērvielu kontaktlēcu lietošanai..

-Polivinilspirta plēve vai folija tiek izmantota ūdens pārneses procesā drukāšanā. Turklāt tās šķiedras tiek izmantotas betona stiprināšanai. Cimdiem, kas paredzēti darbam ar spēcīgām skābēm, ir polivinilspirta pārklājums.

-Tos izmanto kapsulu ražošanā, ko var izmantot zāļu piegādei. Zema molekulmasa polivinilspirts tiek izmantots kā kontracepcijas līdzekļu sastāvdaļa intravaginālai ievadīšanai.

Riski

Ieelpošana

Ja polivinilspirtu karsē virs 200 ° C, acīs, degunā un rīklē izdalās kairinošs dūms. Simptomi acīs ietver asarošanu, niezi un apsārtumu. Tikmēr deguna un rīkles degšanas sāpes.

Norīšana

Nav paredzams, ka tas būs kaitīgs.

Saskare ar ādu

Nav paredzams, ka tas būs kaitīgs.

Saskare ar acīm

Tikai mehānisks kairinājums.

Hroniska iedarbība

Nav datu par cilvēkiem. Pētījumos ar dzīvniekiem tika konstatēta iespējama kaitīga ietekme uz veselību. Tika novērota hemoglobīna koncentrācijas samazināšanās un eritrocītu skaits, kā arī iespējama pilnīga koagulācijas inhibīcija. Ir iespējama kancerogēze, kā tas tika novērots pētījumos ar dzīvniekiem.

Atsauces

1. PubChem (2018). Polivinilspirts. Uzņemts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Polivinilspirts: īpašības, lietojumi un pielietojums. Ņemts no: toppr.com
3. Vikipēdija. (2018). Polivinilspirts. Uzņemts no: en.wikipedia.org
4. Mariano (2012. gada 23. marts). Polivinilspirts. Ņemts no: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Polivinilspirts (PVA). [PDF] Uzņemts no: fao.org
6. Vides veselība un drošība. (2003). Polivinilspirts. Ņemts no: terpconnect.umd.edu