POLIVINILSPIRTS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS, RISKI - ĶĪMIJA

Polivinilspirts ir vinilspirta polimērs molekulāro formulu (C ₂ H ₃ OR) n, kur R apzīmē H vai COCH ₃ . Sakarā ar vinila spirta nestabilitāti, tas tiek sintezēts, izmantojot vinilacetātu kā monomēru, kas polimerizējas, veidojot polivinilacetātu.

Pēc tam notiek polivinilacetāta esteru hidrolīze nātrija hidroksīda klātbūtnē, acetātu aizstājot ar oksihidrila grupu (OH), tādējādi veidojot polivinilspirtu. Tas galvenokārt sastāv no 1-3 diola saitēm.

Avots: Autors LHcheM, izmantojot Wikimedia Commons

Šis spirts var veidot plēves ar emulģējošu un lipīgu spēju, kas iztur spēcīgu spriegumu. Papildus tam, ka polivinilspirts ir elastīgs materiāls, tas ir arī higroskopisks un labi šķīst ūdenī, tā īpašības ietekmē hidratācijas pakāpe.

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

Polivinilspirtu var izmantot tādu lokšņu vai plēvju ražošanā, kuras ir skābekļa un aromāta barjeras. Tas ļāva to izmantot pārtikas iepakojumā, jo tas ir galvenais lietojums, jo vairāk nekā 30% no tā saražotā tiek izmantoti šim mērķim.

Uzbūve

Avots: Autors nenodrošina nevienu mašīnlasāmu autoru. Patika Likeitsmyjob ~ commonswiki (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām). izmantojot Wikimedia Commons

Augšējais attēls parāda nelielu polivinilspirta polimēru ķēdes segmentu. Atomi ielikta iekavās tiek atkārtots n reizes, līdz tiek sasniegta metil gali, CH ₃ . Tādējādi tā struktūru veido grupu –CH2 _- CH (OH) - atkārtojumu virkne .

Ņemiet vērā, ka visas saites ir vienreizējas, un tāpēc oglekļiem un skābeklim ir sp ³ hibridizācija . Ko tas nozīmē? Ka polivinilspirta ķēdes nav taisnas, bet gan zigzagētas un ar H atomiem pārmaiņus uz šīm pusēm. Tas pats attiecas uz hidroksilgrupām OH.

Tas ir, OH var būt vērsti pret vienu vai otru ķēdes pusi, tāpēc struktūras polarais raksturs visā tajā ir vienādi saglabāts.

Turklāt OH var parādīties pēc kārtas. Piemēram, -CH ₂ -CH (OH) CH ₂ saites ar attēla ir ne tikai atkārtojot modelis: tā ir CH ₂ -CH (OH) CH (OH). Otrajā shēmā ir palielināts polārais raksturs sakarā ar to, ka blakus esošajos oglekļos ir atrodamas divas OH grupas.

Polivinilspirtam var būt vienkārša, bet dinamiska un polāra polimēru struktūra, kurai ir īpaša afinitāte pret ūdens molekulām un citiem šķīdinātājiem, ar kuriem tas var mijiedarboties caur ūdeņraža saitēm: CH (OH) - OH ₂ .

Īpašības

Izskata apraksts

Balts krēms, granulas vai pulveris bez smaržas.

Smarža

Tualete.

Vārīšanās punkts

644 ° F pie 760 mmHg (aptuveni).

Kušanas punkts

442º F (sadalās).

aizdegšanās punkts

175º F (79º C) atvērts stikls.

Šķīdība ūdenī

Tas šķīst, šķīdība palielinās, samazinot polimēra molekulmasu.

Šķīdība

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

Blīvums

1,19 - 1,31 g / cm ³ .

Tvaika spiediens

Gandrīz neeksistē.

Stabilitāte

Tas ir stabils, ja tiek ieteikti uzglabāšanas apstākļi.

Sadalīšanās

Sildot virs 200 ° C, tas sadalās, izdalot akūtus un kairinošus dūmus.

Viskozitāte

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

Polivinila spirtam ir dažādas pakāpes, pamatojoties uz tā viskozitāti: ļoti augsta (molekulmasa 250 000 - 300 000 g / mol), augsta viskozitāte (molekulmasa 170 000 - 220 000 g / mol, vidēja viskozitāte (molekulmasa 120 000 - 150 000 g / mol) un viskozitāte zems (molekulmasa 25 000–35 000 g / mol).

Starp polivinilspirta viskozitāti un tā molekulmasu pastāv tieša proporcionāla saistība.

pH

5,0 līdz 6,5 (4% šķīdums).

Lietojumprogrammas

Sintētika

-Tas ir materiāls citu polimēru, piemēram, polivinilnitrāta, slāpekļskābes estera un polivinilspirta, sintēzei. Polivinilnitrāts tiek izmantots dažos viegli lietojamos degvielās un sprāgstvielās.

Šķiedras un loksnes

-Polivinilspirta šķiedrām ir ūdens absorbcijas spēja par 30% augstāka nekā citām šķiedrām. Tas ļauj tai aizstāt kokvilnu gadījumos, kad šķiedra ir saskarē ar ķermeni. No polivinilspirta izgatavotā auduma taustes sajūta var atšķirties no tā, kas piedzīvots pirms vilnas, līdz tam, kas līdzīgs veļai.

-Polivinilspirta loksnes tiek izmantotas pārtikas iesaiņojumā, jo tā spēj kalpot par barjeru skābeklim un aromātiem. Tas novērš pārtikas oksidēšanu un garšas zaudēšanu. Turklāt tas novērš, ka ārējās smakas var ietekmēt sākotnējo ēdiena garšu.

Dažādi

-To izmanto, lai sabiezinātu un modificētu polivinilacetāta līmi. To lieto paciņās, kas izgatavotas ar polivinilspirta loksnēm veļas mazgātavās, lai izmērītu mazgāšanas līdzekļu izdalīšanos.

-Dvieļi sieviešu higiēnai, kā arī urīna nesaturēšanai tiek iesaiņoti maisos, kas izgatavoti ar bioloģiski noārdāmā polivinilspirta plēvi. To izmanto kā fiksatoru bioloģisko paraugu, īpaši fekāliju, savākšanai.

-Izmanto acu pilienos, piemēram, mākslīgās asarās, sausu acu ārstēšanai un kā smērvielu kontaktlēcu lietošanai.

-Drukāšanas procesā ūdens nodošanas procesā tiek izmantota polivinilspirta plēve vai loksne. Turklāt tā šķiedras tiek izmantotas betona nostiprināšanai. Cimdiem darbam ar stiprām skābēm ir polivinilspirta pārklājums.

- Tos izmanto tādu kapsulu ražošanā, kuras var izmantot zāļu piegādē. Polivinilspirtu ar mazu molekulmasu izmanto kā kontracepcijas līdzekļu sastāvdaļu, kas paredzēti intravaginālai ievadīšanai.

Riski

Ieelpošana

Kad polivinilspirtu uzkarsē virs 200 ° C, tas izdala kairinošus dūmus acīm, degunam un kaklam. Simptomi acīs ir asarošana, nieze un apsārtums. Tikmēr degunā un kaklā ir dedzinošas sāpes.

Norīšana

Nav sagaidāms, ka tas būs kaitīgs.

Kontakts ar ādu