POLIVINILPIROLIDONS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS, BLAKUSPARĀDĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

Polivinilpirolidons (PVP) ir polimērs, no N-vinilpirolidons monomēra. Polimērs tiek nosaukts ar daudziem nosaukumiem, ieskaitot polividonu un povidonu. Polivinilpirolidonu pirmo reizi sintezēja Valters Reppe 1939. gadā.

Reppe reaģēja ar acetilēnu un formaldehīdu vara acetilīda klātbūtnē. Pēc vairākiem starpposmiem tas ieguva butirolaktonu un, visbeidzot, monomēra vinilpirolidonu, kas ar noteiktu katalizatoru iedarbību polimerizējas, veidojot PVP.

Pudele ar polivinilpirolidona pulveri. Avots: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Augšējā attēlā parādīts cietais un amorfā šī polimēra izskats. Tā molekulārā struktūra ir ķēdes tipa, kuras vidējais garums nosaka dažādu veidu PVP molāro masu, viskozitāti un citas īpašības.

PVP polimēru kā līmes piedevu izmanto daudzos rūpniecības nolūkos. To izmanto pārklājumā un sintētisko šķiedru ražošanā. To lieto arī veidošanas krēmos un ādas kopšanas kosmētikā.

Sākumā PVP tika izmantots medicīnā, lai aizstātu vai paplašinātu plazmu. Tomēr ir pierādīts, ka PVP rada alerģiskas reakcijas.

Uzbūve

Monomēra vinilpirolidona un polivinilpirolidona struktūras formulas. Avots: Shinobu (saruna) (atvasināts darbs) / Public domain

Gan vinilpirolidona monomēra, gan polivinilpirolidona polimēra struktūras formulas ir parādītas iepriekš. Ņemiet vērā, ka tie ir cikliski terciārie amīni.

Vinila grupa, -CH = CH ₂ , ir atbildīgs par viens vinilpirolidons monomērs saistīšanos ar citu. Tāpēc šajā galā monomēri secīgi pievienosies, līdz tie veidos ķēdi ar C ₆ H ₉ NO vienībām .

Ar aminogredzenu PVP ir pamata polimērs, kas spēj uzņemt protonus no barotnes un efektīvi mijiedarboties ar ūdens molekulām. Viņu mijiedarbība ir tāda, ka polimērs nosaka higroskopisku cietu vielu.

Īpašības

Ārējais izskats

Higroskopisks balts vai viegli dzeltens amorfs pulveris

Vārdi

IUPAC nosaukums šim polimēram ir 1-etenilpirolidin-2-ons.

Ķīmiskā formula

(C ₆ H ₉ NO) _n

Molārā masa

2500 - 2 500 000 g / mol

Ņemiet vērā šī polimēra molāro masu diapazonu. Tas ir tāpēc, ka ir vairāki polivinilpirolidona veidi, katram no tiem ir atšķirīgas īpašības un specifikācijas. Piemēram, PVP tiek parādīts kā K-12 ar molmasu no 4000 līdz 6000; vai kā K-30, ar molmasu no 40 000 līdz 80 000

PVP var uzrādīt arī kā K-60, K-90, K-120, pēdējo molārā masa ir no 2 100 000 līdz 3 000 000.

Smarža un garša

Bez smaržas un bez garšas

Blīvums

1,2 g / cm ³

Kušanas punkts

150 - 180 ºC

Šķīdība

Tas labi šķīst ūdenī, ar šķīdību 100 mg / ml. Sausā stāvoklī tas ūdenī var absorbēt līdz 40% no sava svara.

Tas šķīst citos polārajos šķīdinātājos, piemēram, etanolā un metanolā. Bet nešķīst ēteros, esteros un acetonā.

pH

3,0 - 5,0

Stabilitāte

Tas ir stabils, bet nav saderīgs ar spēcīgiem oksidētājiem, kā arī ir jutīgs pret gaismu.

Pašnoteikšanās temperatūra

440 ºC

Lietojumprogrammas

- Rūpnieciskā

Stikls un keramika

Stikla pudeļu ražošanā bieži izmanto polivinilpirolidonu. Avots: Pixnio.

Polivinilpirolidons tiek izmantots kā piedeva līmēs, ļaujot tos izmantot stiklā, metālā un plastmasā, palielinot to stiprību un cietību. Šis polimērs veido pret taukiem izturīgu plēvi un paaugstina termoplastisko materiālu mīkstināšanas punktu.

To izmanto kā saistvielu keramikā, sagatavo ugunī vai augstā temperatūrā. Gatavošanas laikā saistviela aizdegas, tāpēc tai nav ietekmes uz galaproduktu. Stikla ražošanā PVP darbojas kā saistviela, smērviela un pārklājuma līdzeklis.

Stikla šķiedrās tas palīdz nostiprināt krāsvielas. Turklāt PVP ir daļa no pārklājumiem, lodīšu tintes, pigmentu disperģētājiem akvareļos komerciālai mākslai, papīra pārklāšanai, kā arī vasku un pulēšanas līdzekļu ražošanai.

Elektriskās ierīces

PVP izmanto akumulatoru, iespiedshēmu, katodstaru lampu ražošanā. To izmanto kā saistvielu metāla sāļiem vai amalgamai akumulatoros. To izmanto arī zelta, niķeļa, vara un cinka pārklājumā.

Litogrāfija un fotogrāfija

PVP tiek izmantots alumīnija emulsiju ražošanā, gravējumu pārklāšanā, litogrāfisko plākšņu glabāšanā un pielipšanā, termiskajā reģistrēšanā utt.

Metalurģija

PVP izmanto melno un krāsaino metālu pārstrādē, darbojoties kā sastāvdaļa pārklājumos, kas palīdz noņemt materiālus no to virsmām.

Stabilizators un dzidrinātājs

PVP ir alus un vīna dzidrinātājs, jo tas uzlabo to caurspīdīgumu, krāsu un garšu.

- Zāles

Palīgviela un disperģents

PVP izmanto kā palīgvielu un disperģētāju tabletēs, granulās un injekcijās. Tas arī stabilizē fermentus un karstumjutīgas zāles.

Plazmas tilpuma paplašinātājs

PVP sāka lietot 1950. gadā kā plazmas aizstājēju pacientiem ar smagām traumām. Bet tā alerģiskās iedarbības un uzkrāšanās dēļ aknās, liesā un plaušās dēļ to vairs neizmantoja šim mērķim.

Antibakteriāla darbība

PVP savienojas ar jodu, kas kalpo par nesēju, lai izmantotu dezinfekcijas darbību. PVP-joda vai povidona-joda komplekss atrodas ziepēs un ziedēs, veicot svarīgu dezinfekcijas darbību.

Oftalmoloģiskā nozīme

PVP tiek izmantots kontaktlēcās, veicot mitrinošu un eļļojošu funkciju. Daži oftalmoloģiski lietojami preparāti to formulā satur PVP.

- citi

Personīgā aprūpe

PVP tiek izmantots kā matu nostiprināšanas losjons, kā arī matu laka. Tas tiek pievienots sauļošanās krēmiem, lai uzlabotu tā mitrinošo un eļļojošo stāvokli. Turklāt PVP ir iekļauts krēmos un losjonos tīrīšanai un ādas kopšanai.

Hromatogrāfija

Gāzu hromatogrāfijā PVP izmanto kā fiksējošu šķidrumu.

Blakus efekti

Kopš 1950. gada PVP sāka izmantot plazmas paplašināšanai pacientiem ar smagām traumām. Tomēr tika konstatēts, ka tas atbrīvo histamīnu: amīnu starpnieku alerģiskos procesos. Turklāt PVP nonāca aknās un liesā.

PVP var izraisīt plaušu intersticiālu fibrozi, kas var tikt mainīta, ja polimēra iedarbība netiek pagarināta. Ziņots par vairākām alerģisku procesu epizodēm, kas varētu būt saistītas ar PVP; īpaši, ja tas nonāk saskarē ar zemādas ķermeņa šķidrumiem.

Ziņots par nātrenes gadījumu saistībā ar matu līdzekļu lietošanu, kuros bija PVP. Tāpat bija kāds alerģijas gadījums pacientam, kurš tika ārstēts ar PVP-jodu, norādot arī uz PVP alerģisko lomu dažos dermatīta gadījumos.

Atsauces

1. Ašlande. (sf). Polivinilpirolidona polimēri. . Atgūts no: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polivinilpirolidons. Atgūts no: en.wikipedia.org
3. Ķīmiskā grāmata. (2017). Polivinilpirolidons. Atgūts no: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polivinilpirolidons. ScienceDirect. Atgūts no: sciencedirect.com
5. Pārtikas nekaitīgums. (2014). Polivinilpirolidons. . Atgūts no: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (2008. gada 21. maijs). Kas ir polivinilpirolidons? Atgūts no: quiminet.com