אלכוהול פוליוויניל: מבנה, תכונות, שימושים, סיכונים - כִּימִיָה

אלכוהול פוליוויניל הוא פולימר ויניל אלכוהול של נוסחה מולקולרית (C ₂ H ₃ OR) n, כאשר R מייצג H או COCH ₃ . בשל חוסר יציבות של אלכוהול ויניל, הוא מסונתז באמצעות ויניל אצטט כמונומר, הממרחץ ליצירת פוליוויניל אצטט.

לאחר מכן, קיימת הידרוליזה של אסטרי הפוליוויניל אצטט, בנוכחות נתרן הידרוקסיד, כאשר האצטט מוחלף על ידי קבוצת האוקסיד-הידריל (OH), וכך נוצר האלכוהול הפוליוויניל. זה מורכב בעיקר מ 1-3 קשרי דיול.

מקור: מאת LHcheM באמצעות ויקימדיה Commons

אלכוהול זה יכול ליצור סרטים בעלי יכולת הדבקה ודביקה, שיכולים לעמוד בפני לחץ חזק. מלבד היותו חומר גמיש, אלכוהול פוליוויניל הוא היגרוסקופי ומסיס מאוד במים, כאשר תכונותיו מושפעות ממידת ההידרציה.

בתחילה, הוא הוכן על ידי הרמן וההנל בשנת 1924, תוך הידרוליזה של פוליוויניל אצטט עם אשלגן הידרוקסיד בנוכחות אתנול.

ניתן להשתמש באלכוהול פוליוויניל בייצור סדינים או סרטים שהם חסמי חמצן וארומה. זה מאפשר להשתמש בו באריזות מזון, וזהו עיקר השימוש בו, מכיוון שיותר מ -30% מייצורו משמש למטרה זו.

מִבְנֶה

מקור: על ידי שום סופר לא ניתן לקרוא מכונה. Likeitsmyjob ~ commonswiki הניח (בהתבסס על טענות בזכויות יוצרים). באמצעות Wikimedia Commons

התמונה העליונה ממחישה קטע קטן משרשרת פולימר אלכוהול פוליוויניל. האטומים הסגורים בסוגריים חוזרים על N פעמים עד שמגיעים לקצוות המתיל, CH ₃ . לפיכך, המבנה שלה מורכב מסדרת חוזרים על הקבוצות - CH ₂ -CH (OH) -.

שימו לב כי כל הקשרים הם יחידים ולכן לפחמן ולחמצן יש הכלאה sp ³ . מה זה אומר? שרשראות האלכוהול הפוליוויניל אינם ישרים, אלא זגזוגים ועם אטומי ה- H לסירוגין לצדדי אלה. כך גם בקבוצות ההידרוקסיל OH.

כלומר, OH יכולים להיות פונים לצד אחד של השרשרת או הצד השני, כך שאופיו הקוטבי של המבנה נשמר בצורה אחידה לאורך כל הדרך.

יתר על כן, ניתן לשנות את סדר המראה של ה- OHS. לדוגמה, הקשרים -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ בתמונה אינם הדפוס החוזר היחיד: כך גם CH ₂ -CH (OH) -CH (OH). בתבנית השנייה יש עלייה באופי הקוטב, בשל העובדה כי שתי קבוצות OH נמצאות על פחמימות סמוכות.

אלכוהול פוליוויניל יכול להיות בעל מבנה פולימרי פשוט אך דינמי וקוטבי, שיש לו זיקה מיוחדת למולקולות מים וממיסים אחרים איתם הוא יכול לתקשר באמצעות קשרי מימן: CH (OH) - OH ₂ .

נכסים

תיאור פיזי

קרם לבן נטול ריח, גרגירים או אבקה.

רֵיחַ

שֵׁרוּתִים.

נקודת רתיחה

644 מעלות צלזיוס בטמפרטורה של 760 מ"מ כספית בערך.

נקודת המסה

442º F (עובר פירוק).

נקודת הצתה

זכוכית פתוחה של 175 מעלות צלזיוס.

מסיסות במים

זה מסיס, והמסיסות גדלה על ידי הפחתת המשקל המולקולרי של הפולימר.

מְסִיסוּת

זה מסיס באתנול, אך לא מסיס בממסים אורגניים אחרים. זה לא מסיס בממסים מנפט. באופן בלתי מסיס כמעט בשמנים צמחיים ובעלי חיים, בפחמימנים ארומטיים, אסטרים, אתרים ואצטון.

צְפִיפוּת

1.19 - 1.31 גרם / ס"מ ³ .

לחץ אדים

כמעט ולא קיים.

יַצִיבוּת

זה יציב אם מומלץ לתנאי האחסון.

הִתפָּרְקוּת

כאשר הוא מחומם מעל 200 מעלות צלזיוס הוא מתפרק, פולט עשן חריף ומרגיז.

צְמִיגוּת

בין 4.8 ל 5.8 מ"פ (תמיסת 4% בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס המתאימה למשקל מולקולרי ממוצע של 26,000 עד 30,000 גרם / מול).

לאלכוהול פוליוויניל יש דרגות שונות על סמך צמיגותו: סופר גבוה (משקל מולקולרי 250,000 - 300,000 גרם / מול), צמיגות גבוהה (משקל מולקולרי 170,000 - 220,000 גרם / מול, צמיגות בינונית (משקל מולקולרי 120,000 - 150,000 גרם / מול)) וצמיגות נמוך (משקל מולקולרי 25,000-35,000 גרם / מול).

יש קשר יחסי ישיר בין צמיגות האלכוהול הפוליוויניל למשקל המולקולרי שלו.

pH

5.0 עד 6.5 (תמיסת 4%).

יישומים

סינתטיים

זה חומר לסינתזה של פולימרים אחרים כמו פוליוויניל חנקתי, אסתר של חומצה חנקתית ואלכוהול פוליוויניל. פוליוויניל חנקתי משמש בכמה חומרי הדברה ו חומר נפץ יציקים.

סיבים וסדינים

-סיבי אלכוהול פוליוויניל בעלי יכולת ספיגת מים גבוהה ב -30% בהשוואה לסיבים אחרים. זה מאפשר לו להחליף כותנה בשימושים בהם הסיב נמצא במגע עם הגוף. התחושה המישושית של הבד העשוי מאלכוהול פוליוויניל יכולה להשתנות מזו שחוותה לפני הצמר לזו הדומה לפשתן.

-סדיני אלכוהול פוליוויניל משמשים באריזה של מזון, מכיוון שיש לו יכולת לשמש כמחסום בפני חמצן וניחוחות. זה מונע התחמצנות של אוכל ואובדן טעם. בנוסף, זה מונע מריחות חיצוניים להפריע לטעם המקורי של האוכל.

שונות

-משמש לעיבוי ושינוי דבק פוליוויניל אצטט. הוא משמש בשקיות המיוצרות ביריעות אלכוהול פוליוויניל במכבסות למדידת שחרור חומרי ניקוי.

-המגבות להיגיינה נשית, כמו גם לבריחת שתן, ארוזות בשקיות עשויות סרט של אלכוהול פוליוויניל מתכלה. הוא משמש כמקבע לאיסוף דגימות ביולוגיות, במיוחד אלה של צואה.

משמש בטיפות עיניים, כגון קרעים מלאכותיים, לטיפול בעיניים יבשות וכחומר סיכה לשימוש בעדשות מגע.

-סרט או גיליון פוליוויניל אלכוהול משמש בתהליך העברת המים בהדפסה. בנוסף, הסיבים שלה משמשים לחיזוק בטון. בכפפות לעבודה עם חומצות חזקות יש ציפוי אלכוהול פוליוויניל.

הם משמשים בייצור קפסולות שניתן להשתמש בהן באספקת תרופות. אלכוהול פוליוויניל במשקל מולקולרי נמוך משמש כמרכיב של מוצרים למניעת הריון המיועדים למתן תוך-ורידי.

סיכונים

שְׁאִיפָה

כאשר מחממים אלכוהול פוליוויניל מעל 200 מעלות צלזיוס, הוא משחרר עשן שמגרה את העיניים, האף והגרון. התסמינים בעיניים כוללים קרע, גירוד ואודם. בינתיים, באף ובגרון יש כאב בוער.

הַכנָסַת מָזוֹן

זה לא צפוי להזיק.

מגע עור