Natriumpolyakrylat (C3H3NAO2) N Struktur, egenskaper, användningar, risker

han Natriumpolyakrylat Det är en organisk förening av hög molekylvikt som bildas av föreningen av många enheter eller bitar av en mindre förening, natriumakrylat. Molekylformeln för natriumpolyakrylat är (c₃H₃Nao₂)_n, Och den utvidgade formeln för dess monomer är -ch₂-Ch (Poon)-.

Natriumpolyakrylat har många repetitiva bitar lika. Det är en anjonisk polyelektrolyt eftersom den har många karboxylat -coo -anjoner^-, som har en negativ laddning. Detta är vad som ger den dess huvudsakliga fysikalisk -kemiska egenskaper och gynnar dess flera användningsområden.

Monomerformel eller repetitiva bitar av natriumpolyakrylatpolymer, där N representerar antalet gånger den upprepas. Muso [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Det har mycket affinitet för vatten. Absorbera det mycket enkelt att bilda en gel. Absorbera alla typer av vätskor eller vattenhaltiga lösningar. Den här egenskapen gör den till exempel i engångsblöjor och sanitetshanddukar.

Det används också i förpackningar av färsk mat för att absorbera överskott av vatten som de kan producera.

För sitt stora antal negativa massor av -coo^- Det används i tvättmedel för att hjälpa till att avbryta smutsiga partiklar. Det tjänar också i industriella processer där det är nödvändigt att fånga positiva metalljoner som kalcium, aluminium och magnesium.

Natriumpolyakrylat är inte giftigt, men det är mycket viktigt att inte äta det eftersom det kan absorbera vattnet från saliv, öka dess volym och orsaka kvävning.

[TOC]

Kemisk struktur

Natriumpolyakrylat är en polymer, så det bildas av många enskilda bitar lika och förenade med varandra. Dessa bitar, bitar eller enheter kallas monomerer.

Natriumpolyakrylat genereras av föreningen av många natriumakrylatmolekyler. När du går med förlorar natriumakrylatstycken dubbelbindning.

Av denna anledning har natriumpolyakrylat en struktur utan dubbelbindningar, med många karboxylat -co -kollapsar^- och många natriumjoner na⁺ Förenade med dessa.

För att ha så många anjoniska grupper -COO^- Det sägs att det är en polyelektrolyt.

Den individuella monomeren eller biten av natriumpolyakrylat har en kedja av två kolatomer och en grupp -coo^-Na⁺ tillsammans med den här, som anges nedan: -Ch₂-CH (COO^-Na⁺)-.

Natriumpolyakrylatmonomerstruktur. De streckade linjerna indikerar fackföreningarna med andra monomerer som är identiska med detta. EDGAR181 [Public Domain]. Källa: Wikimedia Commons.

Antalet monomerer kan variera från vissa tiotals till flera hundra.

Av denna anledning a n Då i polymerformeln n Det symboliserar antalet monomerer och detta antal kan ändras beroende på vad polymertillverkaren vill ha.

Nomenklatur

-Natriumpolyakrylat

-Natriumsalt av polyakrylsyra

Kan tjäna dig: vad är anoden och katoden?

-Natriumsalt av akrylsyran polymer

-Natriumsalt av homopolymeren av 2-renovatyra (homopolymer betyder att det är en homogen polymer eller som bildas av många enheter av en enda typ av molekyl)

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Vitt fast pulver eller granuler.

Molekylvikt

Det beror på antalet monomerer som utgör polymeren. Kommersiellt finns det natriumpolyakrylat med molekylvikter, till exempel 1200, 2100, 8000 och 15000.

Densitet

1,32 g/ml vid 25 ° C.

pH

6-9

Löslighet

Mycket lösligt i vatten.

Kemiska egenskaper

Natriumpolyakrylat har mycket affinitet för vatten. Vattenhaltiga natriumpolyakrylatlösningar är mycket viskösa och visar hög fibrositet.

Det är en extremt absorberande polymer, särskilt vatten eller vattenhaltiga vätskor. Dess vattenabsorptionshastighet är mycket hög.

Vatten lockas lätt av denna polymer, som genom att absorbera det blir en gel. Och den har en mycket hög kapacitet att värma upp absorberat vatten.

Allt detta förklaras eftersom vattenväte bildar bindningsbroar med karboxylatanjon -co^- av polymeren. Polariteten hos vatten och karboxylatgrupp gynnar dessa vätebroar: -C-O --- H-O-H.

Natriumpolyakrylat stabiliserar också oljeemulsioner i vatten. Delarna av polyakrylatmolekylen som är relaterade till olja -ch₂-Ch- är förenade med detta och joniska eller relaterade till vatten -co^-Na⁺ De stannar kvar i detta. Således är oljedroppar stabila inuti vattnet.

En annan av dess egenskaper är att genom att ha det stora antalet anjoner karboxylat -co^- Natriumpolyakrylat kan lätt locka positiva joner eller metallkatjoner såsom CA -kalcium²⁺, Mg magnesium²⁺ eller aluminium Al³⁺. Binder lätt till dem och släpper dem inte.

Det är inte giftigt eller förorenande och är biologiskt nedbrytbart.

Erhållande

För att erhålla natriumpolyakrylat₂= CH-COOH och natriumhydroxid NaOH, för att erhålla natriumakrylat CH₂= Ch-coo^-Na⁺.

Den senare genomgår uppvärmning i närvaro av ammoniumpersulfat (NH₄)₂S₂ANTINGEN₈ För att påskynda polymerisationsreaktionen, där varje natriumakrylatmolekyl ansluter sig till nästa med dubbelbindningen.

Den erhållna lösningen innehåller natriumpolyakrylat. Sedan genom förångning under vissa förhållanden erhålls den torra polymeren.

Ansökningar

Som absorberande i flera applikationer

Natriumpolyakrylat används som en superbsorbent i olika breda konsumtionsprodukter. Ett gram av denna polymer kan absorbera 300 till 1000 gram rent vatten.

Till exempel används det i engångsblöjor, i sanitära servetter, amningskuddar och andra hushållsobjekt. I dessa fall absorberar kroppens vattenvätskor, såsom urin eller blod, effektivt.

Kan tjäna dig: kalciumkarbid (CAC2): struktur, egenskaper, erhållning, användning

Det används också för att förhindra flytande spill genom att stelna dessa. Tillåter att hantera kroppsvätskor genom att fånga dem i en halvsolid och torr gel, vilket gör deras disposition enklare.

På sjukhus och kliniker tjänar det till att hantera spill och flaskor för vätskesugning. Detta möjliggör besparingar i tvätt, mindre skam för patienter och minskar tofflor och liv för hälso- och sjukvårdspersonal som deltar i dem.

I rengöringsprodukter och i tvätt av kläder

Natriumpolyakrylat fungerar som ett förtjockningsmedel i hypokloritlösningar som används i blekning av blandningar.

Det är också en del av kompositionerna av tvättmedel eftersom det under tvätt av kläder fungerar som ett spridande av de smutsiga partiklarna som håller dem i upphängning och ökar vita.

Detta beror på de flera negativa eller anjoniska belastningarna som hjälper till att avbryta smutsiga partiklar, så det är mer effektivt i granulära eller pulver tvättmedel och tvätt av alkaliskt (det vill säga grundläggande).

Detergenter innehåller natriumpolyakrylat som gör att de kan tvätta kläder bättre. Författare: Frank Habel. Källa: Pixabay.

I livsmedelsindustrin

Det har använts i stor utsträckning som ett tjockare och beredningsmedel med hjälp av sina fysikalisk -kemiska egenskaper.

Det används till exempel som ett spridande medel för mineral- eller fyllningspigment som kalcium- eller kaolinkarbonat under papper eller kartong som kommer i kontakt med alla typer av mat, förutom att använda det i kontakt med barns formler eller bröstmjölk.

Det fungerar också som ett vätskeabsorberande i material som kommer i kontakt med maten. Absorbera överflödigt vatten av alla typer av färsk mat, såsom kyckling, fisk, kött, grönsaker och frukt.

Färsk matförpackning kan innehålla natriumpolyakrylat för att absorbera vattnet de kan frigöra. Författare: Shutterbug75. Källa: Pixabay.

Inom sockerproducerande industrier gör det möjligt att användas under indunstningen av betesaft eller sockerrör att fånga metalljoner och därmed kontrollera bildningen av mineralinlägg i utrustningen.

I erfarenheter för att förbättra återhämtningen av återstående olja

I oljeindustrin används den för närvarande i samband med andra akrylpolymerer för att tjockna vattnet som injiceras i vissa brunnar och gynnar ett effektivt svep av återstående olja för återhämtning.

Dessutom har natriumpolyakrylat använts i tester för att förhindra nederbörd och magnesiumutfällning och därmed undvika ökningar i utrustningen under oljeåtervinning i brunnar genom översvämningar med polymerer.

I plastindustrin

Natriumpolyakrylat tillsätts ofta till polyvinylkloridplast eller PVC (akronym för engelska Polyvinylklorid) Som en motståndsmodifierare och processassistent.

Kan tjäna dig: vad är den mekaniska motsvarigheten till värme? PVC -rör som används vid byggandet av hus och byggnader kan innehålla natriumpolyakrylat för att öka deras motstånd. Författare: Pisauikan. Källa: Pixabay.

Bland de egenskaper som du måste ha för att uppfylla dessa funktioner är att ha något av icke-miscibility (inte blandning) med den andra polymeren, för att bilda små oberoende områden.

Samtidigt måste några starka gränsytelänkar med bas- eller matrispolymeren generera för att tillåta en god stressöverföring genom dessa länkar.

Om påverkningsmodifieraren är för kompatibel eller blandbar förbättrar det inte slagmotståndet, men om basföreningen är helt oförenlig.

Av denna anledning är natriumpolyakrylat användbart i denna applikation.

I flera applikationer

Natriumpolyakrylat används i massan och pappersindustrin som spridande medel.

Detta beror på dess förmåga att kidnappa eller fånga (och inte frigöra) multiveous katjoner (det vill säga med flera belastningar), till exempel aluminium till³⁺ och CA kalcium²⁺, komplexa med dessa.

Det är resistent mot högt pH, vid höga temperaturer och höga skjuvkrafter eller skjuvning. Men om multiveous katjoner är i hög koncentration, kan polyakrylat utfälla vilket gör att dess effektivitet förlorar sin effektivitet.

Det används också i kosmetisk industri som en tjockare och emulgator.

På grund av sin förmåga att snabbt absorbera vatten används det som vattenblockerare i fiberoptiska kablar. Dessa är kablarna som används för överföring av internet och telefonsignal.

Inuti fiberoptiska kablar finns natriumpolyakrylat för att absorbera fukt som kan penetrera dessa och undvika skador. Författare: Planet Fox. Källa: Pixabay.

Natriumpolyakrylat är den som fyller de kalla gelpåsarna som används för att behandla smärta eller skador, eller för att transportera mediciner eller blommor.

Kall gelväska brukade lugna sportskador. Yamada Kazuyuki från Higashi-Betsuin, Japan [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Med natriumpolyakrylat, små dockor som expanderar eller ökar deras volym när de lämnar dem blötlägg i vatten.

Risker

Även om natriumpolyakrylat inte är giftigt, får intaget av dess orala granuler dem att expandera i kontakt med saliv.

Följaktligen är intag av att det är en viktig risk eftersom det kan orsaka luftvägsobstruktion. Detta innebär att du kan förhindra andning. Å andra sidan, om den inhaleras i små mängder, inte tillräckligt för att orsaka hinder, är det irriterande att andas för dess torkmedelegenskaper.

Natriumpolyakrylat ökar.

Av denna anledning bör dessa typer av patienter kontinuerligt övervakas.

Det är inte irriterande hud. Det är inte brandfarligt.

Referenser

1. Bajpai, s. (2015). Massa och papperskemikalier. Polyakrylatsalter. Inom massa- och pappersindustrin. Återhämtat sig från Scientedirect.com.
2. Wypych, g. (2017). Lukt i förhållande till olika polymerer. Polyakrylat. I handbok med lukt i plastmaterial (andra upplagan). Återhämtat sig från Scientedirect.com.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). Tvättrengöring av textilier. Polymerer. I handbok för rengöring/dekontaminering av ytor. Återhämtat sig från Scientedirect.com.
4. Wickstone, L. et al. (2018). Risk för kvävning från intag av vernagel. Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: E176-E177. NCBI återhämtade sig.Nlm.Nih.Gov.
5. Wypych, g. (2015). Principer för termisk nedbrytning. Polyakrylat. Vid PVC -nedbrytning och stabilisering. Återhämtat sig från Scientedirect.
6. Medina-Torres, L. et al. (2014). Rheologi av natriumpolyakrylat som en emulgeringsmedel med anställd i kosmetiska emulsioner. Industrial & Engineering Chemistry Research 2014, 53, 47, 18346-18351. Återhämtat sig från pubar.ACS.org.
7. Kemisk bok. (2016). Natriumpolyakrylat. Återhämtat sig från kemikaliebok.com.
8. Scco. (2019). Superabsorbent polymer (SAP). Hämtad från sapgel.com.