NATRIO POLIAKRILATAS (C3H3NAO2) N: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS, RIZIKA - CHEMIJA - 2025

Natrio poliakrilato yra organinis junginys, iš didelės molekulinės masės, sudarytos iš daugelio vienetų arba vienetų mažesnio junginio, natrio akrilato sąjungos. Molekulinė formulė natrio poliakrilato yra (C ₃ H ₃ NaO ₂ ) _n ir ilgesnį formulė jo monomero yra -CH ₂ -CH (COONa) -.

Natrio poliakrilatas turi daugybę pasikartojančių gabalų. Tai anijoninis Polielektrolitas nes jis turi daug anijonus karboksilat COO ^- , kurie neigiamai įkrautas. Būtent tai suteikia jam pagrindines fizikines ir chemines savybes ir palaiko daugelį jo naudojimo būdų.

Natrio poliakrilato polimero monomero arba pasikartojančio gabalo formulė, kur n žymi pakartojimų skaičių. Muso. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Jis turi didelį giminingumą vandeniui. Jis labai lengvai įsigeria, sudarydamas gelį. Sugeria visų tipų skysčius ar vandeninius tirpalus. Dėl šios savybės jis naudojamas, pavyzdžiui, vienkartinėse sauskelnėse ir higieninėse servetėlėse.

Jis taip pat naudojamas pakuotėse šviežio maisto pramonei absorbuoti vandens perteklių, kurį jie gali pagaminti.

Dėl savo didelio kiekio neigiamu krūviu, COO ^- naudojamas plovikliuose padėti sustabdyti purvo daleles. Jis taip pat veikia pramoniniuose procesuose, kur reikia gaudyti teigiamus metalo jonus, tokius kaip kalcis, aliuminis ir magnis.

Natrio poliakrilatas nėra toksiškas, tačiau labai svarbu jo negerti, nes jis gali absorbuoti vandenį iš seilių, padidinti jo tūrį ir sukelti uždusimą.

Cheminė struktūra

Natrio poliakrilatas yra polimeras, todėl jis yra sudarytas iš daugelio atskirų vienodų gabalų ir sujungtas. Tokie gabalai, gabalai ar vienetai vadinami monomerais.

Natrio poliakrilatas susidaro sujungus daugelį natrio akrilato molekulių. Prisijungę natrio akrilato gabalėliai praranda dvigubą jungtį.

Dėl šios priežasties natrio poliakrilatas turi struktūrą be dvigubų jungčių, prie kurių yra prijungti daug karboksilato anijonų –COO ^– ir daug natrio Na ⁺ jonų .

Kadangi jis turi tiek daug anijoninių grupių - COOO, ^jis yra sakomas kaip polioelektrolitas.

Monomeras arba individualiai gabalas natrio poliakrilato turi du anglies atomų grandinę ir grupės -COO ^- Na ⁺ pritvirtintas prie jo, kaip nurodyta žemiau: -CH ₂ -CH (COO ^- Na ⁺ ) -.

Natrio poliakrilato monomero struktūra. Punktyrinės linijos žymi ryšius su kitais monomerais, identiškais šiam. Edgar181. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Monomerų kiekis gali svyruoti nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų.

Dėl šios priežasties n į polimero formulę dedamas n, nes n simbolizuoja monomerų skaičių ir šis skaičius gali kisti priklausomai nuo to, ko nori polimero gamintojas.

Nomenklatūra

-Natrio poliakrilatas

- Poliakrilo rūgšties natrio druska

-Akrilo rūgšties polimero natrio druska

- 2-propenoinės rūgšties homopolimero natrio druska (homopolimeras reiškia, kad tai yra homogeninis polimeras arba kad jį sudaro daug vienetų vienos rūšies molekulės)

Savybės

Fizinė būklė

Balti kieti milteliai arba granulės.

Molekulinė masė

Tai priklauso nuo monomerų, kurie sudaro polimerą, skaičiaus. Natrio poliakrilatas, kurio molekulinis svoris, pavyzdžiui, 1200, 2100, 8000 ir 15000, gaminamas komerciškai.

Tankis

1,32 g / ml 25 ° C temperatūroje.

pH

6–9

Tirpumas

Labai gerai tirpsta vandenyje.

Cheminės savybės

Natrio poliakrilatas turi didelį afinitetą vandeniui. Vandeniniai natrio poliakrilato tirpalai yra labai klampūs ir stangrūs.

Tai ypač gerai sugeriantis polimeras, ypač iš vandens ar vandeninių skysčių. Jo vandens absorbcijos greitis yra labai didelis.

Vanduo lengvai pritraukiamas prie šio polimero, kuris absorbuojamas virsta geliu. Ir jis turi labai didelę galimybę išlaikyti sugertą vandenį.

Visa tai yra paaiškinta dėl to, kad vandens formų vandenilis klijuojant tiltus su karboksilato anijonų -COO- ^- polimero. Vandens ir karboksilato grupės poliškumas palaiko šias vandenilio jungtis: –C – O- - –H – O – H.

Natrio poliakrilatas taip pat stabilizuoja emulsijas vandenyje. Poliakrilinto molekulės dalys, susijusios su aliejumi –CH _{2 –} CH–, jungiasi prie jos, o joninės arba su vandeniu susijusios dalys –COO ^– Na ^{+ joje} lieka. Taigi aliejaus lašai vandenyje išlieka stabilūs.

Kitą iš jo savybių yra tai, kad dėl savo didelio kiekio karboksilato anijonų -COO ^- natrio poliakrilatu gali lengvai pritraukti teigiamą jonai, arba metalo katijonų, pavyzdžiui, kalcio Ca ²⁺ , magnio Mg ²⁺ arba aliuminio Al ³⁺ . Tai lengvai prie jų prisijungia ir nepaleidžia.

Jis nėra toksiškas ar teršiantis ir yra biologiškai skaidus.

Gavimas

Gauti natrio poliakrilato, akrilo rūgšties CH ₂ = CH-COOH ir natrio hidroksidas NaOH reaguoja pirmasis , tam, kad gauti natrio akrilato CH ₂ = CH-COO ^- Na ⁺ .

Pastaroji yra veikiamas šildymas amonio persulfato buvimą (NH ₄ ) ₂ S ₂ O ₈ paspartinti polimerizacijos reakciją, kur kiekvienas iš natrio akrilato molekulė yra pridedamas į kitą naudojant dvigubą jungtį.

Gautame tirpale yra natrio poliakrilato. Tada išgarinant tam tikromis sąlygomis gaunamas sausas polimeras.

Programos

Kaip absorbentas įvairiose srityse

Natrio poliakrilatas yra naudojamas kaip superabsorbentas keliuose plačiai naudojamuose produktuose. Vienas gramas šio polimero gali absorbuoti nuo 300 iki 1000 gramų gryno vandens.

Pavyzdžiui, jis naudojamas vienkartinėse sauskelnėse, higieninėse servetėlėse, žindymo pagalvėlėse ir kituose namų apyvokos daiktuose. Tokiais atvejais jis efektyviai absorbuoja vandeninius kūno skysčius, tokius kaip šlapimas ar kraujas.

Jis taip pat naudojamas siekiant užkirsti kelią skysčių išsiliejimui, sukietinant juos. Tai leidžia jums susidoroti su kūno skysčiais, įstrigdami sausame, pusiau kietame gelyje, palengvindami jų pašalinimą.

Ligoninėse ir klinikose jis naudojamas išsiliejusiems skysčiams ir buteliuose skysčiams siurbti. Tai leidžia sutaupyti skalbinių, sumažinti pacientų gėdą ir sumažinti sveikatos priežiūros specialistų slydimus ir grumtynes.

Valymo priemonėse ir skalbiniuose

Natrio poliakrilatas yra tirpiklis hipochlorito tirpaluose, kurie naudojami balinimo mišiniuose.

Tai taip pat dalis ploviklių kompozicijų, nes skalbimo metu jis veikia kaip purvo dalelių dispergentas, palaikydamas juos suspensijoje, padidindamas baltumą ir pagerindamas bendrą ploviklių valymą.

Taip yra dėl daugybinių neigiamų ar anijoninių krūvių, kurie padeda suspenduoti nešvarumų daleles, todėl efektyviausias yra granuliuotuose ar milteliniuose plovikliuose ir skalbiant esant šarminiam (t. Y. Baziniam) pH.

Valymo priemonėse yra natrio poliakrilato, kuris leidžia jiems geriau plauti drabužius. Autorius: Frankas Habelis. Šaltinis: „Pixabay“.

Maisto pramonėje

Jis buvo plačiai naudojamas kaip tirštiklis ir paruošimo priemonė, panaudojant jo fizikines ir chemines savybes.

Pvz., Jis naudojamas kaip mineralinių pigmentų ar užpildų, tokių kaip kalcio karbonatas ar kaolinas, dispergentas gaminant popierių ar kartoną, liečiantį su visų rūšių maistu, išskyrus skirtus naudoti sąlytyje su mišiniais kūdikiams su kūdikiais ar motinos pienu.

Jis taip pat naudojamas kaip skysčių absorbentas medžiagose, kurios liečiasi su maistu. Jis sugeria vandens perteklių iš visų šviežių maisto produktų, tokių kaip vištiena, žuvis, mėsa, daržovės ir vaisiai.

Šviežių maisto produktų pakuotėse gali būti natrio poliakrilato, kad absorbuotų vandenį, kurį jie gali išleisti. Autorius: Shutterbug75. Šaltinis: „Pixabay“.

Cukraus gamybos pramonėje jo naudojimas garinant vandenį iš runkelių ar cukranendrių sulčių leidžia sulaikyti metalo jonus ir tokiu būdu kontroliuoti mineralinių įkaitų susidarymą įrenginiuose.

Patirtis, kaip pagerinti alyvos liekanų utilizavimą

Naftos pramonėje jis šiuo metu naudojamas kartu su kitais akrilo polimerais, norint sutirštinti į kai kuriuos šulinius įleistą vandenį ir palengvinti veiksmingą likusio aliejaus pašalinimą utilizavimui.

Be to, natrio poliakrilatas buvo naudojamas atliekant bandymus, siekiant užkirsti kelią kalcio ir magnio krituliams ir taip užkirsti kelią įrenginių užsiteršimui, kai aliejus gaunamas iš polimerų užtvindymo šulinių.

Plastiko pramonėje

Natrio poliakrilatas dažnai pridedamas prie polivinilchlorido arba PVC (polivinilchlorido) plastiko kaip atsparumo smūgiams modifikatorius ir perdirbimo priemonė.

Namų ir pastatų statybai naudojamuose PVC vamzdžiuose gali būti natrio poliakrilato, kad padidėtų jų atsparumas. Autorius: Pisauikan. Šaltinis: „Pixabay“.

Tarp savybių, kurias jis turi turėti šioms funkcijoms atlikti, yra tas, kad jos su šiek tiek nesimaišo (nesimaišo) su kitu polimeru, kad sudarytų nedidelius nepriklausomus plotus.

Tuo pačiu metu jis turi suformuoti keletą stiprių sąsajų su pagrindiniu arba matriciniu polimeru, kad per šias jungtis būtų galima gerai perduoti stresą.

Jei smūgio modifikatorius yra per daug suderinamas ar lengvai maišomas, jis nepagerina atsparumo smūgiams, tačiau jei jis visiškai nesuderinamas, bazinis junginys praranda savo stiprumą ar kietumą.

Dėl šios priežasties natrio poliakrilatas yra naudingas šioje programoje.

Įvairiose programose

Natrio poliakrilatas naudojamas celiuliozės ir popieriaus pramonėje kaip dispergentas.

Taip yra dėl to, kad jie sugeba atskirti arba sulaikyti (ir neišlaisvinti) kenksmingus daugiavalenčius (ty daugkartinio įkrovimo) katijonus, tokius kaip aliuminio Al ³⁺ ir kalcio Ca ²⁺ .

Jis atsparus aukštam pH, aukštai temperatūrai ir didelėms šlyties ar šlyties jėgoms. Tačiau jei daugiavalenčių katijonų koncentracija yra aukšta, jie gali nusodinti poliakrilatą ir prarasti jo veiksmingumą.

Jis taip pat naudojamas kosmetikos pramonėje kaip tirštiklis ir emulsiklis.

Dėl savo sugebėjimo greitai absorbuoti vandenį, jis naudojamas kaip vandens blokatorius skaiduliniuose optiniuose kabeliuose. Tai yra kabeliai, naudojami perduodant internetą ir telefono signalą.

Šviesolaidžių kabeliuose yra natrio poliakrilato, kuris sugeria bet kokią drėgmę, kuri gali prasiskverbti pro juos, ir apsaugo nuo pažeidimų. Autorius: Planeta lapė. Šaltinis: „Pixabay“.

Natrio poliakrilatas užpildo šaltojo gelio pakuotes, skirtas gydyti smūgių ar sužeidimų sukeltam skausmui arba gabenti vaistus ar gėles.

Šalto gelio maišas, naudojamas skausmui malšinti nuo sporto traumų. „yamada kazuyuki“ iš Higashi-betsuin, Japonija. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Su natrio poliakrilatu gaminamos mažos lėlės, kurios išsiplečia arba padidėja, kai paliekamos mirkyti vandenyje.

Pavojai

Nors natrio poliakrilatas nėra toksiškas, nurijus jo granules, jie gali išsiplėsti susilietę su seilėmis.

Vadinasi, nurijus yra didelė rizika, nes tai gali sukelti kvėpavimo takų obstrukciją. Tai reiškia, kad tai gali trukdyti kvėpuoti. Kita vertus, jei jis įkvepiamas nedideliais kiekiais, nepakankamai norint sukelti obstrukciją, jis dirgina kvėpavimą dėl savo džiovinimo savybių.

Natrio poliakrilatas vis dažniau naudojamas medicinos ir geriatrijos palatose, dedamas į šlapimo butelius šalia pacientų, todėl kyla rizika, kad sumišę pagyvenę pacientai gali jį išgerti.

Dėl šios priežasties šių tipų pacientai turi būti nuolat stebimi.

Tai nedirgina odos. Tai nėra degi.

Nuorodos

1. Bajpai, P. (2015). Celiuliozės ir popieriaus chemikalai. Poliakrilato druskos. Celiuliozės ir popieriaus pramonėje. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
2. Wypych, G. (2017). Kvapas skirtingų polimerų atžvilgiu. Poliakrilatas. „Kvapų iš plastikinių medžiagų vadovas“ (antrasis leidimas). Atgauta iš „sciencedirect.com“.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). Skalbinių tekstilės valymas. Polimerai. Paviršių valymo / nukenksminimo vadove. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
4. Wickstone, L. ir kt. (2018 m.). Nurijus Vernagel, gali uždusti. Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: e176-e177. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
5. Wypych, G. (2015). Šiluminio skilimo principai. Poliakrilatas. PVC skaidymas ir stabilizavimas. Atsigavo nuo mokslinio tiesioginio.
6. Medina-Torres, L. ir kt. (2014). Natrio poliakrilato, kaip emulsiklio, naudojamo kosmetikos emulsijose, reologija. Pramonės ir inžinerijos chemijos tyrimai 2014, 53, 47, 18346-18351. Atkurta iš pubs.acs.org.
7. Chemijos knyga. (2016). Natrio poliakrilatas. Atkurta iš chemijos knygų.com.
8. SCCO. (2019 m.). Superabsorbuojantis polimeras (SAP). Atgauta iš sapgel.com.