ALCOOL POLIVINILICO: STRUTTURA, PROPRIETÀ, USI, RISCHI - CHIMICA

L' alcol polivinilico è un polimero di alcol vinilico di formula molecolare (C ₂ H ₃ OR) n, dove R rappresenta H o COCH ₃ . A causa di un'instabilità dell'alcool vinilico, viene sintetizzato utilizzando acetato di vinile come monomero, che polimerizza per formare acetato di polivinile.

Successivamente si ha un'idrolisi degli esteri del polivinilacetato, in presenza di idrossido di sodio, sostituendo l'acetato con il gruppo ossidrilico (OH), formando così l'alcool polivinilico. Questo è composto principalmente da 1-3 legami diolici.

Fonte: di LHcheM tramite Wikimedia Commons

Questo alcool può formare film con capacità emulsionante e adesiva, in grado di resistere a forti sollecitazioni. Oltre ad essere un materiale flessibile, l'alcol polivinilico è igroscopico e molto solubile in acqua, le sue proprietà sono influenzate dal grado di idratazione.

Inizialmente fu preparato da Hermann e Haehnel nel 1924, idrolizzando l'acetato di polivinile con idrossido di potassio in presenza di etanolo.

L'alcol polivinilico può essere utilizzato nella produzione di fogli o film che sono barriere all'ossigeno e agli aromi. Questo gli ha permesso di essere utilizzato negli imballaggi alimentari, essendo questo il suo utilizzo principale, poiché più del 30% della sua produzione è destinato a questo scopo.

Struttura

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L'immagine in alto illustra un piccolo segmento di una catena polimerica di alcol polivinilico. Gli atomi racchiusi tra parentesi vengono ripetuti n volte fino a raggiungere le estremità metiliche, CH ₃ . La sua struttura è quindi costituita da una serie di ripetizioni dei gruppi –CH ₂ -CH (OH) -.

Si noti che tutti i legami sono singoli e quindi i carboni e l'ossigeno hanno ibridazione sp ³ . Cosa significa? Che le catene di alcol polivinilico non siano dritte, ma a zig-zag e con gli atomi di H alternati ai lati di queste. Lo stesso vale per i gruppi idrossilici OH.

Cioè, gli OH possono essere rivolti su un lato della catena o sull'altro, quindi il carattere polare della struttura è conservato uniformemente in tutto esso.

Inoltre, l'ordine di apparizione degli OH può essere alternato. Ad esempio, i legami -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ nell'immagine non sono l'unico motivo ripetitivo: lo sono anche CH ₂ -CH (OH) -CH (OH). Nel secondo modello c'è un aumento del carattere polare, dovuto al fatto che due gruppi OH si trovano su atomi di carbonio adiacenti.

L'alcol polivinilico può avere una struttura polimerica semplice, ma dinamica e polare, che ha una particolare affinità per le molecole d'acqua e altri solventi con cui può interagire tramite legami idrogeno: CH (OH) - OH ₂ .

Proprietà

Descrizione fisica

Crema bianca, granuli o polvere inodore.

Odore

Gabinetto.

Punto di ebollizione

644 ° F a 760 mmHg (circa).

Punto di fusione

442º F (subisce decomposizione).

punto di accensione

175º F (79º C) di vetro aperto.

Solubilità dell'acqua

È solubile, la solubilità aumenta diminuendo il peso molecolare del polimero.

solubilità

È solubile in etanolo, ma insolubile in altri solventi organici. È insolubile nei solventi del petrolio. Praticamente insolubile in oli vegetali e animali, idrocarburi aromatici, esteri, eteri e acetone.

Densità

1,19 - 1,31 g / cm ³ .

Pressione del vapore

Quasi inesistente.

Stabilità

È stabile se le condizioni di conservazione sono consigliate.

Decomposizione

Se riscaldato oltre i 200 ° C si decompone emettendo fumo acre e irritante.

Viscosità

Tra 4,8 e 5,8 mPa (soluzione al 4% a 20 ° C corrispondente a un peso molecolare medio da 26.000 a 30.000 g / mol).

L'alcol polivinilico ha diversi gradi in base alla sua viscosità: super alta (peso molecolare 250.000 - 300.000 g / mol), alta viscosità (peso molecolare 170.000 - 220.000 g / mol, viscosità media (peso molecolare 120.000 - 150.000 g / mol) e viscosità basso (peso molecolare 25.000-35.000 g / mol).

Esiste una relazione proporzionale diretta tra la viscosità dell'alcool polivinilico e il suo peso molecolare.

pH

Da 5,0 a 6,5 (soluzione al 4%).

applicazioni

Sintetici

-È materiale per la sintesi di altri polimeri come il nitrato di polivinile, un estere di acido nitrico e alcol polivinilico. Il nitrato di polivinile è utilizzato in alcuni propellenti calcinabili ed esplosivi.

Fibre e fogli

-Le fibre di alcol polivinilico hanno una capacità di assorbimento dell'acqua superiore del 30% rispetto alle altre fibre. Questo gli permette di sostituire il cotone in quegli utilizzi dove la fibra è a contatto con il corpo. La sensazione tattile del tessuto a base di alcool polivinilico, può variare da quella provata prima della lana a quella simile al lino.

-I fogli di alcol polivinilico sono utilizzati negli imballaggi alimentari, perché ha la capacità di fungere da barriera per l'ossigeno e gli aromi. Ciò impedisce l'ossidazione e la perdita di sapore del cibo. Inoltre, impedisce agli odori esterni di interferire con il gusto originale del cibo.

miscellaneo

-Viene utilizzato per addensare e modificare la colla di acetato di polivinile. Viene utilizzato in bustine realizzate con fogli di alcol polivinilico nelle lavanderie per misurare il rilascio di detergenti.

-Gli asciugamani per l'igiene femminile, così come per l'incontinenza urinaria, sono confezionati in sacchetti realizzati con una pellicola di alcool polivinilico biodegradabile. Viene utilizzato come fissativo per la raccolta di campioni biologici, in particolare quelli di feci.

-Utilizzato in colliri, come lacrime artificiali, per trattare gli occhi asciutti e come lubrificante per l'uso di lenti a contatto.

-Una pellicola o un foglio di alcol polivinilico viene utilizzato nel processo di trasferimento dell'acqua nella stampa. Inoltre, le sue fibre vengono utilizzate per rinforzare il calcestruzzo. I guanti per lavorare con acidi forti hanno un rivestimento in alcol polivinilico.

-Sono utilizzati nella produzione di capsule che possono essere utilizzate nella fornitura di medicinali. L'alcol polivinilico a basso peso molecolare è utilizzato come componente dei prodotti contraccettivi progettati per la somministrazione intravaginale.

rischi

Inalazione

Quando l'alcool polivinilico viene riscaldato oltre i 200 ° C, rilascia un fumo irritante per gli occhi, il naso e la gola. I sintomi agli occhi includono lacrimazione, prurito e arrossamento. Nel frattempo, al naso e alla gola c'è un dolore bruciante.

L'ingestione

Non si prevede che sia dannoso.

Contatto con la pelle