ANG SODIUM POLYACRYLATE (C3H3NAO2) N: ISTRAKTURA, PAG-AARI, GAMIT, PANGANIB - CHEMISTRY - 2025

Ang sodium polyacrylate ay isang organikong compound ng mataas na timbang ng molekular na nabuo ng unyon ng maraming mga yunit o piraso ng isang mas maliit na tambalan, sodium acrylate. Ang molekular na pormula ng sodium polyacrylate ay (C ₃ H ₃ NaO ₂ ) _n , at ang pinalawig na pormula ng monomer nito ay -CH ₂ –CH (COONa) -.

Ang sodium polyacrylate ay maraming mga paulit-ulit na piraso ng pareho. Ito ay isang anionic polyelectrolyte dahil ito ay maraming anions carboxylate -COO ^- , na kung saan ay negatibong sisingilin. Ito ang nagbibigay sa pangunahing pangunahing katangian ng physicochemical at pinapaboran ang maraming gamit nito.

Formula ng monomer o paulit-ulit na piraso ng sodium polyacrylate polimer, kung saan n ay kumakatawan sa bilang ng mga beses na ito ay paulit-ulit. Muso. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ito ay may isang mahusay na pagkakaugnay para sa tubig. Ito ay madaling sumisipsip, na bumubuo ng isang gel. Ang lahat ng uri ng likido o may tubig na solusyon. Ginagawa nitong ari-arian ito halimbawa halimbawa sa mga disposable diapers at sanitary napkin.

Ginagamit din ito sa packaging para sa sariwang industriya ng pagkain na sumipsip ng labis na tubig na maaari nilang makagawa.

Dahil sa malaking halaga ng mga negatibong singil, -COO ^- ay ginagamit sa mga detergents upang makatulong na suspindihin ang mga partikulo ng dumi. Gumagana din ito sa mga pang-industriya na proseso kung saan kinakailangan upang ma-trap ang mga positibong ion ng metal tulad ng calcium, aluminyo at magnesiyo.

Ang sodium polyacrylate ay hindi nakakalason, ngunit napakahalaga na huwag ingest ito dahil maaari itong sumipsip ng tubig mula sa laway, dagdagan ang lakas ng tunog at maging sanhi ng pagkagumon.

Istraktura ng kemikal

Ang sodium polyacrylate ay isang polimer, kaya binubuo ito ng maraming mga indibidwal na piraso na magkapareho at magkasama. Ang ganitong mga chunks, piraso o yunit ay tinatawag na monomer.

Ang sodium polyacrylate ay nabuo ng unyon ng maraming mga molekula ng sodium acrylate. Kapag sumali, ang mga piraso ng sodium acrylate ay nawawala ang dobleng bono.

Para sa kadahilanang ito, ang sodium polyacrylate ay may isang istraktura na walang dobleng mga bono, na may maraming mga carboxylate anions -COO ^- at maraming mga sodium Na ⁺ ion na nakakabit sa kanila.

Sapagkat napakaraming mga pangkat ng anionic –COO ^- sinasabing isang polyelectrolyte.

Ang monomer o indibidwal na piraso ng sodium polyacrylate ay may kadena ng dalawang carbon atoms at isang pangkat ^- COO ^- Na ⁺ nakalakip dito, tulad ng ipinahiwatig sa ibaba: -CH ₂ –CH (COO ^- Na ⁺ ) -.

Istraktura ng sodium polyacrylate monomer. Ang mga tuldok na linya ay nagpapahiwatig ng mga bono sa iba pang mga monomer na magkapareho sa isang ito. Edgar181. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang dami ng mga monomer ay maaaring mag-iba mula sa ilang sampu hanggang sa ilang daan.

Para sa kadahilanang ito ang isang n ay inilalagay sa pormula ng polimer, dahil ang n ay sumisimbolo sa bilang ng mga monomer at ang bilang na ito ay maaaring magbago ayon sa nais ng tagagawa ng polimer.

Pangngalan

-Sodium polyacrylate

-Sodium salt ng polyacrylic acid

-Acrylic acid polymer sodium salt

-Sodium salt ng 2-propenoic acid homopolymer (homopolymer ay nangangahulugan na ito ay isang homogenous na polimer o na ito ay binubuo ng maraming mga yunit ng isang solong uri ng molekula)

Ari-arian

Pisikal na estado

Puting solidong pulbos o butil.

Ang bigat ng molekular

Ito ay depende sa bilang ng mga monomer na bumubuo sa polimer. Ang sodium polyacrylate na may mga molekular na timbang, halimbawa, 1200, 2100, 8000 at 15000 ay ginawa nang komersyo.

Density

1.32 g / mL sa 25 ° C.

pH

6-9

Solubility

Napakadulas ng tubig.

Mga katangian ng kemikal

Ang sodium polyacrylate ay may isang mataas na pagkakaugnay para sa tubig. Ang may tubig na mga solusyon sa sodium polyacrylate ay lubos na malapot at nagpapakita ng mataas na higpit.

Ito ay isang lubhang sumisipsip na polimer, lalo na ng tubig o may tubig na likido. Ang bilis ng pagsipsip ng tubig nito ay napakataas.

Ang tubig ay madaling maakit sa polimer na ito, na kapag hinihigop ay nagiging isang gel. At ito ay may napakataas na kapasidad upang mapanatili ang hinihigop na tubig.

Ang lahat ng ito ay ipinaliwanag dahil ang hydrogen sa tubig ay bumubuo ng mga tulay na may carboxylate anion -COO ^- ng polimer. Ang polaridad ng tubig at pangkat ng carboxylate ay pinapaboran ang mga bono na ito ng hydrogen: -C - O- - -H - O - H

Ang sodium polyacrylate ay nagpapatatag din ng mga emulsyon ng langis-sa-tubig. Ang mga bahagi ng molekulang polyacrylate na nauugnay sa langis -CH ₂ -CH- ay nagbubuklod dito at ang mga bahagi ng ionic o tubig -COO ^- Na ⁺ mananatili dito. Kaya, ang mga patak ng langis ay mananatiling matatag sa tubig.

Ang isa pa sa mga katangian nito ay dahil sa malaking dami ng mga carboxylate anions -COO ^{- ang} sodium polyacrylate ay madaling maakit ang mga positibong ions o metal cations tulad ng calcium Ca ²⁺ , magnesium Mg ²⁺ o aluminyo Al ³⁺ . Sumali ito sa kanila nang madali at hindi pinakawalan.

Hindi ito nakakalason o polusyon at hindi maiiwasan.

Pagkuha

Upang makakuha ng sodium polyacrylate, acrylic acid CH ₂ = CH-COOH at sodium hydroxide NaOH ay umepekto muna , upang makakuha ng sodium acrylate CH ₂ = CH-COO ^- Na ⁺ .

Ang huli ay napapailalim sa pag-init sa pagkakaroon ng ammonium persulfate (NH ₄ ) ₂ S ₂ O ₈ upang mapabilis ang reaksyon ng polimeralisasyon, kung saan ang bawat molekula ng sodium acrylate ay nakadikit sa susunod na gamit ang dobleng bono.

Ang solusyon na nakuha ay naglalaman ng sodium polyacrylate. Pagkatapos ng pagsingaw sa ilalim ng ilang mga kundisyon ang nakuha na dry polimer.

Aplikasyon

Bilang isang sumisipsip sa iba't ibang mga aplikasyon

Ang sodium polyacrylate ay ginagamit bilang isang superabsorbent sa maraming malawak na ginagamit na mga produkto. Ang isang gramo ng polimer na ito ay maaaring sumipsip ng 300 hanggang 1000 gramo ng purong tubig.

Halimbawa, ginagamit ito sa mga disposable diapers, sanitary napkin, mga pad ng pagpapasuso, at iba pang mga gamit sa sambahayan. Sa mga kasong ito, mahusay na sumisipsip ng may tubig na likido sa katawan, tulad ng ihi o dugo.

Ginagamit din ito upang maiwasan ang likidong spills sa pamamagitan ng solidifying them. Pinapayagan ka nitong harapin ang mga likido sa katawan sa pamamagitan ng pag-trace sa kanila sa isang dry, semi-solid gel, na ginagawang mas madali ang kanilang pagtatapon.

Sa mga ospital at klinika ginagamit ito para sa pamamahala ng mga spills at sa mga bote para sa pagsipsip ng mga likido. Pinapayagan nito ang pag-iimpok sa labahan, hindi gaanong kahihiyan para sa mga pasyente, at nabawasan ang mga pagdulas at pagmamadali at pagmamadali para sa kanilang mga propesyonal sa pangangalaga sa kalusugan.

Sa paglilinis ng mga produkto at sa paglalaba

Ang sodium polyacrylate ay nagsisilbing isang pampalapot sa mga solusyon sa hypochlorite na ginagamit sa mga mixture ng pagpapaputi.

Ito rin ay bahagi ng mga komposisyon ng naglilinis dahil sa panahon ng paglalaba ito ay kumikilos bilang isang dispersant para sa mga particle ng dumi, pinapanatili ang mga ito sa pagsuspinde, pagtaas ng kaputian at pagpapabuti ng pangkalahatang pagganap ng paglilinis ng mga detergents.

Ito ay dahil sa maraming mga negatibong o singil na singil na makakatulong sa pagsuspinde ng mga partikulo ng dumi, na ginagawang mas epektibo sa mga butil ng granular o pulbos at paghuhugas sa alkalina (i.e. basic) pH.

Ang mga determiner ay naglalaman ng sodium polyacrylate na nagbibigay-daan sa kanila na mas mahusay na hugasan ang mga damit. May-akda: Frank Habel. Pinagmulan: Pixabay.

Sa industriya ng pagkain

Malawakang ginagamit ito bilang isang pampalapot at ahente ng paghahanda na gumagamit ng mga katangian ng physicochemical.

Halimbawa, ginagamit ito bilang isang dispersant para sa mga pigment ng mineral o mga fillers tulad ng calcium carbonate o kaolin sa panahon ng paggawa ng papel o karton na nakikipag-ugnay sa lahat ng uri ng pagkain, maliban sa paggamit sa pakikipag-ugnay sa mga formula ng sanggol o gatas ng suso.

Naghahain din ito bilang isang likido na sumisipsip sa mga materyales na nakikipag-ugnay sa pagkain. Sinisipsip nito ang labis na tubig mula sa lahat ng uri ng mga sariwang pagkain, tulad ng manok, isda, karne, gulay, at prutas.

Ang mga sariwang pakete ng pagkain ay maaaring maglaman ng sodium polyacrylate upang makuha ang tubig na maaari nilang pakawalan. May-akda: Shutterbug75. Pinagmulan: Pixabay.

Sa mga industriya ng paggawa ng asukal, ang paggamit nito sa panahon ng pagsingaw ng tubig mula sa beet o mga tubo ng asukal ay nagbibigay-daan sa pag-trap ng mga metal ion at sa gayon ay kontrolin ang pagbuo ng mga mineral na encrustations sa kagamitan.

Sa mga karanasan upang mapabuti ang pagbawi ng tira ng langis

Sa industriya ng langis, kasalukuyang ginagamit ito kasabay ng iba pang mga acrylic polymers upang palalimin ang tubig na na-injected sa ilang mga balon at pabor sa mabisang pagtanggal ng tira ng langis para sa pagbawi.

Bilang karagdagan, ang sodium polyacrylate ay ginamit sa mga pagsusuri upang maiwasan ang pag-ulan ng calcium at magnesiyo at sa gayon ay maiiwasan ang pag-atake ng mga kagamitan sa panahon ng pagbawi ng langis mula sa mga balon ng baha ng polimer.

Sa industriya ng plastik

Ang sodium polyacrylate ay madalas na idinagdag sa polyvinyl klorida, o PVC (PolyVinyl Chloride) plastic bilang isang epekto ng modifier ng lakas at tulong sa pagproseso.

Ang mga pipa ng PVC na ginamit sa pagtatayo ng mga bahay at gusali ay maaaring maglaman ng sodium polyacrylate upang madagdagan ang kanilang pagtutol. May-akda: Pisauikan. Pinagmulan: Pixabay.

Kabilang sa mga katangian na dapat taglayin upang matupad ang mga pagpapaandar na ito ay ang pagkakaroon ng ilang di-pagkakamali (hindi paghahalo) sa iba pang polimer, upang mabuo ang maliit na independyenteng lugar.

Kasabay nito, dapat itong makabuo ng ilang mga malakas na bono sa interface na may base o matrix polimer upang payagan ang mahusay na paglipat ng stress sa pamamagitan ng mga bonong ito.

Kung ang epekto ng modifier ay masyadong katugma o mali na hindi ito nagpapabuti sa paglaban ng epekto, ngunit kung ito ay ganap na hindi katugma sa base compound ay nawawala ang lakas o katigasan nito.

Para sa kadahilanang ito, ang sodium polyacrylate ay kapaki-pakinabang sa application na ito.

Sa iba't ibang mga aplikasyon

Ginagamit ang sodium polyacrylate sa industriya ng sapal at papel bilang isang nagkalat.

Ito ay dahil sa kakayahan nitong mag-sunud-sunod o bitag (at hindi pakawalan) nakakapinsalang multivalent (ibig sabihin, multi-sisingilin) ​​na mga cations, tulad ng aluminyo Al ³⁺ at calcium Ca ²⁺ , kumplikado sa mga ito.

Ito ay lumalaban sa mataas na pH, mataas na temperatura, at mataas na paggugupit o paggugupit. Gayunpaman, kung ang maraming magkakaibang mga kation ay nasa mataas na konsentrasyon, maaari nilang mapaliit ang polyacrylate na nagiging sanhi ng pagkawala nito ng pagiging epektibo.

Ginagamit din ito sa industriya ng kosmetiko bilang isang pampalapot at emulsifier.

Dahil sa kakayahang sumipsip ng tubig nang mabilis, ginagamit ito bilang isang blocker ng tubig sa mga cable optic cable. Ito ang mga cable na ginamit para sa paghahatid ng signal ng Internet at telepono.

Sa loob ng mga cable optic cable mayroong sodium polyacrylate na sumipsip ng anumang kahalumigmigan na maaaring tumagos sa kanila at maiwasan ang pinsala. May-akda: Planet fox. Pinagmulan: Pixabay.

Ang sodium polyacrylate ay kung ano ang pumupuno sa mga pack ng malamig na gel na ginagamit upang gamutin ang sakit dahil sa mga suntok o pinsala, o upang magdala ng mga gamot o bulaklak.

Malamig na bag bag na ginamit upang mapawi ang sakit mula sa mga pinsala sa sports. yamada kazuyuki mula sa Higashi-betsuin, Japan. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Sa sodium polyacrylate, ang mga maliliit na manika ay ginawa na nagpapalawak o nagdaragdag ng lakas ng tunog kapag naiwan ang pambabad sa tubig.

Mga panganib

Bagaman ang sodium polyacrylate ay hindi nakakalason, ang ingesting ng mga butil nito ay pasalita na nagiging sanhi ng mga ito upang mapalawak na makipag-ugnay sa laway.

Samakatuwid, ang ingesting ito ay isang makabuluhang panganib dahil maaari itong maging sanhi ng sagabal sa daanan ng daanan. Nangangahulugan ito na maaari nitong hadlangan ang paghinga. Sa kabilang banda, kung ito ay inhaled sa maliit na halaga, hindi sapat upang maging sanhi ng sagabal, nakakainis ito sa paghinga dahil sa mga katangian ng pagpapatayo nito.

Ang sodium polyacrylate ay lalong ginagamit sa mga medikal at pangangalaga sa bahay, na inilalagay sa mga bote ng ihi sa tabi ng mga pasyente, na ginagawang panganib na nalilito ang mga matatandang pasyente.

Para sa kadahilanang ito, ang mga uri ng mga pasyente ay dapat na patuloy na sinusubaybayan.

Hindi ito nakakainis sa balat. Hindi ito nasusunog.

Mga Sanggunian

1. Bajpai, P. (2015). Mga Pulp at Mga Chemical Chemical. Mga asing-gamot na polyacrylate. Sa industriya ng Pulp at Papel. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
2. Wypych, G. (2017). Amoy na may kaugnayan sa iba't ibang mga polimer. Polyacrylate. Sa Handbook of Odors sa Mga Materyales ng plastik (Second Edition). Nabawi mula sa sciencedirect.com.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). Paglilinis ng Tela ng Tela. Polymers. Sa Handbook para sa Paglilinis / Decontamination of Surfaces. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
4. Wickstone, L. et al. (2018). Panganib ng asphyxiation mula sa Vernagel ingestion. Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: e176-e177. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
5. Wypych, G. (2015). Mga alituntunin ng thermal marawal na kalagayan. Polyacrylate. Sa PVC Degradation at Stabilization. Nabawi mula sa sciencedirect.
6. Medina-Torres, L. et al. (2014). Ang rheology ng Sodium Polyacrylate bilang isang Emulsifier na Nagtatrabaho sa Mga Kosmetikong Emulsyon. Pang-industriya at Teknolohiya ng Chemistry Research 2014, 53, 47, 18346-18351. Nabawi mula sa pubs.acs.org.
7. Book ng Chemical. (2016). Sodium polyacrylate. Nabawi mula sa chemicalbook.com.
8. SCCO. (2019). Superabsorbent Polymer (SAP). Nabawi mula sa sapgel.com.