كحول البولي فينيل: الهيكل ، الخصائص ، الاستخدامات ، المخاطر - كيمياء - 2025

و الكحول البولي فينيل هو بوليمر الفينيل الكحول من الصيغة الجزيئية (C ₂ H ₃ OR) n، حيث يمثل R H أو كوتش ₃. بسبب عدم استقرار كحول الفينيل ، يتم تصنيعه باستخدام أسيتات الفينيل كمونومر ، والذي يتبلمر ليشكل أسيتات البولي فينيل.

بعد ذلك ، يوجد تحلل مائي لإسترات أسيتات البولي ينيل ، في وجود هيدروكسيد الصوديوم ، حيث يتم استبدال الأسيتات بمجموعة أوكسي هيدريل (OH) ، مما يؤدي إلى تكوين كحول البولي ينيل. يتكون هذا بشكل أساسي من 1-3 روابط ديول.

المصدر: بواسطة LHcheM عبر ويكيميديا ​​كومنز

يمكن أن يشكل هذا الكحول أغشية ذات قدرة استحلاب ولصق ، والتي يمكنها تحمل الضغوط القوية. إلى جانب كونه مادة مرنة ، فإن كحول البولي فينيل مادة استرطابية وقابل للذوبان في الماء بشدة ، وتتأثر خصائصه بدرجة الترطيب.

في البداية ، تم تحضيره بواسطة Hermann و Haehnel في عام 1924 ، حيث تم تحلل أسيتات البولي فينيل بالماء مع هيدروكسيد البوتاسيوم في وجود الإيثانول.

يمكن استخدام كحول البولي فينيل في تصنيع الصفائح أو الأغشية التي تشكل حواجز للأكسجين والروائح. وقد سمح ذلك باستخدامها في تغليف المواد الغذائية ، وهذا هو الاستخدام الرئيسي لها ، حيث يتم استخدام أكثر من 30 ٪ من إنتاجها لهذا الغرض.

بناء

المصدر: بقلم لم يتم تقديم مؤلف يمكن قراءته آليًا. Likeitsmyjob ~ commonswiki المفترض (بناءً على مطالبات حقوق النشر). عبر ويكيميديا ​​كومنز

توضح الصورة العلوية قطعة صغيرة من سلسلة بوليمر كحول عديد الفاينيل. تتكرر الذرات الموجودة داخل الأقواس n مرة حتى تصل إلى نهايات الميثيل ، CH ₃. وبالتالي ، يتكون هيكلها من سلسلة من التكرارات لمجموعات –CH ₂ -CH (OH) -.

لاحظ أن جميع الروابط مفردة ، وبالتالي فإن الكربون والأكسجين لهما تهجين sp ³. ماذا يعني؟ أن سلاسل كحول البولي ينيل ليست مستقيمة ولكنها متعرجة وذرات H تتناوب على جانبي هذه. الشيء نفسه ينطبق على مجموعات الهيدروكسيل OH.

بمعنى ، قد تواجه OHs جانبًا واحدًا من السلسلة أو الجانب الآخر ، لذلك يتم الحفاظ على الطابع القطبي للهيكل بشكل موحد في جميع أنحاءه.

علاوة على ذلك ، يمكن تبديل ترتيب ظهور OHs. على سبيل المثال ، روابط -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ في الصورة ليست هي النمط المتكرر الوحيد: وكذلك CH ₂ -CH (OH) -CH (OH). في النمط الثاني ، هناك زيادة في الطابع القطبي ، بسبب حقيقة وجود مجموعتين من OH على الكربون المجاور.

يمكن أن يحتوي كحول البولي فينيل على بنية بوليمرية قطبية وديناميكية وبسيطة ، والتي لها صلة خاصة بجزيئات الماء والمذيبات الأخرى التي يمكن أن تتفاعل معها من خلال الروابط الهيدروجينية: CH (OH) - OH ₂.

الخصائص

الوصف المادي

كريم أبيض عديم الرائحة أو حبيبات أو مسحوق.

رائحة

الحمام.

نقطة الغليان

644 درجة فهرنهايت عند 760 مم زئبق (تقريبًا).

نقطة الانصهار

442 درجة فهرنهايت (يخضع للتحلل).

نقطة الاشتعال

175 درجة فهرنهايت (79 درجة مئوية) زجاج مفتوح.

الذوبان في الماء

إنه قابل للذوبان ، وتزداد قابلية الذوبان عن طريق تقليل الوزن الجزيئي للبوليمر.

الذوبان

قابل للذوبان في الإيثانول ، لكنه غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية الأخرى. إنه غير قابل للذوبان في المذيبات من البترول. غير قابل للذوبان عمليا في الزيوت النباتية والحيوانية ، في الهيدروكربونات العطرية والإسترات والإيثرات والأسيتون.

كثافة

1.19 - 1.31 جم / سم ³.

ضغط البخار

تقريبا غير موجود.

المزيد

إنه مستقر إذا أوصت ظروف التخزين.

تقسيم

عند تسخينه فوق 200 درجة مئوية ، يتحلل وينبعث منه دخان لاذع ومزعج.

اللزوجة

بين 4.8 و 5.8 مللي باسكال (محلول 4٪ عند 20 درجة مئوية يقابل متوسط ​​وزن جزيئي من 26000 إلى 30000 جم / مول).

يحتوي كحول البولي فينيل على درجات مختلفة بناءً على لزوجته: عالية جدًا (الوزن الجزيئي 250.000 - 300.000 جم / مول) ، لزوجة عالية (الوزن الجزيئي 170.000 - 220.000 جم / مول ، لزوجة متوسطة (الوزن الجزيئي 120.000 - 150.000 جم / مول) واللزوجة منخفض (الوزن الجزيئي 25000-35000 جم / مول).

توجد علاقة تناسبية مباشرة بين لزوجة كحول البولي ينيل ووزنه الجزيئي.

الرقم الهيدروجيني

5.0 إلى 6.5 (محلول 4٪).

التطبيقات

تركيبية

- مادة لتركيب البوليمرات الأخرى مثل نترات البولي فينيل ، إستر حمض النيتريك وكحول البولي فينيل. تُستخدم نترات البولي فينيل في بعض المواد الدافعة والمتفجرات القابلة للصب.

ألياف وأوراق

- ألياف كحول البوليفينيل لها قدرة امتصاص الماء أعلى بنسبة 30٪ من الألياف الأخرى. وهذا يسمح لها باستبدال القطن في الاستخدامات التي تلامس فيها الألياف الجسم. يمكن أن يختلف الإحساس الملموس للنسيج المصنوع من كحول البولي فينيل عما كان عليه قبل الصوف إلى الإحساس المماثل للكتان.

- تُستخدم أوراق كحول البوليفينيل في تغليف المواد الغذائية ، لأنها تتمتع بالقدرة على العمل كحاجز للأكسجين والروائح. هذا يمنع الطعام من الأكسدة وفقدان النكهة. بالإضافة إلى ذلك ، يمنع الروائح الخارجية من التدخل في المذاق الأصلي للطعام.

متنوع

- يستخدم لتكثيف وتعديل غراء أسيتات البولي فينيل. يتم استخدامه في الأكياس المصنوعة من صفائح كحول البولي فينيل في المغاسل لقياس إطلاق المنظفات.

- المناشف الخاصة بالنظافة الأنثوية وسلس البول معبأة في أكياس مصنوعة من غشاء من كحول البولي فينيل القابل للتحلل. يتم استخدامه كمثبت لجمع العينات البيولوجية ، وخاصة عينات البراز.

- يستخدم في قطرات العين مثل الدموع الصناعية لعلاج جفاف العين وكمادة تشحيم لاستخدام العدسات اللاصقة.

- يتم استخدام فيلم أو ورقة من كحول البولي فينيل في عملية نقل المياه في الطباعة. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم أليافها لتقوية الخرسانة. قفازات للعمل مع الأحماض القوية لها طلاء بوليفينيل كحول.

- تستخدم في صناعة الكبسولات التي يمكن استخدامها في توريد الأدوية. يستخدم كحول البولي فينيل منخفض الوزن الجزيئي كمكون من مكونات منتجات منع الحمل المصممة للإعطاء داخل المهبل.

المخاطر

استنشاق

عندما يتم تسخين كحول البولي فينيل فوق 200 درجة مئوية ، فإنه يطلق دخانًا يهيج العينين والأنف والحلق. تشمل الأعراض في العين الدموع والحكة والاحمرار. في هذه الأثناء ، في الأنف والحلق هناك ألم حارق.

ابتلاع

لا يتوقع أن تكون ضارة.

ملامسة الجلد

لا يتوقع أن تكون ضارة.

اتصال العين

تهيج ميكانيكي فقط.

التعرض المزمن

لا توجد بيانات بشرية. تم العثور على بعض الآثار الصحية الضارة المحتملة في الدراسات على الحيوانات. لوحظ انخفاض في تركيز الهيموجلوبين وفي عدد كريات الدم الحمراء وإمكانية تثبيط كامل للتخثر. هناك إمكانية للتسرطن كما رأينا في الدراسات على الحيوانات.

المراجع

1. بوبكيم (2018). كحول بولي فينيل. مأخوذة من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. فينيت ميهتا. (2018). كحول البولي فينيل: الخصائص والاستخدامات والتطبيق. مأخوذة من: toppr.com
3. ويكيبيديا. (2018). كحول بولي فينيل. مأخوذة من: en.wikipedia.org
4. ماريانو. (23 مارس 2012). كحول بولي فينيل. مأخوذة من: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. الفاو. (2004). كحول بولي فينيل (PVA).. مأخوذة من: fao.org
6. الصحة والسلامة البيئية. (2003). كحول بولي فينيل. مأخوذة من: terpconnect.umd.edu