POLYVINYLPYRROLIDONE: الهيكل ، الخصائص ، الاستخدامات ، الآثار الجانبية - كيمياء - 2025

و بوفيدون (PVP) هو البوليمر مونومر N-vinylpyrrolidone. يحمل البوليمر العديد من الأسماء ، بما في ذلك بوليفيدون وبوفيدون. تم تصنيع البولي فينيل بيروليدون لأول مرة بواسطة والتر ريب في عام 1939.

تفاعل Reppe مع الأسيتيلين والفورمالديهايد في وجود أسيتيل النحاس. بعد عدة خطوات وسيطة ، حصل على بوتيرولاكتون ، وأخيراً ، مونومر فينيل بيروليدون ، الذي يتبلمر ليشكل PVP بفعل بعض المحفزات.

زجاجة مع مسحوق البولي فينيل بيروليدون. المصدر: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

تُظهر الصورة العلوية المظهر الصلب وغير المتبلور لهذا البوليمر. هيكلها الجزيئي هو من النوع المتسلسل ، حيث يحدد متوسط ​​طولها الكتلة المولية واللزوجة وخصائص أخرى لأنواع مختلفة من PVP.

يحتوي بوليمر PVP على العديد من التطبيقات الصناعية كمضافات لاصقة. يتم استخدامه في الطلاء وفي تصنيع الألياف الاصطناعية. كما أنها تستخدم في كريمات التصفيف ومستحضرات التجميل للعناية بالبشرة.

في البداية تم استخدام PVP في الطب لاستبدال أو توسيع البلازما. ومع ذلك ، فقد ثبت أن PVP يولد استجابات حساسية.

بناء

الصيغ الهيكلية لمونومر فينيل بيروليدون وبولي فينيل بيروليدون. المصدر: Shinobu (حديث) (اشتقاق عمل) / Public domain

تظهر الصيغ الهيكلية لكل من مونومر فينيل بيروليدون وبوليمر بولي فينيل بيروليدون أعلاه. لاحظ أنها أمينات من الدرجة الثالثة.

مجموعة الفينيل ، -CH = CH ₂ ، مسؤولة عن ارتباط مونومر فينيل بيروليدون بآخر. لذلك ، في هذه النهاية حيث ستنضم المونومرات على التوالي حتى تشكل سلسلة من وحدات C ₆ H ₉ NO.

من خلال وجود حلقة أمينية ، فإن PVP عبارة عن بوليمر أساسي ، قادر على قبول البروتونات من الوسط والتفاعل بشكل فعال مع جزيئات الماء. تفاعلاتهم بحيث يحدد البوليمر مادة صلبة استرطابية.

الخصائص

مظهر جسماني

مسحوق غير متبلور أبيض أو أصفر قليلاً

الأسماء

اسم IUPAC لهذا البوليمر هو 1-ethenylpyrrolidin-2-one.

صيغة كيميائية

(ج ₆ ح ₉ لا) _ن

الكتلة المولية

2500 - 2500000 جم / مول

لاحظ مدى الكتل المولية التي يمكن أن يحتويها هذا البوليمر. هذا بسبب وجود عدة أنواع من البولي فينيل بيروليدون ، ولكل منها خصائص ومواصفات مختلفة. على سبيل المثال ، يتم تقديم PVP كـ K-12 ، مع كتلة مولارية بين 4000-6000 ؛ أو مثل K-30 ، ذات الكتلة المولية بين 40.000-80.000

يمكن أيضًا تقديم PVP كـ K-60 و K-90 و K-120 ، حيث تحتوي الأخيرة على كتلة مولارية تتراوح بين 2،100،000-3،000،000.

شم و تذوق

عديم الرائحة والمذاق

كثافة

1.2 جم / سم ³

نقطة الانصهار

150 - 180 درجة مئوية

الذوبان

إنه قابل للذوبان في الماء بشدة ، ويبلغ ذوبانه 100 مجم / مل. في الحالة الجافة ، يمكنه امتصاص ما يصل إلى 40٪ من وزنه في الماء.

قابل للذوبان في المذيبات القطبية الأخرى مثل الإيثانول والميثانول. لكنها غير قابلة للذوبان في الإيثرات والإسترات والأسيتون.

الرقم الهيدروجيني

3.0 - 5.0

المزيد

إنه مستقر ولكنه غير متوافق مع عوامل مؤكسدة قوية ، كما أنه حساس للضوء.

درجة حرارة الاشتعال الذاتي

440 درجة مئوية

التطبيقات

- صناعي

زجاج وسيراميك

كثيرا ما يستخدم البولي فينيل بيروليدون في صناعة الزجاجات. المصدر: Pixnio.

يستخدم البولي فينيل بيروليدون كمادة مضافة في المواد اللاصقة ، مما يسمح باستخدامها في الزجاج والمعادن والبلاستيك عن طريق زيادة قوتها وصلابتها. يشكل هذا البوليمر فيلمًا مقاومًا للشحوم ويرفع نقطة تليين اللدائن الحرارية.

يتم استخدامه كمادة رابطة في السيراميك ، محضرة بالنار أو في درجات حرارة عالية. تشتعل المادة اللاصقة أثناء عملية الطهي ، لذلك لا تؤثر على المنتج النهائي. في صناعة الزجاج ، يعمل PVP كعامل ربط وزيوت تشحيم وطلاء.

في الألياف الزجاجية يساعد على إصلاح الأصباغ. بالإضافة إلى ذلك ، يعد PVP جزءًا من الطلاءات وأحبار الحبر ومشتقات الأصباغ في الألوان المائية للفن التجاري وطلاء الورق وفي صناعة الشمع والتلميع.

التطبيقات الكهربائية

يستخدم PVP في صناعة بطاريات التخزين والدوائر المطبوعة وأنابيب أشعة الكاثود. يتم استخدامه كمادة رابطة للأملاح المعدنية أو الملغم في البطاريات. كما أنها تستخدم في طلاء الذهب والنيكل والنحاس والزنك.

الطباعة الحجرية والتصوير

يستخدم PVP في إنتاج مستحلبات الألمنيوم ، وطلاء النقوش ، وتخزين الألواح الحجرية ولصقها ، والتسجيل الحراري ، إلخ.

علم المعادن

يستخدم PVP في معالجة المعادن الحديدية وغير الحديدية ، حيث يعمل كمكون في الطلاء الذي يساعد على إزالة المواد من أسطحها.

المثبت والمصفى

PVP هو مصفي للبيرة والنبيذ ، لأنه يحسن شفافيتها ولونها ونكهتها.

- طبي

سواغ ومشتت

يستخدم PVP كسواغ ومشتت في الأقراص والحبيبات والحقن. كما أنه يعمل على استقرار الإنزيمات والأدوية الحساسة للحرارة.

موسع حجم البلازما

بدأ استخدام PVP في عام 1950 كبديل للبلازما في المرضى الذين يعانون من صدمة شديدة. ولكن بسبب تأثيره المثير للحساسية ، وتراكمه في الكبد والطحال والرئتين ، لم يعد يستخدم لهذا الغرض.

عمل مضاد للجراثيم

يتزاوج PVP مع اليود ، حيث يعمل كحامل للاستفادة من إجراء التطهير. يوجد مركب PVP-iodine أو povidone-iodine في الصابون والمراهم ، مما يؤدي إلى إجراء مطهر مهم.

أهمية طب العيون

يستخدم PVP في العدسات اللاصقة ، مما يؤدي إلى وظيفة الترطيب والتشحيم. تحتوي بعض مستحضرات طب العيون في صيغتها على PVP.

- الآخرين

رعاية شخصية

يستخدم PVP كغسول لتثبيت الشعر وكذلك رذاذ للشعر. يضاف إلى الكريمات الواقية من الشمس لتحسين حالة الترطيب والتشحيم. بالإضافة إلى ذلك ، تم دمج PVP في الكريمات والمستحضرات للتنظيف والعناية بالبشرة.

كروماتوغرافيا

يستخدم PVP كسائل تثبيت في كروماتوغرافيا الغاز.

آثار جانبية

منذ عام 1950 ، بدأ استخدام PVP لتوسيع البلازما في المرضى الذين يعانون من صدمة شديدة. ومع ذلك ، وجد أنه يسبب إطلاق الهيستامين: وسيط أمين لعمليات الحساسية. بالإضافة إلى ذلك ، تم عزل الـ PVP في الكبد والطحال.

يمكن أن يسبب PVP تليفًا خلاليًا رئويًا يمكن عكسه إذا لم يستمر التعرض للبوليمر لفترة طويلة. تم الإبلاغ عن عدة نوبات من عمليات الحساسية ، والتي يمكن أن تكون مرتبطة بـ PVP ؛ خاصة عندما يتلامس مع سوائل الجسم تحت الجلد.

تم الإبلاغ عن حالة من الشرى تتعلق باستخدام منتجات الشعر التي كان PVP موجودًا فيها. وبالمثل ، كانت هناك حالة حساسية لدى مريض عولج بـ PVP-iodine ، مما يشير أيضًا إلى الدور المسبب للحساسية لـ PVP في بعض حالات التهاب الجلد.

المراجع

1. أشلاند. (سادس). بوليمرات بولي فينيل بيروليدون.. تم الاسترجاع من: brenntag.com
2. ويكيبيديا. (2020). بولي فينيل بيروليدون. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
3. كتاب كيميائي. (2017). بولي فينيل بيروليدون. تم الاسترجاع من: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). بولي فينيل بيروليدون. ScienceDirect. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com
5. سلامة الغذاء. (2014). بولي فينيل بيروليدون.. تم الاسترجاع من: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21 مايو 2008). ما هو البولي فينيل بيروليدون؟ تم الاسترجاع من: quiminet.com