Poliacrilato de sódio (C3H3nao2) N Estrutura, propriedades, usos, riscos

Ele Poliacrilato de sódio É um composto orgânico de alto peso molecular formado pela união de muitas unidades ou pedaços de um composto menor, acrilato de sódio. A fórmula molecular de poliacrilato de sódio é (C₃H₃Nao₂)_n, E a fórmula expandida de seu monômero é -ch₂-CH (POON)-.

O poliacrilato de sódio tem muitas peças repetitivas. É um polieletrólito aniônico porque possui muitos ânions de carboxilato^-, quem tem uma carga negativa. É isso que lhe dá suas principais propriedades físico -químicas e favorece seus múltiplos usos.

Fórmula de monômero ou pedaço repetitivo de polímero de poliacrilato de sódio, onde n representa o número de vezes que é repetido. MUSO [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Tem muita afinidade pela água. Absorvê -lo com muita facilidade formando um gel. Absorver todos os tipos de fluidos ou soluções aquosas. Esta propriedade o torna usado, por exemplo, em fraldas descartáveis ​​e toalhas sanitárias.

Também é usado em embalagens da indústria de alimentos frescos para absorver o excesso de água que eles podem produzir.

Por seu grande número de cargas negativas de -COO^- É usado em detergentes para ajudar a suspender partículas sujas. Ele também serve em processos industriais, onde é necessário capturar íons metálicos positivos, como cálcio, alumínio e magnésio.

O poliacrilato de sódio não é tóxico, mas é muito importante não ingeri -lo porque pode absorver a água da saliva, aumentar seu volume e causar asfixia.

[TOC]

Estrutura química

O poliacrilato de sódio é um polímero, por isso é formado por muitas peças individuais iguais e se unidas. Essas peças, peças ou unidades são chamadas de monômeros.

O poliacrilato de sódio é gerado pela união de muitas moléculas de acrilato de sódio. Ao ingressar, as peças de acrilato de sódio perdem o duplo vínculo.

Por esse motivo, o poliacrilato de sódio possui uma estrutura sem ligações duplas, com muitos carboxilato -co -Collapsses^- e muitos íons de sódio na⁺ Unido a estes.

Por possuir tantos grupos aniônicos -COO^- Diz que é um polieletrólito.

O monômero individual ou pedaço de poliacrilato de sódio tem uma cadeia de dois átomos de carbono e um grupo -COO^-N / D⁺ junto com este, como indicado abaixo: -CH₂-CH (COO^-N / D⁺)-.

Estrutura de monômero de poliacrilato de sódio. As linhas pontilhadas indicam os sindicatos com outros monômeros idênticos a este. Edgar181 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

O número de monômeros pode variar de algumas dezenas a várias centenas.

Por esse motivo um n Na fórmula de polímero, então n Simboliza o número de monômeros e esse número pode mudar de acordo com o que o fabricante de polímeros deseja.

Nomenclatura

-Poliacrilato de sódio

-Sal de sódio de ácido poliacrílico

Pode atendê -lo: quais são o ânodo e o cátodo?

-Sal de sódio do polímero de ácido acrílico

-Sal de sódio do homopolímero de ácido 2-renovato (homopolímero significa que é um polímero homogêneo ou que é formado por muitas unidades de um único tipo de molécula)

Propriedades

Estado físico

Pó sólido branco ou grânulos.

Peso molecular

Depende do número de monômeros que compõem o polímero. Comercialmente, há poliacrilato de sódio com pesos moleculares, por exemplo, 1200, 2100, 8000 e 15000.

Densidade

1,32 g/ml a 25 ° C.

ph

6-9

Solubilidade

Muito solúvel em água.

Propriedades quimicas

O poliacrilato de sódio tem muita afinidade por água. As soluções aquosas de poliacrilato de sódio são muito viscosas e mostram alta fibrosidade.

É um polímero extremamente absorvente, especialmente água ou fluidos aquosos. Sua velocidade de absorção de água é muito alta.

A água é facilmente atraída por este polímero, que absorvendo -a se torna um gel. E tem uma capacidade muito alta para aquecer a água absorvida.

Tudo isso é explicado porque o hidrogênio da água forma pontes de ligação com ânion carboxilato -co^- do polímero. A polaridade do grupo de água e carboxilato favorece essas pontes de hidrogênio: -C-O --- H-O-H.

O poliacrilato de sódio também estabiliza as emulsões de petróleo na água. As partes da molécula de poliacrilato que estão relacionadas ao óleo -ch₂-CH- são unidos a isso e o iônico ou relacionado à água -co^-N / D⁺ Eles ficam nisso. Assim, as gotículas de óleo são estáveis ​​dentro da água.

Outra de suas características é que, ao possuir aquele grande número de ânions carboxilato -co^- O poliacrilato de sódio pode facilmente atrair íons positivos ou cátions metálicos, como o CA Cálcio²⁺, MG magnésio²⁺ ou alumínio al³⁺. Se liga a eles facilmente e não os libera.

Não é tóxico ou poluente e é biodegradável.

Obtenção

Para obter poliacrilato de sódio₂= Ch-cooh e hidróxido de sódio NaOH, a fim de obter acrilato de sódio CH₂= Ch-coo^-N / D⁺.

Este último sofre aquecimento na presença de persulfato de amônio (NH₄)₂S₂QUALQUER₈ Para acelerar a reação de polimerização, onde cada molécula de acrilato de sódio se une à próxima usando a ligação dupla.

A solução obtida contém poliacrilato de sódio. Então, por evaporação sob certas condições, o polímero seco é obtido.

Formulários

Como absorvente em várias aplicações

O poliacrilato de sódio é usado como um superbsorvente em vários produtos de consumo amplo. Um grama desse polímero pode absorver 300 a 1000 gramas de água pura.

Por exemplo, é usado em fraldas descartáveis, em guardanapos sanitários, almofadas de amamentação e outros itens de uso doméstico. Nesses casos, líquidos aquosos do corpo, como urina ou sangue, absorvem com eficiência.

Pode servir a você: carboneto de cálcio (CAC2): estrutura, propriedades, obtenção, usos

Também é usado para evitar derramamentos líquidos, solidificando estes. Permite lidar com fluidos corporais pegando -os em um gel semi -sólido e seco, facilitando sua disposição.

Em hospitais e clínicas, serve para lidar com derramamentos e garrafas para sucção fluida. Isso permite economias na lavanderia, menos vergonha para os pacientes e reduza os chinelos e se apressem com os profissionais de saúde que os atendem.

Em produtos de limpeza e na lavagem de roupas

O poliacrilato de sódio serve como um espessante em soluções de hipoclorito que são usadas em misturas de branqueamento.

Também faz parte das composições de detergentes, porque durante a lavagem de roupas, ele atua como um dispersante das partículas sujas, mantendo -as em suspensão, aumentando.

Isso se deve às múltiplas cargas negativas ou aniônicas que ajudam a suspender partículas sujas, por isso é mais eficaz em detergentes granulares ou em pó e lavar o pH alcalino (ou seja, básico).

Os detergentes contêm poliacrilato de sódio que lhes permite lavar as roupas melhor. Autor: Frank Habel. Fonte: Pixabay.

Na indústria de alimentos

Foi amplamente utilizado como um agente mais espesso e de preparação usando suas propriedades físico -químicas.

É usado, por exemplo, como dispersante de pigmentos minerais ou de enchimento, como carbonato de cálcio ou caulim durante a fabricação de papel ou papelão que entra em contato com todos os tipos de alimentos, exceto para usá -lo em contato com fórmulas infantis ou leite materno.

Também serve como um absorvente de fluido em materiais que entram em contato com os alimentos. Absorver o excesso de água de todos os tipos de alimentos frescos, como frango, peixe, carne, legumes e frutas.

A embalagem de alimentos frescos pode conter poliacrilato de sódio para absorver a água que eles podem liberar. Autor: ShutterBug75. Fonte: Pixabay.

Nas indústrias produtoras de açúcar, seu uso durante a evaporação de sucos de beterraba ou cana -de -açúcar permite capturar íons metálicos e, assim, controlar a formação de incrustações minerais no equipamento.

Em experiências para melhorar a recuperação residual de petróleo

Na indústria do petróleo, atualmente é usado em conjunto com outros polímeros acrílicos para engrossar a água injetada em alguns poços e favorece a varredura efetiva do óleo residual para recuperação.

Além disso, o poliacrilato de sódio tem sido usado em testes para evitar precipitação de chuvas e magnésio e, assim.

Na indústria de plásticos

O poliacrilato de sódio é frequentemente adicionado ao plástico de cloreto de polivinil, ou PVC (sigla para inglês Cloreto de polivinil) Como modificador de resistência e assistente de processo.

Pode atendê -lo: qual é o equivalente mecânico do calor? Tubos de PVC usados ​​na construção de casas e edifícios podem conter poliacrilato de sódio para aumentar sua resistência. Autor: Pisauikan. Fonte: Pixabay.

Entre as características que você deve possuir para cumprir essas funções, é possuir algo de não miscibilidade (não misturar) com o outro polímero, para formar pequenas áreas independentes.

Ao mesmo tempo, alguns vínculos interfaciais fortes com o polímero base ou matricial devem gerar para permitir uma boa transferência de estresse através desses links.

Se o modificador de impacto for muito compatível ou miscível, ele não melhora a resistência ao impacto, mas se o composto base for completamente incompatível.

Por esse motivo, o poliacrilato de sódio é útil neste aplicativo.

Em várias aplicações

O poliacrilato de sódio é usado na indústria de celulose e papel como dispersante.

Isso se deve à sua capacidade de sequestrar ou capturar (e não lançar) cátions multitous (ou seja, com carga múltipla), como alumínio para o³⁺ e CA cálcio²⁺, complexando com estes.

É resistente a pH alto, a altas temperaturas e forças de cisalhamento ou cisalhamento altas. No entanto, se cátions multitous estiverem em alta concentração, o poliacrilato pode precipitar, fazendo com que sua eficácia perca sua eficácia.

Também é usado na indústria cosmética como um emulsificante mais espesso e.

Devido à sua capacidade de absorver a água rapidamente, ela é usada como um bloqueador de água em cabos de fibra óptica. Estes são os cabos usados ​​para a transmissão da Internet e sinal de telefone.

Dentro dos cabos de fibra óptica, existem poliacrilato de sódio para absorver qualquer umidade que possa penetrá -los e evitar danos. Autor: Planet Fox. Fonte: Pixabay.

O poliacrilato de sódio é aquele que enche os sacos de gel frio usados ​​para tratar dor ou lesões, ou para transportar medicamentos ou flores.

Saco de gel frio usado para acalmar lesões esportivas. Yamada Kazuyuki de Higashi-Betsuin, Japão [CC por 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/2.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Com poliacrilato de sódio, bonecas pequenas que expandem ou aumentam seu volume ao deixá -los absorver a água.

Riscos

Embora o poliacrilato de sódio não seja tóxico, a ingestão de seus grânulos orais faz com que eles se expandam em contato com a saliva.

Consequentemente, ingeri -lo é um risco importante, porque pode causar obstrução das vias aéreas. Isso significa que você pode evitar respirar. Por outro lado, se for inalado em pequenas quantidades, não o suficiente para causar obstrução, é irritante respirar por suas propriedades dessecantes.

O poliacrilato de sódio está aumentando.

Por esse motivo, esses tipos de pacientes devem ser supervisionados continuamente.

Não é uma pele irritante. Não é inflamável.

Referências

1. Bajpai, p. (2015). Polpa e produtos químicos de papel. Sais de poliacrilato. Na indústria de celulose e papel. Recuperado de cientedirect.com.
2. Wypych, g. (2017). Odor em relação a diferentes polímeros. Poliacrilato. No Manual de Odores em Materiais Plásticos (segunda edição). Recuperado de cientedirect.com.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). Limpeza de lavanderia de têxteis. Polímeros. No manual para limpeza/descontaminação de superfícies. Recuperado de cientedirect.com.
4. Wickstone, l. et al. (2018). Risco de asfixia da ingestão de vernagel. Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: E176-E177. NCBI se recuperou.Nlm.NIH.Gov.
5. Wypych, g. (2015). Princípios de degradação térmica. Poliacrilato. Na degradação e estabilização do PVC. Recuperado de cientedirect.
6. Medina-Torres, l. et al. (2014). Reologia do poliacrilato de sódio como um emulsificante emprega em emulsões cosméticas. Pesquisa de Química Industrial e Engenharia 2014, 53, 47, 18346-18351. Recuperado de bares.ACS.org.
7. Livro químico. (2016). Poliacrilato de sódio. Recuperado do ChemicalBook.com.
8. SCCO. (2019). Superabsorbent Polymer (SAP). Recuperado de Sapgel.com.