Structure de polyacrylate de sodium (C3H3NAO2), propriétés, utilisations, risques

Il Le polyacrylate de sodium Il s'agit d'un composé organique de poids moléculaire élevé formé par l'union de nombreuses unités ou morceaux d'un composé plus petit, acrylate de sodium. La formule moléculaire du polyacrylate de sodium est (c₃H₃Nao₂)_n, Et la formule élargie de son monomère est -ch₂-Ch (poon)-.

Le polyacrylate de sodium a de nombreuses pièces répétitives. C'est un polyélectrolyte anionique car il a de nombreux anions carboxylate -coo^-, qui ont une charge négative. C'est ce qui lui donne ses principales propriétés physicochimiques et favorise ses multiples utilisations.

Formule monomère ou morceau répétitif de polymère de polyacrylate de sodium, où n représente le nombre de fois où il est répété. Muso [cc by-sa 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]. Source: Wikimedia Commons.

Il a beaucoup d'affinité pour l'eau. L'absorber très facilement en formant un gel. Absorber tous les types de liquides ou de solutions aqueuses. Cette propriété la rend utilisée par exemple dans des couches jetables et des serviettes sanitaires.

Il est également utilisé dans l'emballage de l'industrie des aliments frais pour absorber l'excès d'eau qu'ils peuvent produire.

Pour son grand nombre de charges négatives de -coo^- Il est utilisé dans les détergents pour aider à suspendre les particules sales. Il sert également dans des processus industriels où il est nécessaire de capter des ions métalliques positifs tels que le calcium, l'aluminium et le magnésium.

Le polyacrylate de sodium n'est pas toxique, mais il est très important de ne pas l'ingérer car il peut absorber l'eau de la salive, augmenter son volume et provoquer la suffocation.

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Structure chimique

Le polyacrylate de sodium est un polymère, il est donc formé par de nombreuses pièces individuelles et uni les unes avec les autres. Ces pièces, pièces ou unités sont appelées monomères.

Le polyacrylate de sodium est généré par l'union de nombreuses molécules d'acrylate de sodium. Lorsque vous rejoignez, les pièces d'acrylate de sodium perdent une double liaison.

Pour cette raison, le polyacrylate de sodium a une structure sans doubles liaisons, avec de nombreux carboxylate -Colapses^- et de nombreux ions sodium na⁺ Uni à ces.

Pour posséder autant de groupes anioniques -coo^- On dit que c'est un polyélectrolyte.

Le monomère individuel ou le morceau de polyacrylate de sodium a une chaîne de deux atomes de carbone et un groupe -coo^-N / A⁺ avec celui-ci, comme indiqué ci-dessous: -ch₂-CH (COO^-N / A⁺)-.

Structure de monomère en polyacrylate de sodium. Les lignes pointillées indiquent les syndicats avec d'autres monomères identiques à ce. Edgar181 [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Le nombre de monomères peut varier de quelques dizaines à plusieurs centaines.

Pour cette raison n Dans la formule polymère, alors n Il symbolise le nombre de monomères et ce nombre peut changer en fonction de ce que veut le fabricant de polymère.

Nomenclature

-Le polyacrylate de sodium

-Sel de sodium d'acide polyacrylique

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-Sel de sodium du polymère d'acide acrylique

-Le sel de sodium de l'homopolymère de l'acide 2-rénové (l'homopolymère signifie qu'il s'agit d'un polymère homogène ou formé par de nombreuses unités d'un seul type de molécule)

Propriétés

État physique

Poudre massive blanche ou granules.

Poids moléculaire

Cela dépend du nombre de monomères qui composent le polymère. Commercialement il y a du polyacrylate de sodium avec des poids moléculaires, par exemple, 1200, 2100, 8000 et 15000.

Densité

1,32 g / ml à 25 ° C.

pH

6-9

Solubilité

Très soluble dans l'eau.

Propriétés chimiques

Le polyacrylate de sodium a beaucoup d'affinité pour l'eau. Les solutions aqueuses de polyacrylate de sodium sont très visqueuses et montrent une forte fibosité.

Il s'agit d'un polymère extrêmement absorbant, en particulier de l'eau ou des liquides aqueux. Sa vitesse d'absorption d'eau est très élevée.

L'eau est facilement attirée par ce polymère qui, en l'absorbant, devient un gel. Et il a une très grande capacité à réchauffer l'eau absorbée.

Tout cela est expliqué parce que l'hydrogène d'eau forme des ponts de liaison avec un anion carboxylate -co^- du polymère. La polarité du groupe d'eau et de carboxylate favorise ces ponts d'hydrogène: -C-O --- H-O-H.

Le polyacrylate de sodium stabilise également les émulsions d'huile dans l'eau. Les parties de la molécule de polyacrylate qui sont liées à l'huile -ch₂-Ch- sont joints à ceci et à l'ionique ou liés à l'eau -co^-N / A⁺ Ils restent dans ce. Ainsi, les gouttelettes d'huile sont stables à l'intérieur de l'eau.

Une autre de ses caractéristiques est qu'en possédant ce grand nombre d'anions carboxylate -co^- Le polyacrylate de sodium peut facilement attirer des ions positifs ou des cations métalliques telles que le calcium CA²⁺, Mg Magnésium²⁺ ou en aluminium al³⁺. Leur lie facilement et ne les libére pas.

Il n'est pas toxique ou polluant et est biodégradable.

Obtention

Pour obtenir du polyacrylate de sodium₂= Ch-COOH et hydroxyde de sodium NaOH, afin d'obtenir l'acrylate de sodium ch₂= Ch-COO^-N / A⁺.

Ce dernier subit un réchauffement en présence de persulfate d'ammonium (NH₄)₂S₂SOIT₈ Pour accélérer la réaction de polymérisation, où chaque molécule d'acrylate de sodium rejoint la suivante en utilisant la double liaison.

La solution obtenue contient du polyacrylate de sodium. Puis par évaporation dans certaines conditions, le polymère sec est obtenu.

Applications

Comme absorbant dans plusieurs applications

Le polyacrylate de sodium est utilisé comme superbsorbant dans divers produits de consommation larges. Un gramme de ce polymère peut absorber 300 à 1000 grammes d'eau pure.

Par exemple, il est utilisé dans les couches jetables, dans les serviettes hygiéniques, les tampons d'allaitement et autres articles à usage domestique. Dans ces cas, les fluides aqueux du corps, comme l'urine ou le sang, absorbent efficacement.

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Il est également utilisé pour empêcher les déversements de liquide en renforçant ces. Permet de traiter les liquides corporels en les attrapant dans un gel semi-solide et sec, ce qui facilite leur disposition.

Dans les hôpitaux et les cliniques, il sert à gérer les déversements et les bouteilles pour l'aspiration fluide. Cela permet des économies de lessive, moins de honte pour les patients et réduit les pantoufles et les bousculades pour les professionnels de la santé qui y assistent.

Dans les produits de nettoyage et dans le lavage des vêtements

Le polyacrylate de sodium sert d'épaississant dans les solutions d'hypochlorite qui sont utilisées dans les mélanges de blanchiment.

Il fait également partie des compositions des détergents car pendant le lavage des vêtements, il agit comme un dispersant des particules sales qui les gardaient en suspension, augmentant le blanc.

Cela est dû aux multiples charges négatives ou anioniques qui aident à suspendre les particules sales, il est donc plus efficace dans les détergents granulaires ou en poudre et le pH alcalin (c'est-à-dire basique).

Les détergents contiennent du polyacrylate de sodium qui leur permet de mieux laver les vêtements. Auteur: Frank Habel. Source: Pixabay.

Dans l'industrie alimentaire

Il a été largement utilisé comme agent plus épais et de préparation utilisant ses propriétés physicochimiques.

Il est utilisé par exemple comme dispersant de pigments minéraux ou de remplissage tels que le calcium ou le carbonate de kaolin pendant la fabrication de papier ou de carton qui entre en contact avec tous les types de nourriture, sauf pour l'utiliser en contact avec les formules des enfants ou le lait maternel.

Il sert également d'absorbant fluide dans les matériaux qui entrent en contact avec les aliments. Absorber l'excès d'eau de tous les types d'aliments frais, comme le poulet, le poisson, la viande, les légumes et les fruits.

Les emballages d'aliments frais peuvent contenir du polyacrylate de sodium pour absorber l'eau qu'ils peuvent libérer. Auteur: ShutterBug75. Source: Pixabay.

Dans les industries productrices de sucre, leur utilisation pendant l'évaporation des jus de betteraves ou de la canne à sucre permet de capturer des ions métalliques et ainsi de contrôler la formation d'inclays minéraux dans l'équipement.

Dans les expériences pour améliorer la récupération résiduelle du pétrole

Dans l'industrie pétrolière, il est actuellement utilisé en conjonction avec d'autres polymères acryliques pour épaissir l'eau injectée dans certains puits et favoriser le balayage effectif de l'huile résiduelle pour la récupération.

De plus, le polyacrylate de sodium a été utilisé dans les tests pour prévenir les précipitations des précipitations et du magnésium et éviter ainsi les incrustations de l'équipement pendant la récupération de l'huile dans les puits par inondation de polymères.

Dans l'industrie des plastiques

Le polyacrylate de sodium est souvent ajouté au chlorure de polyvinyle en plastique, ou en PVC (acronyme pour l'anglais Chlorure de polyvinyle) En tant que modificateur de résistance et assistant de processus.

Peut vous servir: quel est l'équivalent mécanique de la chaleur? Les tubes en PVC utilisés dans la construction de maisons et de bâtiments peuvent contenir du polyacrylate de sodium pour augmenter leur résistance. Auteur: Pisauikan. Source: Pixabay.

Parmi les caractéristiques que vous devez posséder pour remplir ces fonctions, c'est posséder quelque chose de non-meccibilité (pas de mélange) avec l'autre polymère, pour former de petites zones indépendantes.

Dans le même temps, certaines liaisons interfaciales solides avec le polymère de base ou de matrice doivent générer pour permettre un bon transfert de contrainte via ces liens.

Si le modificateur d'impact est trop compatible ou miscible, il n'améliore pas la résistance à l'impact, mais si le composé de base est complètement incompatible.

Pour cette raison, le polyacrylate de sodium est utile dans cette application.

Dans plusieurs applications

Le polyacrylate de sodium est utilisé dans l'industrie de la pulpe et du papier comme dispersant.

Cela est dû à sa capacité à kidnapper ou à attraper (et à ne pas libérer) des cations multif (c'est-à-dire avec une charge multiple), comme l'aluminium³⁺ et CA Calcium²⁺, complexé avec ces.

Il résiste au pH élevé, à des températures élevées et à des forces de cisaillement élevées ou à un cisaillement. Cependant, si des cations multif sont en concentration élevée, le polyacrylate peut précipiter pour que son efficacité perde son efficacité.

Il est également utilisé dans l'industrie cosmétique comme plus épais et émulsifiant.

En raison de sa capacité à absorber rapidement l'eau, il est utilisé comme bloqueur d'eau dans les câbles à fibre optique. Ce sont les câbles utilisés pour la transmission d'Internet et du signal téléphonique.

À l'intérieur des câbles à fibre optique, il y a un polyacrylate de sodium pour absorber toute humidité qui peut les pénétrer et éviter les dommages. Auteur: Planet Fox. Source: Pixabay.

Le polyacrylate de sodium est celui qui remplit les sacs de gel froid utilisés pour traiter la douleur ou les blessures, ou pour transporter des médicaments ou des fleurs.

Sac de gel froid utilisé pour calmer les blessures sportives. Yamada Kazuyuki de Higashi-Betsuin, Japon [CC par 2.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 2.0)]. Source: Wikimedia Commons.

Avec du polyacrylate de sodium, de petites poupées qui développent ou augmentent leur volume en les laissant tremper dans l'eau.

Des risques

Bien que le polyacrylate de sodium ne soit pas toxique, l'ingestion de ses granules oraux les fait se développer en contact avec la salive.

Par conséquent, l'ingestion est un risque important car il peut provoquer une obstruction des voies respiratoires. Cela signifie que vous pouvez empêcher la respiration. D'un autre côté, s'il est inhalé en petites quantités, pas assez pour provoquer une obstruction, il est irritant de respirer pour ses propriétés dessicantes.

Le polyacrylate de sodium augmente.

Pour cette raison, ces types de patients devraient être supervisés en continu.

Ce n'est pas une peau irritante. Ce n'est pas inflammable.

Les références

1. Bajpai, p. (2015). Pulp et papier chimiques. Salts de polyacrylate. Dans l'industrie des pâtes et papier. Récupéré de ScienceDirect.com.
2. Wypych, g. (2017). Odeur par rapport à différents polymères. Polyacrylate. Dans Handbook of Odeors in Plastic Materials (deuxième édition). Récupéré de ScienceDirect.com.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). Nettoyage des textiles à linge. Polymères. Dans Handbook for Cleaning / Decontamination of Surfaces. Récupéré de ScienceDirect.com.
4. Wickstone, L. et al. (2018). Risque d'asphyxie de l'ingestion de Vernagel. Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: E176-E177. NCBI a récupéré.NLM.NIH.Gouvernement.
5. Wypych, g. (2015). Principes de dégradation thermique. Polyacrylate. Dans la dégradation et la stabilisation du PVC. Récupéré de ScienceDirect.
6. Médina-torres, l. et al. (2014). Rhéologie du polyacrylate de sodium comme employée émulsifiante dans les émulsions cosmétiques. Industrial & Engineering Chemistry Research 2014, 53, 47, 18346-18351. Récupéré des pubs.ACS.org.
7. Livre chimique. (2016). Le polyacrylate de sodium. Récupéré de Chemicalbook.com.
8. SCCO. (2019). Polymère superabsorbant (SAP). Récupéré de Sapgel.com.