POLIVINILPIROLIDONA: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI, EFECTE SECUNDARE - CHIMIE - 2025

Polivinilpirolidona (PVP) este un polimer de monomer N-vinilpirolidonă. Polimerul poartă numeroase nume, inclusiv polividonă și povidonă. Polivinilpirolidona a fost sintetizată pentru prima dată de Walter Reppe în 1939.

Repeta acetilenă și formaldehidă au reacționat în prezența acetilidei de cupru. După câteva etape intermediare, el a obținut butirolactona și, în final, monomerul vinilpirolidona, care polimerizează pentru a forma PVP prin acțiunea anumitor catalizatori.

Sticlă cu pulbere de polivinilpirolidonă. Sursa: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Imaginea superioară arată aspectul solid și amorf al acestui polimer. Structura sa moleculară este de tip lanț, a cărei lungime medie definește masa molară, vâscozitatea și alte proprietăți ale diferitelor tipuri de PVP.

Polimerul PVP are numeroase aplicații industriale ca aditiv adeziv. Se folosește la acoperire și la fabricarea fibrelor sintetice. De asemenea, este utilizat în creme de styling și în produsele cosmetice pentru îngrijirea pielii.

Inițial PVP a fost utilizat în medicament pentru a înlocui sau extinde plasma. Cu toate acestea, s-a demonstrat că PVP generează răspunsuri alergice.

Structura

Formule structurale ale monomerului vinilpirolidonă și polivinilpirolidonă. Sursa: Shinobu (discuție) (lucrare derivată) / Domeniu public

Formulele structurale ale monomerului de vinilpirolidonă și ale polimerului de polivinilpirolidonă sunt prezentate mai sus. Rețineți că sunt amine terțiare ciclice.

Gruparea vinii, -CH = CH ₂ , este responsabilă pentru legarea unui monomer vinilpirolidonă la altul. Prin urmare, în acest scop este de unde monomerii se vor alătura în mod succesiv , până când se formează un lanț cu C ₆ H ₉ NO unități .

Având un inel amino, PVP este un polimer de bază, capabil să accepte protoni din mediu și să interacționeze eficient cu moleculele de apă. Interacțiunile lor sunt astfel încât polimerul definește un solid higroscopic.

Proprietăți

Aspectul fizic

Pulbere amorfă higroscopică albă sau ușor galbenă

Nume

Numele IUPAC pentru acest polimer este 1-etenilpirolidin-2-onă.

Formula chimica

(C ₆ H ₉ NO) _n

Masă molară

2.500 - 2.500.000 g / mol

Rețineți gama de mase molare pe care le poate avea acest polimer. Acest lucru se datorează faptului că există mai multe tipuri de polivinilpirolidonă, fiecare cu proprietăți și specificații diferite. De exemplu, PVP este prezentat ca K-12, cu o masă molară între 4.000-6.000; sau ca K-30, cu o masă molară între 40.000-80.000

PVP poate fi, de asemenea, prezentat ca K-60, K-90, K-120, acesta din urmă având o masă molară între 2.100.000-3.000.000.

Miros și gust

Inodor și fără gust

Densitate

1,2 g / cm ³

Punct de topire

150 - 180 ºC

Solubilitate

Este foarte solubil în apă, cu o solubilitate de 100 mg / ml. În stare uscată poate absorbi până la 40% din greutatea sa în apă.

Este solubil în alți solvenți polari, cum ar fi etanolul și metanolul. Dar insolubil în eteri, esteri și acetonă.

pH

3.0 - 5.0

Stabilitate

Este stabil, dar incompatibil cu agenții de oxidare puternici și este, de asemenea, sensibil la lumină.

temperatură de autoaprindere

440 ºC

Aplicații

- Industrial

Sticlă și ceramică

Polivinilpirolidona este frecvent utilizată la fabricarea sticlelor de sticlă. Sursa: Pixnio.

Polivinilpirolidona este utilizată ca aditiv în adezivi, permițându-le să fie utilizate în sticlă, metal și plastic prin creșterea rezistenței și a durității acestora. Acest polimer formează o peliculă rezistentă la grăsime și ridică punctul de înmuiere a termoplastelor.

Este folosit ca liant în ceramică, preparat prin foc sau la temperaturi ridicate. Liantul se aprinde în timpul procesului de gătit, deci nu are influență asupra produsului final. La fabricarea sticlei, PVP acționează ca un liant, lubrifiant și agent de acoperire.

În fibrele de sticlă ajută la fixarea coloranților. În plus, PVP face parte din acoperiri, cerneluri cu bilă, dispersanți de pigment în acuarele pentru artă comercială, acoperire de hârtie și în fabricarea de ceară și lustre.

Aplicații electrice

PVP este utilizat la fabricarea bateriilor de stocare, a circuitelor tipărite, a tuburilor cu raze catodice. Este folosit ca liant pentru săruri metalice sau amalgam în baterii. De asemenea, este utilizat în placarea aur, nichel, cupru și zinc.

Litografie și fotografie

PVP este utilizat la producerea emulsiilor de aluminiu, acoperirea gravurilor, depozitarea și adeziunea plăcilor litografice, înregistrarea termică etc.

Metalurgie

PVP este utilizat în prelucrarea metalelor feroase și neferoase, acționând ca ingredient în acoperirile care ajută la eliminarea materialelor de pe suprafețele lor.

Stabilizator și clarificator

PVP este un clarificator pentru bere și vin, deoarece îmbunătățește transparența, culoarea și aroma.

- Medicament

Excipient și dispersant

PVP este utilizat ca excipient și dispersant în tablete, granule și injecții. De asemenea, stabilizează enzimele și medicamentele sensibile la căldură.

Expander volum plasmatic

PVP a început să fie utilizat în 1950 ca substitut pentru plasmă la pacienții cu traumatisme severe. Dar, datorită acțiunii sale alergenice și acumulării sale în ficat, splină și plămâni, nu a mai fost utilizat în acest scop.

Acțiune antibacteriană

Cuplurile PVP cu iod, care servesc ca purtător pentru a profita de acțiunea de dezinfectare. Complexul PVP-iod sau povidon-iod este prezent în săpunuri și unguente, îndeplinind o acțiune importantă dezinfectantă.

Importanță oftalmologică

PVP este utilizat în lentilele de contact, îndeplinind o funcție de hidratare și lubrifiere. Unele preparate pentru utilizare oftalmică conțin PVP în formula lor.

- Alții

Îngrijire personală

PVP este utilizat ca loțiune de fixare a părului, precum și spray de păr. Se adaugă la creme de protecție solară pentru a îmbunătăți starea de hidratare și lubrifiere. În plus, PVP este încorporat în creme și loțiuni pentru curățare și îngrijirea pielii.

Prin cromatografie

PVP este utilizat ca lichid de fixare în cromatografia de gaze.

Efecte secundare

Din 1950 PVP a început să fie utilizat pentru a extinde plasma la pacienții cu traume severe. Cu toate acestea, s-a descoperit că a cauzat eliberarea histaminei: un mediator al aminei proceselor alergice. Și în plus, PVP a sfârșit sechestrat în ficat și splină.

PVP poate provoca fibroza interstițială pulmonară care poate fi inversată dacă expunerea la polimer nu este prelungită. Au fost raportate mai multe episoade de procese alergice, care ar putea fi legate de PVP; mai ales atunci când intră în contact cu fluidele corpului subcutanat.

A fost raportat un caz de urticarie legat de utilizarea produselor pentru păr în care a fost prezent PVP. De asemenea, a existat un caz de alergie la un pacient tratat cu PVP-iod, subliniind și rolul alergenic al PVP în unele cazuri de dermatită.

Referințe

1. Ashland. (Sf). Polimeri de polivinilpirolidonă. . Recuperat de la: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polivinilpirolidonă. Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Carte chimică. (2017). Polivinilpirolidonă. Recuperat din: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polivinilpirolidonă. ScienceDirect. Recuperat de la: sciencedirect.com
5. Siguranța alimentară. (2014). Polivinilpirolidonă. . Recuperat din: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21 mai 2008). Ce este polivinil pirolidona? Recuperat de la: quiminet.com