Álcool polivinílico: estrutura, propriedades, usos, riscos - Ciência - 2023

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Álcool polivinílico: estrutura, propriedades, usos, riscos - Ciência
Álcool polivinílico: estrutura, propriedades, usos, riscos - Ciência

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o Álcool polivinílico é um polímero de álcool vinílico de fórmula molecular (C2H3OR) n, onde R representa H ou COCH3. Devido à instabilidade do álcool vinílico, ele é sintetizado usando acetato de vinila como monômero, que se polimeriza para formar acetato de polivinila.

Em seguida, ocorre a hidrólise dos ésteres de acetato de polivinila, na presença de hidróxido de sódio, sendo o acetato substituído pelo grupo oxidrila (OH), formando assim o álcool polivinílico. Este é composto principalmente por 1-3 diol [-CH2-CH (OH) -CH2-CH (OH) -].

Este álcool pode formar filmes com capacidade emulsificante e adesiva, que podem suportar fortes tensões. Além de ser um material flexível, o álcool polivinílico é higroscópico e muito solúvel em água, sendo suas propriedades afetadas pelo grau de hidratação.


Inicialmente, foi preparado por Hermann e Haehnel em 1924, hidrolisando o acetato de polivinila com hidróxido de potássio na presença de etanol.

O álcool polivinílico pode ser usado na fabricação de folhas ou filmes que são barreiras de oxigênio e aroma. Isso tem permitido sua utilização em embalagens de alimentos, sendo este seu uso principal, já que mais de 30% de sua produção é destinada para esse fim.

Estrutura

A imagem superior ilustra um pequeno segmento de uma cadeia de polímero de álcool polivinílico. Os átomos entre parênteses são repetidos n vezes até atingir as extremidades de metila, CH3. Assim, sua estrutura consiste em uma série de repetições dos grupos –CH2-CH (OH) -.

Observe que todas as ligações são simples e, portanto, carbonos e oxigênio têm hibridização sp3. Que significa? Que as cadeias do álcool polivinílico não são retas, mas em zigue-zague e com os átomos de H alternando para os lados destes. O mesmo vale para os grupos hidroxila OH.


Ou seja, os OHs podem estar voltados para um lado da cadeia ou para o outro, de modo que o caráter polar da estrutura é conservado uniformemente em toda ela.

Além disso, a ordem de aparecimento dos OHs pode ser alternada. Por exemplo, os links –CH2-CH (OH) -CH2 na imagem não são o único padrão de repetição: assim como o CH2-CH (OH) -CH (OH). No segundo padrão, há um aumento no caráter polar, devido ao fato de dois grupos OH serem encontrados em carbonos adjacentes.

O álcool polivinílico pode ter uma estrutura polimérica simples, mas dinâmica e polar, que tem uma afinidade especial por moléculas de água e outros solventes com os quais pode interagir por meio de ligações de hidrogênio: CH (O-H) - OH2.

Propriedades

Descrição física

Creme, granulado ou pó branco sem cheiro.

Odor

Banheiro.

Ponto de ebulição

644 ° F a 760 mmHg (aproximadamente).


Ponto de fusão

442º F (em decomposição).

ponto de ignição

Vidro aberto de 175º F (79º C).

Solubilidade em água

É solúvel, a solubilidade aumenta diminuindo o peso molecular do polímero.

Solubilidade

É solúvel em etanol, mas insolúvel em outros solventes orgânicos. É insolúvel em solventes de petróleo. Praticamente insolúvel em óleos vegetais e animais, em hidrocarbonetos aromáticos, ésteres, éteres e acetona.

Densidade

1,19 - 1,31 g / cm3.

Pressão de vapor

Quase inexistente.

Estabilidade

É estável se as condições de armazenamento forem recomendadas.

Decomposição

Quando aquecido acima de 200º C se decompõe, emitindo uma fumaça acre e irritante.

Viscosidade

Entre 4,8 e 5,8 mPa (solução a 4% a 20 ° C correspondendo a um peso molecular médio de 26.000 a 30.000 g / mol).

O álcool polivinílico tem diferentes graus com base em sua viscosidade: superalto (peso molecular 250.000 - 300.000 g / mol), alta viscosidade (peso molecular 170.000 - 220.000 g / mol, viscosidade média (peso molecular 120.000 - 150.000 g / mol) e viscosidade baixo (peso molecular 25.000-35.000 g / mol).

Existe uma relação direta e proporcional entre a viscosidade do álcool polivinílico e seu peso molecular.

pH

5,0 a 6,5 ​​(solução a 4%).

Formulários

Sintéticos

-É material para a síntese de outros polímeros como nitrato de polivinila, um éster de ácido nítrico e álcool polivinílico. O nitrato de polivinila é usado em alguns propelentes e explosivos fundíveis.

Fibras e folhas

-As fibras do álcool polivinílico têm uma capacidade de absorção de água 30% maior que as outras fibras. Isso permite substituir o algodão nos usos em que a fibra está em contato com o corpo. A sensação tátil do tecido feito de álcool polivinílico pode variar desde aquela vivida antes da lã até aquela semelhante ao linho.

- As folhas de álcool polivinílico são utilizadas em embalagens de alimentos, pois tem a capacidade de servir como barreira para oxigênio e aromas. Isso evita a oxidação dos alimentos e a perda de sabor. Além disso, evita que odores externos interfiram no sabor original dos alimentos.

Diversos

-É usado para engrossar e modificar a cola de acetato de polivinila. É utilizado em sachês feitos com folhas de álcool polivinílico em lavanderias para medir a liberação de detergentes.

-As toalhas para higiene feminina, bem como para incontinência urinária, são embaladas em sacos feitos com uma película de álcool polivinílico biodegradável. É utilizado como fixador para coleta de amostras biológicas, principalmente de fezes.

-É usado em colírios, como lágrimas artificiais, no tratamento de olhos secos e como lubrificante para uso de lentes de contato.

-Um filme ou folha de álcool polivinílico é usado no processo de transferência de água na impressão. Além disso, suas fibras são utilizadas para reforçar o concreto. As luvas para trabalhar com ácidos fortes possuem um revestimento de álcool polivinílico.

-São utilizados na fabricação de cápsulas que podem ser utilizadas no fornecimento de medicamentos. O álcool polivinílico de baixo peso molecular é usado como um componente de produtos anticoncepcionais projetados para administração intravaginal.

Riscos

Inalação

Quando o álcool polivinílico é aquecido acima de 200 ° C, ele libera uma fumaça que é irritante para os olhos, nariz e garganta. Os sintomas nos olhos incluem lacrimejamento, coceira e vermelhidão. Enquanto isso, no nariz e na garganta há uma dor em queimação.

Ingestão

Não se espera que seja prejudicial.

Contato com a pele

Não se espera que seja prejudicial.

Contato visual

Irritação mecânica apenas.

Exposição crônica

Não existem dados humanos. Alguns efeitos potencialmente prejudiciais à saúde foram encontrados em estudos com animais. Observou-se queda na concentração de hemoglobina e no número de eritrócitos e possível inibição completa da coagulação. Existe a possibilidade de carcinogênese, conforme observado em estudos com animais.

Referências

  1. PubChem (2018). Álcool polivinílico. Retirado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vinit Mehta. (2018). Álcool polivinílico: propriedades, usos e aplicação. Retirado de: toppr.com
  3. Wikipedia. (2018). Álcool polivinílico. Retirado de: en.wikipedia.org
  4. Mariano. (23 de março de 2012). Álcool polivinílico. Retirado de: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. FAO. (2004). Álcool polivinílico (PVA). [PDF]. Retirado de: fao.org
  6. Segurança e Saúde Ambiental. (2003). Álcool polivinílico. Retirado de: terpconnect.umd.edu