โซเดียมโพลีอะคริเลต (C3H3NAO2) N: โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งานความเสี่ยง - เคมี - 2026

พอลิเมอโซเดียมเป็นสารประกอบอินทรีย์ของน้ำหนักโมเลกุลสูงเกิดขึ้นจากการรวมกันของหลายหน่วยงานหรือชิ้นส่วนของสารประกอบที่มีขนาดเล็กโซเดียมอะคริเลต สูตรโมเลกุลของโซเดียมโพลีอะคริเลตคือ (C ₃ H ₃ NaO ₂ ) _nและสูตรขยายของโมโนเมอร์คือ –CH ₂ –CH (COONa) -

โซเดียมโพลีอะคริเลตมีชิ้นส่วนที่ทำซ้ำหลายชิ้นเหมือนกันทั้งหมด มันเป็น Polyelectrolyte ประจุลบเพราะ มัน มีหลายแอนไอออน -COO carboxylate ^-ซึ่งมีประจุลบ นี่คือสิ่งที่ให้คุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์หลักและสนับสนุนการใช้งานมากมาย

สูตรของโมโนเมอร์หรือชิ้นส่วนที่ทำซ้ำของโพลิเมอร์โซเดียมโพลีอะคริเลตโดยที่ n หมายถึงจำนวนครั้งที่ทำซ้ำ มูโซ. ที่มา: Wikimedia Commons

มีความสัมพันธ์ที่ดีกับน้ำ มันดูดซึมได้ง่ายมากกลายเป็นเจล ดูดซับของเหลวหรือสารละลายทุกประเภท คุณสมบัตินี้ทำให้ใช้เป็นผ้าอ้อมสำเร็จรูปและผ้าอนามัย

นอกจากนี้ยังใช้ในบรรจุภัณฑ์สำหรับอุตสาหกรรมอาหารสดเพื่อดูดซับน้ำส่วนเกินที่อาจผลิตได้

เนื่องจากมีประจุลบจำนวนมากจึงใช้ –COO ^-ในผงซักฟอกเพื่อช่วยระงับอนุภาคสิ่งสกปรก นอกจากนี้ยังทำงานในกระบวนการอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องดักจับไอออนของโลหะบวกเช่นแคลเซียมอลูมิเนียมและแมกนีเซียม

โซเดียมโพลีอะคริเลตไม่เป็นพิษ แต่สิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะไม่ต้องกินเข้าไปเพราะมันสามารถดูดซับน้ำจากน้ำลายเพิ่มปริมาณและทำให้หายใจไม่ออก

โครงสร้างทางเคมี

โซเดียมโพลีอะคริเลตเป็นโพลีเมอร์ดังนั้นจึงประกอบด้วยชิ้นส่วนหลาย ๆ ชิ้นที่เหมือนกันและรวมเข้าด้วยกัน ชิ้นส่วนชิ้นส่วนหรือหน่วยดังกล่าวเรียกว่าโมโนเมอร์

โซเดียมโพลีอะคริเลตเกิดจากการรวมกันของโมเลกุลโซเดียมอะคริเลตหลายโมเลกุล เมื่อเข้าร่วมชิ้นส่วนของโซเดียมอะคริเลตจะสูญเสียพันธะคู่

ด้วยเหตุนี้โซเดียมโพลีอะคริเลตจึงมีโครงสร้างที่ไม่มีพันธะคู่โดยมีคาร์บอกซิเลตแอนไอออน –COO ^-และโซเดียม Na ⁺ไอออนจำนวนมากติดอยู่

เนื่องจากมันมีกลุ่มประจุลบจำนวนมาก^- CO ^{- จึง}ว่ากันว่าเป็นโพลีอิเล็กโทรไลต์

โมโนเมอร์หรือโซเดียมโพลีอะคริเลตแต่ละชิ้นมีโซ่ของคาร์บอน 2 อะตอมและกลุ่ม –COO ^- Na ⁺ติดอยู่ตามที่ระบุด้านล่าง: –CH ₂ –CH (COO ^- Na ⁺ ) -

โครงสร้างของโมโนเมอร์โซเดียมโพลีอะคริเลต เส้นประบ่งบอกพันธะกับโมโนเมอร์อื่น ๆ ที่เหมือนกับตัวนี้ เอ็ดการ์ 181. ที่มา: Wikimedia Commons

ปริมาณของโมโนเมอร์อาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่สิบถึงหลายร้อย

ด้วยเหตุนี้จึงใส่ n ลงในสูตรโพลีเมอร์เนื่องจาก n เป็นสัญลักษณ์ของจำนวนโมโนเมอร์และตัวเลขนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามสิ่งที่ผู้ผลิตโพลิเมอร์ต้องการ

ศัพท์เฉพาะ

- โซเดียมโพลีอะคริเลต

- เกลือโซเดียมของกรดโพลีอะคริลิก

- กรดอะคริลิกโพลีเมอร์เกลือโซเดียม

- เกลือโซเดียมของโฮโมพอลิเมอร์ของกรด 2 โพรเพโนอิก (homopolymer หมายความว่าเป็นพอลิเมอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือประกอบด้วยหลายหน่วยของโมเลกุลชนิดเดียว)

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ผงหรือเม็ดแข็งสีขาว

น้ำหนักโมเลกุล

ขึ้นอยู่กับจำนวนโมโนเมอร์ที่ประกอบเป็นโพลีเมอร์ โซเดียมโพลีอะคริเลตที่มีน้ำหนักโมเลกุลเช่น 1200, 2100, 8000 และ 15000 ผลิตในเชิงพาณิชย์

ความหนาแน่น

1.32 g / mL ที่ 25 ° C

พีเอช

6-9

การละลาย

ละลายในน้ำได้ดี

คุณสมบัติทางเคมี

โซเดียมโพลีอะคริเลตมีความสัมพันธ์กับน้ำสูง สารละลายโซเดียมโพลีอะคริเลตในน้ำมีความหนืดสูงและมีความเหนียวสูง

เป็นโพลีเมอร์ที่ดูดซับได้ดีมากโดยเฉพาะน้ำหรือของเหลวในน้ำ ความเร็วในการดูดซึมน้ำสูงมาก

น้ำจะดึงดูดโพลีเมอร์นี้ได้ง่ายซึ่งเมื่อดูดซึมจะกลายเป็นเจล และมีความสามารถในการกักเก็บน้ำที่ดูดซึมได้สูงมาก

ทั้งหมดนี้อธิบายได้เนื่องจากไฮโดรเจนในน้ำสร้างสะพานเชื่อมกับแอนไอออนคาร์บอกซิเลต –COO ^-ของโพลิเมอร์ ขั้วของน้ำและหมู่คาร์บอกซิเลตสนับสนุนพันธะไฮโดรเจนเหล่านี้: –C - O- - -H - O - H.

โซเดียมโพลีอะคริเลตยังคงความคงตัวของอิมัลชันน้ำมันในน้ำ ชิ้นส่วนของโมเลกุลโพลีอะคริเลตที่เกี่ยวข้องกับน้ำมัน –CH ₂ –CH- จับกับมันและส่วนที่เกี่ยวข้องกับไอออนิกหรือน้ำ –COO ^- Na ⁺ยังคงอยู่ในนั้น ดังนั้นหยดน้ำมันจึงคงตัวอยู่ในน้ำ

อีกประการหนึ่งของลักษณะของมันคือว่าเนื่องจากปริมาณขนาดใหญ่ของแอนไอออน carboxylate -COO ^-โซเดียมพอลิเมอสามารถดึงดูดประจุบวกหรือไพเพอร์โลหะเช่นแคลเซียม Ca ²⁺แมกนีเซียม Mg ²⁺หรืออลูมิเนียมอัล3+ เข้ากับพวกเขาได้อย่างง่ายดายและไม่ปล่อยให้ไป

ไม่เป็นพิษหรือก่อมลพิษและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

การได้รับ

ที่จะได้รับโซเดียมพอลิเมอ, CH กรดอะคริลิ₂ = CH-COOH และโซเดียมไฮดรอกไซ NaOH จะมีปฏิกิริยาตอบสนองแรกในการสั่งซื้อที่จะได้รับโซเดียมอะคริเลต CH ₂ = CH-COO ^-นา+

หลังต้องได้รับความร้อนเมื่อมีแอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต (NH ₄ ) ₂ S ₂ O ₈เพื่อเร่งปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันโดยที่แต่ละโมเลกุลของโซเดียมอะคริเลตจะถูกยึดติดกับโมเลกุลถัดไปโดยใช้พันธะคู่

สารละลายที่ได้ประกอบด้วยโซเดียมโพลีอะคริเลต จากนั้นโดยการระเหยภายใต้เงื่อนไขบางประการจะได้พอลิเมอร์แห้ง

การประยุกต์ใช้งาน

เป็นสารดูดซับในการใช้งานต่างๆ

โซเดียมโพลีอะคริเลตใช้เป็นสารดูดซับในผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายหลายชนิด โพลีเมอร์หนึ่งกรัมสามารถดูดซับน้ำบริสุทธิ์ได้ 300 ถึง 1,000 กรัม

ตัวอย่างเช่นใช้ในผ้าอ้อมสำเร็จรูปผ้าอนามัยแผ่นให้นมและของใช้ในบ้านอื่น ๆ ในกรณีเหล่านี้จะดูดซับของเหลวในร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นปัสสาวะหรือเลือด

นอกจากนี้ยังใช้เพื่อป้องกันของเหลวหกโดยการทำให้แข็งตัว ช่วยให้คุณจัดการกับของเหลวในร่างกายได้โดยการกักไว้ในเจลที่แห้งและกึ่งแข็งทำให้การกำจัดง่ายขึ้น

ในโรงพยาบาลและคลินิกใช้ในการจัดการสารหกและในขวดเพื่อดูดของเหลว ทำให้ประหยัดค่าซักรีดลดความลำบากใจสำหรับผู้ป่วยและลดค่าใช้จ่ายและความเร่งรีบสำหรับบุคลากรทางการแพทย์

ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและซักผ้า

โซเดียมโพลีอะคริเลตทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความข้นในสารละลายไฮโปคลอไรต์ที่ใช้ในการฟอกสีผสม

นอกจากนี้ยังเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบของผงซักฟอกเนื่องจากในระหว่างการซักผ้าจะทำหน้าที่เป็นตัวกระจายอนุภาคสิ่งสกปรกทำให้สิ่งสกปรกถูกแขวนไว้เพิ่มความขาวและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความสะอาดทั่วไปของผงซักฟอก

เนื่องจากประจุลบหรือประจุลบหลายชนิดที่ช่วยระงับอนุภาคสิ่งสกปรกทำให้มีประสิทธิภาพสูงสุดในผงซักฟอกแบบเม็ดหรือผงและซักด้วยค่า pH ที่เป็นด่าง (เช่นพื้นฐาน)

ผงซักฟอกประกอบด้วยโซเดียมโพลีอะคริเลตซึ่งช่วยให้ซักผ้าได้ดีขึ้น ผู้แต่ง: Frank Habel ที่มา: Pixabay

ในอุตสาหกรรมอาหาร

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารให้ความข้นและสารเตรียมโดยใช้คุณสมบัติทางเคมีกายภาพของมัน

ตัวอย่างเช่นใช้เป็นสารช่วยกระจายตัวสำหรับเม็ดสีแร่หรือฟิลเลอร์เช่นแคลเซียมคาร์บอเนตหรือดินขาวในระหว่างการผลิตกระดาษหรือกระดาษแข็งที่สัมผัสกับอาหารทุกประเภทยกเว้นใช้ในการสัมผัสกับสูตรสำหรับทารกหรือนมแม่

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับของเหลวในวัสดุที่สัมผัสกับอาหาร ดูดซับน้ำส่วนเกินจากอาหารสดทุกชนิดเช่นไก่ปลาเนื้อสัตว์ผักและผลไม้

บรรจุภัณฑ์อาหารสดอาจมีโซเดียมโพลีอะคริเลตเพื่อดูดซับน้ำที่ปล่อยออกมาได้ ผู้แต่ง: Shutterbug75 ที่มา: Pixabay

ในอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาลการใช้ระหว่างการระเหยของน้ำจากบีทรูทหรือน้ำอ้อยทำให้สามารถดักจับไอออนของโลหะและควบคุมการก่อตัวของการห่อหุ้มแร่ในอุปกรณ์

จากประสบการณ์ในการปรับปรุงการกู้คืนน้ำมันที่เหลือ

ในอุตสาหกรรมน้ำมันปัจจุบันมีการใช้ร่วมกับอะคริลิกโพลีเมอร์อื่น ๆ เพื่อทำให้น้ำที่ฉีดเข้าไปในบ่อบางแห่งข้นขึ้นและช่วยในการกำจัดน้ำมันที่เหลืออย่างมีประสิทธิภาพเพื่อการฟื้นฟู

นอกจากนี้โซเดียมโพลีอะคริเลตยังถูกใช้ในการทดสอบเพื่อป้องกันการตกตะกอนของแคลเซียมและแมกนีเซียมและป้องกันการเปรอะเปื้อนของอุปกรณ์ในระหว่างการกู้คืนน้ำมันจากบ่อพอลิเมอร์ที่ท่วมขัง

ในอุตสาหกรรมพลาสติก

โซเดียมโพลีอะคริเลตมักถูกเติมลงในโพลีไวนิลคลอไรด์หรือพลาสติกพีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์) เพื่อเป็นตัวปรับความต้านทานแรงกระแทกและตัวช่วยในการแปรรูป

ท่อพีวีซีที่ใช้ในการก่อสร้างบ้านและอาคารอาจมีโซเดียมโพลีอะคริเลตเพื่อเพิ่มความต้านทาน ผู้แต่ง: Pisauikan. ที่มา: Pixabay

ลักษณะเฉพาะที่ต้องมีเพื่อตอบสนองฟังก์ชันเหล่านี้คือการมีความไม่เข้ากันไม่ได้ (ไม่ผสม) กับโพลีเมอร์อื่นเพื่อสร้างพื้นที่อิสระขนาดเล็ก

ในขณะเดียวกันก็ต้องสร้างพันธะเชื่อมระหว่างฐานหรือเมทริกซ์ที่แข็งแรงเพื่อให้สามารถถ่ายเทความเครียดได้ดีผ่านพันธะเหล่านี้

หากตัวปรับแรงกระแทกเข้ากันได้มากเกินไปหรือเข้ากันไม่ได้จะไม่ช่วยเพิ่มความต้านทานแรงกระแทก แต่ถ้าเข้ากันไม่ได้อย่างสมบูรณ์สารประกอบพื้นฐานจะสูญเสียความแข็งแรงหรือความเหนียว

ด้วยเหตุนี้โซเดียมโพลีอะคริเลตจึงมีประโยชน์ในแอปพลิเคชันนี้

ในการใช้งานต่างๆ

โซเดียมโพลีอะคริเลตใช้ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษเป็นสารช่วยกระจายตัว

เนื่องจากความสามารถในการกักเก็บหรือดักจับ (และไม่ปล่อย) ไอออนบวกที่เป็นอันตรายหลายชนิด (เช่นประจุไฟฟ้าหลายประจุ) เช่นอะลูมิเนียม Al ³⁺และแคลเซียม Ca ²⁺ซึ่งซับซ้อนด้วยสิ่งเหล่านี้

ทนต่อ pH สูงอุณหภูมิสูงและแรงเฉือนหรือแรงเฉือนสูง อย่างไรก็ตามหากไอออนบวกหลายเท่ามีความเข้มข้นสูงก็สามารถตกตะกอนโพลีอะคริเลตทำให้สูญเสียประสิทธิภาพได้

นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเป็นสารเพิ่มความข้นและอิมัลซิไฟเออร์

เนื่องจากความสามารถในการดูดซับน้ำได้อย่างรวดเร็วจึงใช้เป็นตัวป้องกันน้ำในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง นี่คือสายเคเบิลที่ใช้ในการส่งสัญญาณอินเทอร์เน็ตและโทรศัพท์

ภายในสายไฟเบอร์ออปติกมีโซเดียมโพลีอะคริเลตเพื่อดูดซับความชื้นที่สามารถซึมผ่านและป้องกันความเสียหายได้ ผู้แต่ง: Planet fox ที่มา: Pixabay

โซเดียมโพลีอะคริเลตคือสิ่งที่เติมเต็มแพ็คเจลเย็นที่ใช้ในการรักษาอาการปวดเนื่องจากการถูกกระแทกหรือการบาดเจ็บหรือการขนส่งยาหรือดอกไม้

ถุงเจลเย็นใช้บรรเทาอาการปวดจากการบาดเจ็บจากการเล่นกีฬา yamada kazuyuki จาก Higashi-betsuin ประเทศญี่ปุ่น ที่มา: Wikimedia Commons

ด้วยโซเดียมโพลีอะคริเลตตุ๊กตาขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นเพื่อขยายหรือเพิ่มปริมาตรเมื่อแช่ทิ้งไว้ในน้ำ

ความเสี่ยง

แม้ว่าโซเดียมโพลีอะคริเลตจะไม่เป็นพิษ แต่การกินเม็ดของมันเข้าไปทางปากทำให้พวกมันขยายตัวเมื่อสัมผัสกับน้ำลาย

ดังนั้นการกินเข้าไปจึงมีความเสี่ยงอย่างมากเพราะอาจทำให้ทางเดินหายใจอุดตันได้ ซึ่งหมายความว่าอาจขัดขวางการหายใจ ในทางกลับกันหากสูดดมเข้าไปในปริมาณเล็กน้อยไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการอุดตันการหายใจจะระคายเคืองเนื่องจากคุณสมบัติในการทำให้แห้ง

โซเดียมโพลีอะคริเลตถูกนำมาใช้มากขึ้นในแผนกการแพทย์และผู้สูงอายุโดยวางไว้ในขวดปัสสาวะถัดจากผู้ป่วยทำให้มีความเสี่ยงที่ผู้ป่วยสูงอายุที่สับสนอาจกินเข้าไป

ด้วยเหตุนี้ผู้ป่วยประเภทนี้จึงต้องได้รับการติดตามอย่างต่อเนื่อง

ไม่ระคายเคืองต่อผิวหนัง ไม่ติดไฟ

อ้างอิง

1. บัจภัย, ป. (2558). เยื่อและสารเคมีกระดาษ. เกลือโพลีอะคริเลต ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ กู้คืนจาก sciencedirect.com.
2. Wypych, G. (2017). กลิ่นที่สัมพันธ์กับโพลีเมอร์ชนิดต่างๆ โพลีอะคริเลต. ในคู่มือกลิ่นในวัสดุพลาสติก (พิมพ์ครั้งที่สอง) กู้คืนจาก sciencedirect.com.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). ซักผ้าทำความสะอาดสิ่งทอ โพลีเมอร์. ในคู่มือการทำความสะอาด / การปนเปื้อนของพื้นผิว กู้คืนจาก sciencedirect.com.
4. Wickstone, L. และคณะ (2018) เสี่ยงต่อการขาดอากาศหายใจจากการกลืนกิน Vernagel Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: e176-e177 กู้คืนจาก ncbi.nlm.nih.gov
5. Wypych, G. (2015). หลักการย่อยสลายด้วยความร้อน โพลีอะคริเลต. ในการย่อยสลายและการคงตัวของ PVC กู้คืนจาก sciencedirect
6. Medina-Torres, L. et al. (2014) การไหลของโซเดียมโพลีอะคริเลตเป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่ใช้ในอิมัลชันเครื่องสำอาง การวิจัยเคมีอุตสาหกรรมและวิศวกรรม 2557, 53, 47, 18346-18351 กู้คืนจาก pubs.acs.org.
7. หนังสือเคมี. (2016) โซเดียมโพลีอะคริเลต กู้คืนจาก chemicalbook.com.
8. SCCO. (2019) พอลิเมอร์ดูดซับ (SAP) กู้คืนจาก sapgel.com.