علم شیمی در دنیای کنونی کاربردهای گسترده‌ای دارد و در تمامی صنایع به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه مطلب قصد داریم یک پلیمر کاربردی به نام پلی وینیل پیرولیدون یا PVP را به شما عزیزان معرفی کنیم تا به سادگی پاسخ سوال‌های پلی وینیل پیرولیدون چیست و چه کاربردهایی دارد را بیابید.
فهرست مطلب
پلیمر وینیل پیرولیدون چیست و چگونه تولید می‌شود؟
پلی وینیل پیرولیدون (Polyvinylpyrrolidone) را ممکن است با نام اختصاری آن یعنی PVP یا فرمول مولکولی آن یعنی C6H9NO نیز در نوشته‌های مختلف دیده باشید. پلیمر وینیل پیرولیدون را با توجه به درجه‌های پلیمریزاسیون مختلفی که دارد، به دو نوع PVP محلول و PVPP نامحلول (پلی وینیل پلی پیرولیدون) دسته‌بندی می‌کنند. به عنوان یک عامل رسوب دهنده مورد استفاده قرار می‌گیرد. که ممکن است از طریق اثر خود با پلی فنل‌ها ته‌نشین شود. اگر از این روش استفاده کنید، به سادگی قادر به برداشتن PVP باقی مانده و نگهداری آن در الکل خواهید بود. با توجه به برخی از اثرات نامطلوب پلیمرPVP، سازمان بهداشت جهانی استفاده از این ماده را در تولیدات کنونی چندان توصیه نمی‌کند. به همین دلیل است که در سال‌های اخیر، استفاده از این محلول بسیار کاهش یافته و حتی نادر بوده است.
همچنین این محلول هنگام قرار‌گیری در آب، دارای خاصیت پر اهمیت ویسکوزیته نیوتنی است و هنگامی که آن را به صورت خشک پیدا می‌کنید، حالت پودر پوسته پوسته سبکی به خود می‌گیرد که حدودا تا 18٪ وزن خود را در آب اتمسفر جذب خواهد کرد. PVP خاصیت مرطوب کنندگی بسیار خوبی دارد. به همین دلیل اغلب در انواع پوشش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در گریدهای مختلفی تولید می‌شود و این گریدها بر اساس درجه ویسکوزیته در محلول آبی به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شود: k-15، k-30، k-60، k-90.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی پلی وینیل پیرولیدون
لازم است به برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی این ماده نیز اشاره کنیم.
| فرمول شیمیایی | (C6H9NO) |
| جرم مولی | 2.500 - 2.5000.000 g·mol-1 |
| چگالی | 1.2 g/cm³ |
| شکل ظاهری | پودر جامد |
| نقطه ذوب | 150-180 °C |
| رنگ | سفید تا زرد |
| حلالیت | محلول در آب |
این پلیمر از طریق واکنش پلیمریزاسیون وینیل پیرولیدون تولید می‌شود.
کاربرد پلی وینیل پیرولیدون در صنایع مختلف
در سال های اخیر دیده شده است که از پلی وینیل به جای مونومر که خاصیت سرطان‌زایی دارد و بسیار سمی است، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این ماده در صورتی که خالص باشد، بسیار ایمن است. به صورتی که حتی قابل خوردن بوده و در قرن بیستم از آن برای گسترش پلاسمای خون در بیماران تروما استفاده می‌شد. امروزه نیز شیمیدانان از پلی وینیل در صنایع مختلف به شکل‌های متفاوتی بهره می‌برند که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.
1) صنعت داروسازی: اغلب از این ماده به عنوان چسب در ساخت انواع قرص‌ها استفاده می‌شود. به دلیل این که این ماده به سادگی از بدن انسان‌ها عبور کرده و هیچ ضرری به آن نمی‌رساند، در نتیجه بهترین ماده برای استفاده در صنعت داروسازی که ارتباط مستقیم با بدن انسان دارد، است. از آن جایی که PVP خاصیت سم‌زدایی دارد، موجب کاهش تحریک پوست توسط داروهای پوستی نیز خواهد شد. همچنین در صنعت داروسازی، پلی وینیل پیرولیدون را به ید اضافه کرده و یک کمپلکس در دست خواهید داشت که آن را در زندگی عادی با نام بتادین می‌شناسید و به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2) صنعت آرایشی و بهداشتی: حدودا در اوایل دهه 1950، اسپریهای مختلف مو، با نمونه های PVP جایگزین شدند که امروزه نیز کاربرد بسیار گسترده‌ای در میان مردم دارند. اسپریهای PVP قادر به ایجاد لایه‌ای مرطوب، شفاف و براق بر روی موهای شما هستند. از آن جایی که از مقاومت بالایی در مقابل خوردگی برخوردارند، می‌توان گفت که در محصولات مرتبط با حالت دادن به مو، شانه کردن مو، کراتینین و تثبیت کننده لوسیون‌ها و کرم‌های مراقبت از پوست، کاربرد بسیاری دارند و یک ماده پایه در فرمولاسیون لوازم آرایشی چشم و صورت به شمار می‌روند. همچنین این ماده را در ساختار انواع شامپوها و خمیر دندان‌ها نیز به سادگی می‌توان یافت.
3) عکاسی و کاغذ سازی: پلی وینیل پیرولیدون دارای قطبیت فوق العاده‌ای است. به همین دلیل، به مولکول‌های قطبی به سادگی متصل شده و در نتیجه هنگام ساخت پوشش‌های کاغذهای جوهر افشان، در کیفیت عکس‌ها، شفافیت آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از این ماده در جوهرهای چاپگرهای جوهر افشان نیز به راحتی استفاده می‌شود.
4) صنایع غذایی: در صنایع غذایی به عنوان یک تثبیت کننده و عامل شفاف‌سازی در نوشیدنی‌ها از جمله در صنعت شراب‌سازی برای شراب سفید استفاده می‌شود. و همچنین به عنوان یک افزودنی غذایی، در محصولات غذایی رژیمی فاقد چربی، مانند سس‌ها، کیک‌ها، محصولات لبنی است.
از سایر کاربردهای این ماده می‌توان به عنوان افزودنی ویژه برای باتری، سرامیک، فایبرگلاس، امولسیفایر و تجزیه کننده برای پلیمریزاسیون محلول، برای تولید غشاهایی مانند فیلتر دیالیز و همچنین به عنوان عامل چسبنده و کمپلکس در کشاورزی هم استفاده کرد.
ایمنی و شرایط نگهداری پلی وینیل پیرولیدون
پلی وینیل پیرولیدون در قرص ها و مکمل‌های خوراکی استفاده می‌شود و اساسا ماده‌ای غیر سمی است که توسط دستگاه گوارش جذب نمی‌شود. میزان مصرف روزانه قابل قبول این ماده ۲۵ میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن است. پلی وینیل پیرولیدون با حرارات دادن در دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد در آب تا حدی تیره می‌شود. این ماده تا این دما پایدار است. محلول‌های آبی حاوی این ماده مستعد رشد کپک هستند و نیاز به افزودن مواد نگهدارنده مناسب دارند. پلی وینیل پیرولیدون در شرایط عادی بدون تجزیه نگهداری می‌شود. این ماده را باید در یک ظرف دربسته در جای خشک و خنک نگهداری کنید.
سوالات متداول
-
خصوصیات pvp چیست؟
PVP یک پلیمر بی اثر، مقاوم در برابر دما، غیر سمی، پایدار با pH، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر است. و همچنین توانایی تشکیل کمپلکس با مواد دیگر را دارد.
نتیجه‌گیری
در آخر هم برای پاسخ به سوال پلی وینیل پیرولیدون چیست و چه کاربردهایی دارد، لازم است بدانید که این محلول با فرمول مولکولی C6H9NO، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مختلف و مفیدی است که شیمیدانان از آن در صنایع مختلف بهره می‌برند تا محصولات مفیدی در زمینه‌های مختلف تولید کنند.