SODIUM POLYACRYLATE (C3H3NAO2) N: STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2025

The natrium polyacrylate adalah senyawa organik dengan berat molekul tinggi yang dibentuk oleh persatuan banyak unit atau potongan senyawa yang lebih kecil, natrium acrylate. Rumus molekul natrium poliakrilat adalah (C ₃ H ₃ NaO ₂ ) _n , dan rumus monomernya adalah –CH ₂ –CH (COONa) -.

Sodium polyacrylate memiliki banyak bagian berulang yang semuanya sama. Ini adalah polielektrolit anionik karena itu memiliki banyak anion -COO karboksilat ^- , yang bermuatan negatif. Inilah yang memberinya sifat fisikokimia utama dan mendukung banyak kegunaannya.

Rumus monomer atau bagian berulang dari polimer natrium poliakrilat, di mana n menunjukkan berapa kali diulang. Muso. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia memiliki ketertarikan yang besar terhadap air. Ini menyerapnya dengan sangat mudah, membentuk gel. Menyerap semua jenis cairan atau larutan berair. Properti ini membuatnya digunakan misalnya pada popok sekali pakai dan pembalut wanita.

Ini juga digunakan dalam pengemasan untuk industri makanan segar untuk menyerap kelebihan air yang mungkin mereka hasilkan.

Karena banyaknya muatan negatif, –COO ^- digunakan dalam deterjen untuk membantu menahan partikel kotoran. Ia juga bekerja dalam proses industri di mana diperlukan untuk menjebak ion logam positif seperti kalsium, aluminium dan magnesium.

Sodium polyacrylate tidak beracun, tetapi sangat penting untuk tidak menelannya karena dapat menyerap air dari air liur, meningkatkan volumenya, dan menyebabkan mati lemas.

Struktur kimia

Sodium polyacrylate adalah polimer, sehingga terbuat dari banyak bagian yang sama dan disatukan. Potongan, potongan atau unit seperti itu disebut monomer.

Sodium polyacrylate dihasilkan oleh penyatuan banyak molekul natrium akrilat. Saat bergabung, potongan natrium akrilat kehilangan ikatan rangkap.

Karena alasan ini, natrium poliakrilat memiliki struktur tanpa ikatan rangkap, dengan banyak anion karboksilat –COO ^- dan banyak ion natrium Na ^{+ yang} terikat padanya.

Karena ia memiliki begitu banyak gugus anionik –COO ^- disebut sebagai polielektrolit.

Monomer atau bagian individu dari natrium poliakrilat memiliki rantai dua atom karbon dan gugus –COO ^- Na ^{+ yang} terikat padanya, seperti yang ditunjukkan di bawah ini: –CH ₂ –CH (COO ^- Na ⁺ ) -.

Struktur monomer natrium poliakrilat. Garis putus-putus menunjukkan ikatan dengan monomer lain yang identik dengan monomer ini. Edgar181. Sumber: Wikimedia Commons.

Jumlah monomer dapat bervariasi dari beberapa puluh hingga beberapa ratus.

Untuk alasan ini, n ditempatkan dalam rumus polimer, karena n melambangkan jumlah monomer dan angka ini dapat berubah sesuai dengan keinginan pabrikan polimer.

Tata nama

-Sodium poliakrilat

- Garam natrium dari asam poliakrilat

Garam natrium polimer asam akrilik

-Sodium garam dari 2-propenoic acid homopolymer (homopolymer berarti bahwa itu adalah polimer homogen atau terdiri dari banyak unit dari satu jenis molekul)

Properti

Keadaan fisik

Bubuk atau butiran padat berwarna putih.

Berat molekul

Itu tergantung pada jumlah monomer yang menyusun polimer. Sodium polyacrylate dengan berat molekul, misalnya 1200, 2100, 8000 dan 15000 diproduksi secara komersial.

Massa jenis

1,32 g / mL pada 25 ° C.

pH

6-9

Kelarutan

Sangat larut dalam air.

Sifat kimiawi

Sodium polyacrylate memiliki afinitas tinggi terhadap air. Larutan natrium poliakrilat encer sangat kental dan menunjukkan kekuatan yang tinggi.

Ini adalah polimer yang sangat penyerap, terutama air atau cairan berair. Kecepatan penyerapan airnya sangat tinggi.

Air dengan mudah tertarik ke polimer ini, yang bila diserap berubah menjadi gel. Dan ia memiliki kapasitas yang sangat tinggi untuk menahan air yang terserap.

Semua ini dijelaskan karena hidrogen dalam air membentuk jembatan pengikat dengan anion karboksilat --COO ^- dari polimer. Polaritas air dan gugus karboksilat menyukai ikatan hidrogen ini: –C - O- - -H - O - H.

Sodium polyacrylate juga menstabilkan emulsi minyak dalam air. Bagian dari molekul poliakrilat yang berhubungan dengan minyak –CH ₂ –CH– mengikatnya dan bagian ionik atau air –COO ^- Na ⁺ tetap berada di dalamnya. Dengan demikian, tetesan minyak tetap stabil di dalam air.

Karakteristik lainnya adalah karena anion karboksilatnya yang banyak --COO ^- natrium poliakrilat dapat dengan mudah menarik ion positif atau kation logam seperti kalsium Ca ²⁺ , magnesium Mg ²⁺ atau aluminium Al ³⁺ . Itu bergabung dengan mereka dengan mudah dan tidak melepaskan.

Itu tidak beracun atau mencemari dan dapat terurai secara hayati.

Memperoleh

Untuk mendapatkan natrium poliakrilat, asam akrilat CH ₂ = CH-COOH dan natrium hidroksida NaOH direaksikan terlebih dahulu , untuk mendapatkan natrium akrilat CH ₂ = CH-COO ^- Na ⁺ .

Yang terakhir ini dikenakan pemanasan dengan adanya amonium persulfat (NH ₄ ) ₂ S ₂ O ₈ untuk mempercepat reaksi polimerisasi, di mana setiap molekul natrium akrilat terikat ke molekul berikutnya menggunakan ikatan rangkap.

Larutan yang diperoleh mengandung natrium poliakrilat. Kemudian dengan penguapan dalam kondisi tertentu polimer kering diperoleh.

Aplikasi

Sebagai penyerap dalam berbagai aplikasi

Sodium polyacrylate digunakan sebagai superabsorben dalam beberapa produk yang banyak digunakan. Satu gram polimer ini dapat menyerap 300 hingga 1000 gram air murni.

Misalnya, digunakan pada popok sekali pakai, pembalut wanita, pembalut ASI, dan barang-barang rumah tangga lainnya. Dalam kasus ini, secara efisien menyerap cairan tubuh berair, seperti urin atau darah.

Ini juga digunakan untuk mencegah tumpahan cairan dengan memadatkannya. Ini memungkinkan Anda menangani cairan tubuh dengan menjebaknya dalam gel kering semi-padat, memudahkan pembuangannya.

Di rumah sakit dan klinik ini digunakan untuk pengelolaan tumpahan dan dalam botol untuk penyedotan cairan. Hal ini memungkinkan penghematan pada cucian, mengurangi rasa malu bagi pasien, dan mengurangi slip dan kesibukan bagi profesional perawatan kesehatan mereka.

Dalam produk pembersih dan binatu

Sodium polyacrylate berfungsi sebagai pengental dalam larutan hipoklorit yang digunakan dalam campuran pemutihan.

Ini juga merupakan bagian dari komposisi deterjen karena selama pencucian bertindak sebagai dispersan partikel kotoran, menjaganya tetap dalam suspensi, meningkatkan keputihan dan meningkatkan kinerja pembersihan umum deterjen.

Hal ini disebabkan oleh beberapa muatan negatif atau anionik yang membantu menahan partikel kotoran, membuatnya paling efektif dalam deterjen butiran atau bubuk dan mencuci pada pH basa (yaitu basa).

Deterjen mengandung natrium poliakrilat yang memungkinkannya mencuci pakaian dengan lebih baik. Penulis: Frank Habel. Sumber: Pixabay.

Di industri makanan

Telah banyak digunakan sebagai bahan pengental dan preparasi yang memanfaatkan sifat fisikokimianya.

Misalnya, digunakan sebagai dispersan untuk pigmen atau pengisi mineral seperti kalsium karbonat atau kaolin selama pembuatan kertas atau karton yang bersentuhan dengan semua jenis makanan, kecuali untuk digunakan dalam kontak dengan susu formula atau ASI.

Ini juga berfungsi sebagai penyerap cairan pada bahan yang bersentuhan dengan makanan. Ini menyerap kelebihan air dari semua jenis makanan segar, seperti ayam, ikan, daging, sayuran, dan buah-buahan.

Paket makanan segar mungkin mengandung natrium poliakrilat untuk menyerap air yang dapat dikeluarkannya. Penulis: Shutterbug75. Sumber: Pixabay.

Dalam industri penghasil gula, penggunaannya selama penguapan air dari bit atau jus tebu memungkinkan terperangkapnya ion logam dan dengan demikian mengontrol pembentukan kerak mineral dalam peralatan.

Dalam pengalaman untuk meningkatkan pemulihan minyak sisa

Dalam industri minyak, saat ini digunakan bersama dengan polimer akrilik lainnya untuk mengentalkan air yang diinjeksikan ke dalam beberapa sumur dan mendukung pembuangan sisa minyak yang efektif untuk pemulihan.

Selain itu, natrium poliakrilat telah digunakan dalam pengujian untuk mencegah pengendapan kalsium dan magnesium dan dengan demikian mencegah pengotoran peralatan selama pengambilan minyak dari sumur banjir polimer.

Di industri plastik

Sodium polyacrylate sering ditambahkan ke plastik polivinil klorida, atau PVC (PolyVinyl Chloride) sebagai pengubah kekuatan benturan dan bantuan pemrosesan.

Pipa PVC yang digunakan dalam konstruksi rumah dan bangunan mungkin mengandung sodium polyacrylate untuk meningkatkan ketahanannya. Penulis: Pisauikan. Sumber: Pixabay.

Di antara karakteristik yang harus dimiliki untuk memenuhi fungsi ini adalah memiliki beberapa non-miscibility (tidak bercampur) dengan polimer lain, untuk membentuk zona independen kecil.

Pada saat yang sama, ia harus menghasilkan beberapa ikatan antarmuka yang kuat dengan basis atau polimer matriks untuk memungkinkan transfer tegangan yang baik melalui ikatan ini.

Jika pengubah benturan terlalu kompatibel atau dapat bercampur, hal itu tidak akan meningkatkan ketahanan benturan, tetapi jika benar-benar tidak kompatibel, senyawa dasar kehilangan kekuatan atau ketangguhannya.

Untuk alasan ini, natrium poliakrilat berguna dalam aplikasi ini.

Dalam berbagai aplikasi

Sodium polyacrylate digunakan dalam industri pulp dan kertas sebagai dispersan.

Hal ini disebabkan kemampuannya untuk menyita atau menjebak (dan tidak melepaskan) kation multivalen berbahaya (mis., Bermuatan banyak), seperti aluminium Al ³⁺ dan kalsium Ca ²⁺ , menjadi kompleks dengan ini.

Ini tahan terhadap pH tinggi, suhu tinggi, dan gaya geser atau geser tinggi. Namun, jika kation multivalen dalam konsentrasi tinggi, dapat mengendapkan poliakrilat sehingga kehilangan efektivitasnya.

Ini juga digunakan dalam industri kosmetik sebagai pengental dan pengemulsi.

Karena kemampuannya menyerap air dengan cepat, ia digunakan sebagai penyekat air pada kabel serat optik. Ini adalah kabel yang digunakan untuk transmisi Internet dan sinyal telepon.

Di dalam kabel serat optik terdapat natrium poliakrilat untuk menyerap kelembapan yang dapat menembusnya dan mencegah kerusakan. Penulis: Planet rubah. Sumber: Pixabay.

Sodium polyacrylate adalah salah satu yang mengisi bungkus gel dingin yang digunakan untuk mengobati rasa sakit yang disebabkan oleh pukulan atau cedera, atau untuk mengangkut obat atau bunga.

Kantong gel dingin digunakan untuk meredakan nyeri akibat cedera olahraga. yamada kazuyuki dari Higashi-betsuin, Jepang. Sumber: Wikimedia Commons.

Dengan natrium poliakrilat, dibuat boneka kecil yang mengembang atau bertambah volumenya saat dibiarkan terendam dalam air.

Resiko

Meskipun sodium polyacrylate tidak beracun, menelan butirannya secara oral menyebabkannya mengembang jika terkena air liur.

Akibatnya, menelannya merupakan risiko yang signifikan karena dapat menyebabkan obstruksi jalan napas. Artinya bisa menghambat pernapasan. Di sisi lain, jika dihirup dalam jumlah kecil, tidak cukup menyebabkan obstruksi, menyebabkan iritasi pada pernapasan karena sifatnya yang mengeringkan.

Sodium polyacrylate semakin banyak digunakan di rumah medis dan perawatan, ditempatkan di botol urin di samping pasien, sehingga berisiko ditelan oleh pasien lansia yang bingung.

Untuk itu, pasien jenis ini harus terus dipantau.

Itu tidak menyebabkan iritasi pada kulit. Itu tidak mudah terbakar.

Referensi

1. Bajpai, P. (2015). Bahan Kimia Pulp dan Kertas. Garam poliakrilat. Di Industri Pulp dan Kertas. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
2. Wypych, G. (2017). Bau terkait dengan polimer yang berbeda. Poliakrilat. Dalam Buku Pegangan Bau dalam Bahan Plastik (Edisi Kedua). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Burckett St Laurent, J. (2007). Pembersihan Tekstil dari Laundry. Polimer. Dalam Buku Pegangan untuk Pembersihan / Dekontaminasi Permukaan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Wickstone, L. et al. (2018). Risiko sesak napas akibat menelan Vernagel. Ann R Coll Surg Engl 2018; 100: e176-e177. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
5. Wypych, G. (2015). Prinsip degradasi termal. Poliakrilat. Dalam Degradasi dan Stabilisasi PVC. Dipulihkan dari sciencedirect.
6. Medina-Torres, L. et al. (2014). Rheology of Sodium Polyacrylate sebagai Emulsifier yang Digunakan dalam Kosmetik Emulsi. Riset Kimia Industri & Teknik 2014, 53, 47, 18346-18351. Dipulihkan dari pubs.acs.org.
7. Buku Kimia. (2016). Natrium poliakrilat. Dipulihkan dari chemicalbook.com.
8. SCCO. (2019). Superabsorbent Polymer (SAP). Dipulihkan dari sapgel.com.