Síntesis de Polivinilpirrolidona (PVP)
PVP es un polímero soluble en agua que también se disuelve en otros disolventes polares. En condiciones secas, es un polvo blanco con ampollas que absorbe la humedad. A partir de una solución, forma fácilmente películas que se han empleado con fines de recubrimiento. PVP se utiliza como aglutinantes para la formulación de tabletas farmacéuticas, para humedecer diversos productos de cuidado personal, como aditivos alimentarios y adhesivos, etc. Esto también se ha empleado como un excelente agente bloqueante en el análisis Southern blot (técnica de biología molecular utilizada para la detección de secuencias de ADN específicas en muestras de ADN). El PVP se sintetiza a través de una reacción de polimerización de radicales libres a partir del monómero de vinilpirrolidona (VP), utilizando un iniciador de radicales libres como el azobisisobutironitrilo (AIBN).
Esquema 1: Reacción para la síntesis de polivinilpirrolidona
Materiales e Instrumentación
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Dos de 20 ml con tapas de botellas
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Dos barras de agitación
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Dos matraces aforados
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Dos vasos de precipitados de 100 ml
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gafas de Seguridad
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Un conjunto de cucharas de medir (reutilización)
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Un cuadro de pesaje de papel
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Una caja de guantes
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Un equilibrio
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Dos mecanismos de agitación
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toallas de Papel para limpieza
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Una botella de agua destilada
VP y AIBN fueron comprados a Sigma Aldrich. Al comparar la eficiencia de reacción, estos experimentos se llevan a cabo en un horno de microondas y también en una placa de cocción.
Procedimientos experimentales
Se agitaron dos frascos (20 ml) que contenían de seis a ocho mg de iniciador de radicales libres, 2,2′-Azobisisobutironitrilo (AIBN), 2 ml de vinilpirrolidona (VP) y 2 ml de agua durante unos 20 minutos a temperatura ambiente para disolver todo el AIBN en agua. Se colocó una muestra en el horno de microondas y se realizó la reacción durante 3 minutos y se formó el polímero. La otra muestra se colocó en una placa caliente a su máxima potencia. El polímero se formó en 13 minutos. Las imágenes de los materiales y productos de partida se presentan en la Figura 3. Los resultados se presentan en la siguiente tabla. El ahorro neto de energía era bastante evidente.
VP (a partir de materiales)
AIBN (iniciador) PVP (producto final)
Figura 5. Fotografías de los reactivos iniciales y del producto final.
Resultado & Discusión:
La formación de sólidos blancos similares a gelatina indicó la finalización de la reacción de polimerización. Una vez que se deja secar, forma escamas blancas que absorben fácilmente la humedad atmosférica.
Cuadro 2. La energía consumida para el PVP síntesis de los diferentes métodos de calentamiento
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Dispositivo de Calefacción |
Tiempo (min) |
Clasificación de Energía (KJ/min) |
Real de la Energía Consumida (KJ) |
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Horno De Microondas |
3 |
51.0 |
72 |
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La Placa Caliente |
13 |
51.9 |
396 |
Por lo tanto, el porcentaje de energía ahorrada por el horno de microondas sobre el horno convencional es,