a polivinilpirrolidon (PVP) szintézise
a PVP vízben oldódó polimer, amely más poláris oldószerekben is oldódik. Száraz körülmények között fehér hólyagos por, amely elnyeli a nedvességet. Egy oldatból könnyen képez fóliákat, amelyeket bevonási célokra alkalmaztak. A PVP-t kötőanyagként használják gyógyszerészeti tabletták készítéséhez, különféle testápolási termékek nedvesítéséhez, élelmiszer-adalékanyagként, ragasztóként stb. Ezt kiváló blokkoló szerként is alkalmazták a Southern blot analízisben (molekuláris biológiai technika specifikus DNS-szekvencia kimutatására a DNS-mintákban). A PVP-t a vinilpirrolidon (VP) monomerből kiindulva szabad gyök polimerizációs reakcióval szintetizálják, szabad gyök iniciátor, például Azobisisobutyronitril (AIBN) alkalmazásával.
1. séma: Reakció a polivinil-pirrolidon szintéziséhez
anyagok és műszerek
-
két 20 ml-es üveg kupakkal
-
két keverőrúd
-
két térfogatlombik
-
két 100 ml-es főzőpohár
-
védőszemüveg
-
egy mérőkanál készlet (újrafelhasználás)
-
egy doboz mérleg papír
-
egy doboz kesztyű
-
egyensúly
-
két keverőgép
-
papírtörlő takarítás
-
egy üveg desztillált víz
az alelnököt és az AIBN-t Sigma Aldrichtől vásárolták meg. A reakció hatékonyságának összehasonlításakor ezeket a kísérleteket mikrohullámú sütőben, valamint főzőlapon végezzük.
kísérleti eljárások
két palackot (20 ml), amelyek hat-nyolc mg szabad gyök iniciátort, 2,2′ – Azobiziszobutironitril (AIBN), 2 ml vinilpirrolidon (VP) és 2 ml vizet tartalmaztak, szobahőmérsékleten körülbelül 20 percig kevertünk, hogy az összes AIBN vízben oldódjon. Az egyik mintát a mikrohullámú sütőbe helyeztük, a reakciót 3 percig végeztük, majd a polimert képeztük. A másik mintát egy főzőlapba helyeztük maximális teljesítményével. A polimert 13 perc alatt alakítottuk ki. A kiindulási anyagok és termékek képei a 3. ábrán láthatók. Az eredményeket az alábbi táblázat tartalmazza. A nettó energiamegtakarítás nyilvánvaló volt.
VP (kiindulási anyagok)
AIBN (kezdeményező) PVP (végtermék)
5. ábra. A kiindulási reagensek és a végtermék fényképei.
eredmény & megbeszélés:
fehér zselészerű szilárd anyagok képződése jelezte a polimerizációs reakció befejezését. Miután hagyjuk megszáradni, fehér pelyheket képez, amelyek könnyen felszívják a légköri nedvességet.
2.táblázat. A PVP szintéziséhez felhasznált energia különböző fűtési módszerekkel
|
fűtőberendezés |
idő (perc) |
teljesítmény (KJ / perc) |
tényleges energiafogyasztás (KJ) |
|
mikrohullámú sütő |
3 |
51.0 |
72 |
|
főzőlap |
13 |
51.9 |
396 |
ezért a mikrohullámú sütő által a hagyományos sütőhöz képest megtakarított energia százalékos aránya,