Syntese Av Polyvinylpyrrolidon (PVP)
PVP ER en vannløselig polymer som også oppløses i andre polare løsningsmidler. Ved tørre forhold er det et hvitt blærende pulver som absorberer fuktighet. Fra en løsning danner det lett filmer som har blitt brukt til belegningsformål. PVP brukes som bindemidler til formulering av farmasøytiske tabletter, for fukting av ulike personlig pleieprodukter, som tilsetningsstoffer og lim, etc. Dette har også vært brukt som et utmerket blokkeringsmiddel I Southern blot-analyse (molekylærbiologisk teknikk som brukes til deteksjon av spesifikk DNA-sekvens i DNA-prøver). PVP syntetiseres via en friradikalpolymeriseringsreaksjon som starter fra vinylpyrrolidon (VP) monomeren, ved bruk av en friradikalinitiator som Azobisisobutyronitril (SHT).
Skjema 1: Reaksjon for syntese av polyvinylpyrrolidon
Materialer Og Instrumentering
-
to 20 ml flasker med caps
-
To rør barer
-
to volumetriske kolber
-
To 100 ml beger
-
Vernebriller
-
et sett med måleskjeer (gjenbruk)
-
en boks med veie papir
-
en boks med hansker
-
en balanse
-
to røremaskiner
-
papirhåndklær for opprydding
-
en flaske destillert vann
VP og SHT ble kjøpt av Sigma Aldrich. Ved sammenligning av reaksjonseffektiviteten utføres disse forsøkene i en mikrobølgeovn og også i en kokeplate.
Eksperimentelle Prosedyrer
To flasker (20 ml) inneholdende seks til åtte mg friradikalinitiator, 2,2′-Azobisisobutyronitril (SHT), 2 ml vinylpirrolidon (VP) og 2 ml vann ble omrørt i omtrent 20 min ved romtemperatur for å oppløse HELE SHT i vann. En prøve ble plassert i mikrobølgeovnen og reaksjonen ble utført i 3 minutter og polymeren ble dannet. Den andre prøven ble plassert i en kokeplate med maksimal effekt. Polymeren ble dannet i 13 min. Bildene av utgangsmaterialer og produkter er presentert i Figur 3. Resultatene er presentert i Tabellen nedenfor. Nettobesparelsen i energi var ganske tydelig.
VP (utgangsmaterialer)
SHT (initiator) PVP (sluttprodukt)
Figur 5. Bilder av første reaktanter og sluttprodukt.
Resultat & Diskusjon:
dannelsen av hvite gelelignende faste stoffer indikerte fullføringen av polymerisasjonsreaksjonen. Når det er tillatt å tørke, danner det hvite flak som lett absorberer atmosfærisk fuktighet.
Tabell 2. Energiforbruket FOR PVP-syntese ved forskjellige oppvarmingsmetoder
|
Oppvarming Enhet |
Tid (min) |
Effekt (KJ / min) |
Faktisk Energi Forbrukes (KJ) |
|
Mikrobølgeovn |
3 |
51.0 |
72 |
|
Kokeplate |
13 |
51.9 |
396 |
derfor er prosentandelen energi lagret av mikrobølgeovnen over den konvensjonelle ovnen,