Poliacrilamida - Polyacrylamide

Poliacrilamida
Poliacrilamida.svg
Nombres
Nombre IUPAC
poli (2-propenamida)
Otros nombres
poli (2-propenamida), poli (1-carbamoiletileno)
Identificadores
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA 100.118.050 Edita esto en Wikidata
UNII
Propiedades
(C 3 H 5 NO) n
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox

La poliacrilamida (abreviada como PAM) es un polímero con la fórmula (-CH 2 CHCONH 2 -). Tiene una estructura de cadena lineal. PAM es muy absorbente de agua y forma un gel suave cuando se hidrata. En 2008, se produjeron aproximadamente 750.000.000 kg, principalmente para el tratamiento de aguas y las industrias papelera y minera.

Propiedades fisicoquímicas

La poliacrilamida es una poliolefina . Puede verse como polietileno con sustituyentes amida en carbonos alternos. A diferencia de varias medias de nailon , la poliacrilamida no es una poliamida porque los grupos amida no están en la cadena principal del polímero. Debido a la presencia de los grupos amida (CONH 2 ), los átomos de carbono alternos en la cadena principal son estereogénicos (coloquialmente: quirales). Por esta razón, la poliacrilamida existe en formas atácticas, sindiotácticas e isotácticas, aunque este aspecto rara vez se comenta. La polimerización se inicia con radicales y se supone que es estereoaleatoria.

Copolímeros y polímeros modificados

La poliacrilamida lineal es un polímero soluble en agua. Otros disolventes polares incluyen DMSO y varios alcoholes. La reticulación se puede introducir usando N, N-metilenbisacrilamida . Algunos materiales reticulados son hinchables pero no solubles, es decir, son hidrogeles.

La hidrólisis parcial se produce a temperaturas elevadas en medios acuosos, lo que convierte algunos sustituyentes amida en carboxilatos. Por tanto, esta hidrólisis hace que el polímero sea particularmente hidrófilo. El polímero producido a partir de N, N-dimetilacrilamida resiste la hidrólisis.

Los copolímeros de acrilamida incluyen los derivados del ácido acrílico.

Usos

En las décadas de 1970 y 1980, el uso proporcionalmente mayor de estos polímeros fue en el tratamiento del agua. La siguiente aplicación importante en peso son los aditivos para el procesamiento de pulpa y la fabricación de papel . Aproximadamente el 30% de la poliacrilamida se utiliza en las industrias del petróleo y minerales.

Floculación

Uno de los usos más importantes de la poliacrilamida es flocular sólidos en un líquido. Este proceso se aplica al tratamiento del agua y a procesos como la fabricación de papel y la serigrafía. La poliacrilamida se puede suministrar en forma de polvo o líquido, y la forma líquida se subcategoriza como polímero en solución y emulsión.

Aunque estos productos a menudo se denominan "poliacrilamida", muchos son en realidad copolímeros de acrilamida y una o más de otras especies, como un ácido acrílico o una sal del mismo. Estos copolímeros tienen humectabilidad y capacidad de hinchamiento modificadas.

Las formas iónicas de poliacrilamida han desempeñado un papel importante en la industria del tratamiento de agua potable . Las sales de metales trivalentes, como el cloruro férrico y el cloruro de aluminio , están unidas por largas cadenas poliméricas de poliacrilamida. Esto da como resultado una mejora significativa de la tasa de floculación . Esto permite que las plantas de tratamiento de agua mejoren en gran medida la eliminación del contenido orgánico total (TOC) del agua cruda.

Recuperación mejorada de petróleo

En la industria del petróleo y el gas, los derivados de poliacrilamida, especialmente los copolímeros, tienen un efecto sustancial sobre la producción no convencional y la fracturación hidráulica. La poliacrilamida y sus derivados se encuentran en aplicaciones subterráneas como la recuperación mejorada de petróleo. Se pueden generar soluciones acuosas de alta viscosidad con bajas concentraciones de polímeros de poliacrilamida, y estos se pueden inyectar para mejorar la economía de la inyección de agua convencional.

Acondicionamiento del suelo

Las funciones principales de los acondicionadores de suelo de poliacrilamida son aumentar la inclinación del suelo, la aireación y la porosidad y reducir la compactación, el polvo y la escorrentía del agua. Las funciones secundarias son aumentar el vigor, el color, la apariencia, la profundidad de enraizamiento y la aparición de semillas de la planta, al tiempo que disminuyen los requisitos de agua, las enfermedades, la erosión y los gastos de mantenimiento. El FC 2712 se utiliza para este propósito.

Nicho

El polímero también se utiliza para fabricar juguetes Gro-Beast, que se expanden cuando se colocan en el agua, como el Test Tube Aliens . De manera similar, las propiedades absorbentes de uno de sus copolímeros se pueden utilizar como aditivo en polvos corporales.

Se ha utilizado en Botox como relleno subdérmico para cirugía estética facial (ver Aquamid ).

También se utilizó en la síntesis del primer fluido de Boger .

Laboratorios de biología molecular

La poliacrilamida también se usa a menudo en aplicaciones de biología molecular como medio para la electroforesis de proteínas y ácidos nucleicos en una técnica conocida como PAGE .

La poliacrilamida se utilizó por primera vez en un laboratorio a principios de la década de 1950. En 1959, los grupos de Davis y Ornstein y de Raymond y Weintraub publicaron de forma independiente sobre el uso de electroforesis en gel de poliacrilamida para separar moléculas cargadas . La técnica es ampliamente aceptada hoy en día y sigue siendo un protocolo común en los laboratorios de biología molecular .

La acrilamida tiene otros usos en los laboratorios de biología molecular, incluido el uso de poliacrilamida lineal (LPA) como vehículo , que ayuda en la precipitación de pequeñas cantidades de ADN . Muchas empresas de suministros de laboratorio venden LPA para este uso.

Efectos ambientales

Debido al volumen de poliacrilamida producida, estos materiales han sido objeto de un intenso escrutinio con respecto a los aspectos medioambientales y de salud.

La poliacrilamida es de baja toxicidad, pero su precursora, la acrilamida, es una neurotoxina y carcinógena . Por tanto, las preocupaciones se centran naturalmente en la posibilidad de que la poliacrilamida esté contaminada con acrilamida . Se hace un esfuerzo considerable para eliminar las trazas de acrilamida del polímero destinado a su uso cerca de los alimentos.

Además, existe la preocupación de que la poliacrilamida pueda despolimerizarse para formar acrilamida. En condiciones típicas para cocinar, la poliacrilamida no polimeriza significativamente.

La afirmación única de que la poliacrilamida se convierte en acrilamida ha sido ampliamente cuestionada.

Ver también

Referencias