ポリアクリル酸ナトリウム（C3H3NAO2）N：構造、特性、用途、リスク - 化学 - 2025

ポリアクリル酸ナトリウムは、多くのユニット又は小さい化合物、アクリル酸ナトリウムの小片の結合によって形成された高分子量の有機化合物です。ポリアクリル酸ナトリウムの分子式は（C ₃ H ₃ NaO ₂）_nであり、そのモノマーの拡張式は-CH ₂ -CH（COONa）-です。

ポリアクリル酸ナトリウムには、同じように多くの繰り返し部分があります。ので、それはアニオン性高分子電解質であることがカルボキシレート-COOは、多くのアニオンがある^- 、負に帯電しています。これが主な物理化学的特性を与え、多くの用途を支持しています。

ポリアクリル酸ナトリウムポリマーのモノマーまたは繰り返しピースの式。nは繰り返し回数を表します。無双。出典：ウィキメディア・コモンズ。

水との相性は抜群です。それは非常に容易にそれを吸収し、ゲルを形成します。あらゆる種類の液体や水溶液を吸収します。この特性により、使い捨ておむつや生理用ナプキンなどに使用されます。

また、生鮮食品産業が生産する可能性のある過剰な水分を吸収するためのパッケージングにも使用されます。

負電荷のその大量に、-COO ^-ヘルプに洗剤に使用されているが、汚れの粒子を懸濁します。また、カルシウム、アルミニウム、マグネシウムなどの金属陽イオンをトラップする必要がある工業プロセスでも機能します。

ポリアクリル酸ナトリウムは有毒ではありませんが、唾液から水分を吸収し、その量を増やし、窒息を引き起こす可能性があるため、摂取しないことが非常に重要です。

化学構造

ポリアクリル酸ナトリウムはポリマーであるため、多数の個別のピースで構成され、互いに結合されています。そのようなチャンク、ピース、またはユニットは、モノマーと呼ばれます。

ポリアクリル酸ナトリウムは、アクリル酸ナトリウムの多くの分子の結合によって生成されます。結合すると、アクリル酸ナトリウムの断片は二重結合を失います。

このため、ポリアクリル酸ナトリウムは、-COO多くのカルボン酸アニオンとの二重結合のない構造で、持っている^-そして、多くのナトリウムのNa ⁺イオンがそれらに接続します。

それは-COO非常に多くのアニオン性基を持っているので^-高分子電解質であると言われています。

モノマーまたは個々のポリアクリル酸ナトリウムには、以下に示すように、2つの炭素原子の鎖とそれに結合したグループ–COO ^- Na ⁺があります。–CH ₂ –CH（COO ^- Na ⁺）-。

ポリアクリル酸ナトリウムモノマーの構造。点線は、これと同じ他のモノマーとの結合を示します。エドガー181。出典：ウィキメディア・コモンズ。

モノマーの量は、数十から数百まで変化し得る。

この理由により、nはポリマー式に配置されます。これは、nがモノマーの数を表し、この数は、ポリマーメーカーが望むものに応じて変化する可能性があるためです。

命名法

-ポリアクリル酸ナトリウム

-ポリアクリル酸のナトリウム塩

-アクリル酸ポリマーナトリウム塩

-2-プロペン酸ホモポリマーのナトリウム塩（ホモポリマーとは、それが均一なポリマーであること、または単一タイプの分子の多数のユニットで構成されていることを意味します）

プロパティ

体調

白色の固体粉末または顆粒。

分子量

ポリマーを構成するモノマーの数によって異なります。分子量が例えば1200、2100、8000および15000のポリアクリル酸ナトリウムは商業的に生産されている。

密度

25°Cで1.32 g / mL

pH

6-9

溶解度

水に非常によく溶ける。

化学的特性

ポリアクリル酸ナトリウムは水との親和性が高い。ポリアクリル酸ナトリウム水溶液は非常に粘稠で、高い糸引きを示します。

それは、特に水または水性流体の非常に吸収性の高いポリマーです。吸水速度が非常に速いです。

水はこのポリマーに簡単に引き付けられ、吸収されるとゲルになります。そしてそれは吸収された水を保持する非常に高い能力を持っています。

このすべてが説明されているので、カルボン酸アニオンの-COOでブリッジを接着する水の形で水素^-ポリマーの。水とカルボキシレートグループの極性は、次の水素結合を優先します：–C – O---H – O –H。

ポリアクリル酸ナトリウムは水中油型エマルションも安定させます。油に関連するポリアクリレート分子の部分–CH ₂ –CH–がそれに結合し、イオンまたは水関連部分–COO ^- Na ⁺がその中に残ります。したがって、油滴は水中で安定したままです。

その特性の別のは、カルボキシレートアニオン-COOその大量に起因することがある^-ポリアクリル酸ナトリウムを容易例えばカルシウムCaのような陽イオンまたは金属カチオン引き付けることができる²⁺）、マグネシウム（Mg ²⁺またはアルミニウム（Al）を³⁺。簡単に参加できて、手放せません。

毒性や汚染はなく、生分解性です。

入手

アクリル酸ナトリウムを得るには、アクリル酸CH ₂ = CH-COOHと水酸化ナトリウムNaOH を最初に反応させて、アクリル酸ナトリウムCH ₂ = CH-COO ^- Na ^+を得ます。

後者は、過硫酸アンモニウム（NH ₄）₂ S ₂ O ₈の存在下で加熱され、重合反応が促進されます。アクリル酸ナトリウムの各分子は、二重結合を使用して次の分子に結合されます。

得られた溶液はポリアクリル酸ナトリウムを含む。次に、特定の条件下での蒸発により、乾燥ポリマーが得られる。

用途

様々な用途の吸収剤として

ポリアクリル酸ナトリウムは、いくつかの広く使用されている製品の超吸収剤として使用されています。このポリマー1グラムは、300〜1000グラムの純水を吸収できます。

例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、授乳パッドなどの家庭用品に使用されています。これらの場合、尿や血液などの水性体液を効率的に吸収します。

また、液体の固化による液体の流出を防ぐためにも使用されます。体液を乾燥した半固体のゲルに閉じ込めて、体液を処理し、廃棄を容易にします。

病院や診療所では、こぼれの管理や、液体の吸引用のボトルで使用されます。これにより、洗濯費用の節約、患者の煩わしさの軽減、医療従事者のスリップや喧騒の減少が可能になります。

クリーニング製品およびランドリーで

ポリアクリル酸ナトリウムは、漂白混合物で使用される次亜塩素酸塩溶液の増粘剤として機能します。

また、洗濯中に汚れ粒子の分散剤として機能し、それらを懸濁状態に保ち、白色度を高め、洗剤の一般的な洗浄性能を向上させるため、洗剤組成物の一部でもあります。

これは、汚れ粒子の懸濁を助ける複数の負電荷または陰イオン電荷によるもので、粒状または粉末洗剤およびアルカリ性（つまり、塩基性）pHでの洗浄に最も効果的です。

洗剤にはポリアクリル酸ナトリウムが含まれているため、衣類をよりよく洗うことができます。著者：フランク・ヘイベル。出典：Pixabay。

食品業界では

物理化学的性質を活かした増粘剤・調製剤として幅広く使用されています。

たとえば、乳児用調合乳や母乳との接触を除いて、あらゆる種類の食品と接触する紙や段ボールの製造中に、炭酸カルシウムやカオリンなどの無機顔料やフィラーの分散剤として使用されます。

また、食品と接触する材料の液体吸収剤としても機能します。鶏肉、魚、肉、野菜、果物など、あらゆる種類の生鮮食品から余分な水分を吸収します。

生鮮食品のパッケージには、放出できる水を吸収するためにポリアクリル酸ナトリウムが含まれている場合があります。著者：Shutterbug75。出典：Pixabay。

砂糖生産産業では、ビートやサトウキビのジュースから水分を蒸発させる際に使用することで、金属イオンのトラップが可能になり、機器内のミネラル付着物の形成を制御できます。

残留油の回収を改善する経験

石油産業では、現在、他のアクリルポリマーと組み合わせて使用​​されて、一部の井戸に注入された水を濃くし、残留油を効果的に除去して回収しています。

さらに、ポリアクリル酸ナトリウムは、カルシウムとマグネシウムの沈殿を防止するためにテストで使用されており、ポリマーの氾濫井戸からの油回収中の機器のファウリングを防止しています。

プラスチック業界では

ポリアクリル酸ナトリウムは、衝撃強度調整剤および加工助剤として、ポリ塩化ビニルまたはPVC（ポリ塩化ビニル）プラスチックに添加されることがよくあります。

住宅や建物の建設に使用される塩ビ管には、その抵抗を高めるためにポリアクリル酸ナトリウムが含まれている場合があります。著者：ピサウイカン。出典：Pixabay。

これらの機能を満たすために必要な特性には、他のポリマーとの非混和性（混合ではない）があり、小さな独立した領域を形成するという特性があります。

同時に、ベースまたはマトリックスポリマーとの強い界面結合を生成して、これらの結合を介した良好な応力伝達を可能にする必要があります。

耐衝撃性改良剤が相溶性または混和性が高すぎる場合、耐衝撃性は向上しませんが、完全に非相溶性である場合、ベースコンパウンドはその強度または靭性を失います。

このため、この用途ではポリアクリル酸ナトリウムが有用です。

様々な用途で

ポリアクリル酸ナトリウムは、パルプおよび製紙業界で分散剤として使用されています。

これは、アルミニウムAl ³⁺やカルシウムCa ²⁺などの有害な多価（つまり、多価）カチオンを隔離およびトラップ（および放出しない）する能力によるものであり、これらと錯化します。

これは、高pH、高温、高剪断力に耐性があります。しかしながら、多価カチオンが高濃度である場合、それらはポリアクリレートを沈殿させて、その有効性を失う可能性がある。

それはまた増粘剤および乳化剤として化粧品業界で使用されます。

水をすばやく吸収する能力があるため、光ファイバーケーブルのウォーターブロッカーとして使用されます。これらは、インターネットおよび電話信号の伝送に使用されるケーブルです。

光ファイバーケーブルの内部には、ポリアクリル酸ナトリウムがあり、それらに侵入する可能性のある水分を吸収して損傷を防ぎます。著者：プラネットフォックス。出典：Pixabay。

ポリアクリル酸ナトリウムは、打撃や怪我による痛みの治療、または薬や花の輸送に使用される冷たいゲルパックを充填するものです。

スポーツ傷害の痛みを和らげるために使用される冷たいゲル袋。東別院の山田和幸。出典：ウィキメディア・コモンズ。

ポリアクリル酸ナトリウムを使用すると、水に浸したままにすると体積が拡大または増加する小さな人形が作られます。

リスク

ポリアクリル酸ナトリウムは毒性はありませんが、その顆粒を経口摂取すると唾液と接触して膨張します。

その結果、それを摂取すると、気道閉塞を引き起こす可能性があるため、重大なリスクになります。つまり、呼吸を妨げる可能性があります。一方、少量の吸入で閉塞を起こさない場合は、乾燥性により呼吸を刺激します。

ポリアクリル酸ナトリウムは、患者の隣の尿瓶に入れられて、医学および老年病棟でますます使用されており、混乱している高齢の患者が摂取するリスクがあります。

このため、これらのタイプの患者は継続的に監視する必要があります。

皮膚を刺激しません。可燃性ではありません。

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