البولي إيثيلين جلايكول (PEG) هو مركب متعدد الاستخدامات يستخدم في مختلف الصناعات. وهو قابل للذوبان في الماء ويستخدم بشكل شائع كمواد تشحيم أو مذيب أو مكون في المنتجات الصيدلانية ومستحضرات التجميل والعناية الشخصية.
| اسم الأيوباك | بولي (أوكسي إيثيلين) |
| الصيغة الجزيئية | (C2H4O)ن |
| CAS رقم | 25322-68-3 |
| المرادفات | أكسيد البولي إيثيلين، بولي إيثيلين جلايكول، ماكروجول، كاربواكس، بولي إيثيلين جليكول مونوميثيل إيثر، بولي إيثيلين جليكول ثنائي ميثيل إيثر، بولي إيثيلين جليكول مونوبوتيل إيثر، بولي إيثيلين جليكول ديبوتيل إيثر، بولي إيثيلين جليكول مونوبوتيل إيثر |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C2H4O/c1-2-3/h2-3H،1H2 |
خصائص البولي ايثيلين جلايكول
صيغة البولي إيثيلين جلايكول
صيغة البولي إيثيلين جلايكول هي (C2H4O)n، حيث يمثل “n” عدد وحدات أكسيد الإيثيلين المتكررة في سلسلة البوليمر. وهو بوليمر خطي يتكون من وحدات مونومر أكسيد الإيثيلين.
البولي ايثيلين جلايكول الكتلة المولية
تختلف الكتلة المولية لـ PEG اعتمادًا على طول سلسلة البوليمر. ويتم حسابها عن طريق ضرب الكتلة المولية لكل وحدة متكررة في عدد الوحدات في السلسلة. يتراوح متوسط الكتلة المولية من بضع مئات إلى عدة آلاف من الجرام لكل مول.
نقطة غليان البولي إيثيلين جلايكول
يحتوي PEG على نقطة غليان عالية نسبيًا مقارنة بالمركبات العضوية الشائعة الأخرى. تزداد نقطة الغليان مع زيادة الكتلة المولية للبوليمر. على سبيل المثال، PEG، الذي تبلغ كتلته المولية حوالي 200، لديه نقطة غليان تبلغ حوالي 325 درجة مئوية.
نقطة انصهار البولي إيثيلين جلايكول
نقطة انصهار PEG منخفضة نسبيًا، بشكل عام بين 20 و70 درجة مئوية. تعتمد نقطة الانصهار أيضًا على الكتلة المولية للبوليمر. تميل أوتاد الكتلة المولية المنخفضة إلى أن تكون لها نقاط انصهار أقل.
كثافة البولي إيثيلين جلايكول جم / مل
تختلف كثافة PEG اعتمادًا على الكتلة المولية والتركيز. عادةً ما تتراوح كثافة PEGs من 1.12 إلى 1.23 جرامًا لكل ملليلتر تقريبًا. تميل PEGs ذات الكتلة المولية الأعلى إلى الحصول على كثافات أعلى.
البولي إيثيلين جلايكول الوزن الجزيئي
يشير الوزن الجزيئي لـ PEG إلى متوسط وزن سلاسل البوليمر. يتم حسابه عن طريق إضافة الكتل المولية لجميع الوحدات المتكررة في السلسلة. يعد الوزن الجزيئي معلمة مهمة لتحديد الخواص الفيزيائية والكيميائية لـ PEG.
هيكل البولي ايثيلين جلايكول
يتكون هيكل PEG من سلسلة من وحدات أكسيد الإيثيلين المتكررة. تتكون كل وحدة من أكسيد الإيثيلين من ذرتي كربون وأربع ذرات هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. ترتبط ذرة الأكسجين في إحدى الوحدات بذرة الكربون في الوحدة المجاورة لتشكل سلسلة بوليمر خطية.
ذوبان البولي إيثيلين جلايكول
PEG قابل للذوبان بشدة في الماء بسبب وجود مجموعات محبة للماء (-OH) في سلسلة البوليمر. تختلف قابلية ذوبان PEG في المذيبات العضوية اعتمادًا على الكتلة المولية وطبيعة المذيب. بشكل عام، تظهر الأوتاد ذات الكتلة المولية الأقل قابلية ذوبان أفضل في المذيبات العضوية.
| مظهر | واضح، عديم اللون إلى سائل أصفر شاحب |
| جاذبية معينة | 1.12 – 1.23 جم/مل (عند 20 درجة مئوية) |
| لون | عديم اللون |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | يختلف (عادةً من عدة مئات إلى عدة آلاف من جرام/مول) |
| كثافة | يختلف باختلاف الكتلة المولية والتركيز |
| نقطة الانصهار | 20 درجة مئوية – 70 درجة مئوية (تختلف حسب الكتلة المولية) |
| نقطة الغليان | حوالي 325 درجة مئوية (تختلف حسب الكتلة المولية) |
| نقطة فلاش | غير قابل للاشتعال |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان للغاية |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية (يختلف حسب الكتلة المولية وطبيعة المذيب) |
| ضغط البخار | ضعيف |
| كثافة بخار | أكبر من الهواء (حوالي 3.5 جم/لتر) |
| pKa | يختلف اعتمادًا على المجموعات الوظيفية المختلفة الموجودة في PEG |
| الرقم الهيدروجيني | محايد (الرقم الهيدروجيني 7) |
سلامة ومخاطر البولي إيثيلين جلايكول
يعتبر PEG آمنًا للاستخدام في التطبيقات المختلفة. إنها غير سامة ولا تشكل عمومًا مخاطر صحية كبيرة إذا تم التعامل معها بشكل صحيح. ومع ذلك، مثل أي مادة كيميائية، يجب التعامل معها بحذر. تجنب ملامسة العينين والجلد، أو ابتلاع أو استنشاق الغبار أو الأبخرة. بتركيزات عالية، قد يسبب تهيجًا خفيفًا في الجلد أو تفاعلات حساسية لدى الأفراد الحساسين. يجب استخدام التهوية الكافية ومعدات الحماية الشخصية عند العمل مع PEG. من المهم اتباع إجراءات التخزين والتخلص المناسبة لتجنب التلوث البيئي. قم دائمًا بالرجوع إلى أوراق بيانات السلامة والتعامل معها وفقًا للوائح والإرشادات المحلية.
| رموز الخطر | لا أحد |
| وصف الأمان | غير سامة. التعامل مع الرعاية |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | غير قابل للتطبيق |
| رمز النظام المنسق | 39072000 |
| فئة الخطر | غير مصنف |
| مجموعة التعبئة | غير قابل للتطبيق |
| تسمم | سمية منخفضة. قد يسبب تهيجًا خفيفًا في الجلد أو تفاعلات حساسية لدى الأفراد الحساسين |
طرق تصنيع البولي إيثيلين جلايكول
يتضمن تركيب PEG عدة طرق. يتمثل النهج الشائع في بلمرة مونومرات أكسيد الإيثيلين تحت ظروف خاضعة للرقابة، وعادةً ما يتم ذلك باستخدام محفزات مثل هيدروكسيد البوتاسيوم أو حمض الكبريتيك. يحدث التفاعل عند درجات حرارة وضغوط عالية، مما يؤدي إلى تكوين سلسلة PEG.
تتضمن الطريقة الأخرى تفاعل جلايكول الإيثيلين مع محفز قلوي مثل هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم . تؤدي عملية التكثيف المحفزة بالقاعدة إلى إنشاء PEG.
لتحضير PEG، يمكن تفاعل أكسيد الإيثيلين مع الماء في وجود محفز حمضي أو أساسي. تنتج عملية بلمرة فتح الحلقة سلاسل PEG مع مجموعات الهيدروكسيل على كلا الطرفين.
يؤدي استخدام محفز إلى تسهيل التفاعل بين أكاسيد الإيثيلين والكحوليات المختلفة، مثل الميثانول أو الإيثانول، للحصول على PEG.
من المهم ملاحظة أن اختيار المحفز وظروف التفاعل والمواد الأولية يمكن أن يؤثر على الخصائص والوزن الجزيئي للPEG الناتج. توفر طرق التوليف هذه المرونة في إنتاج PEGs بأوزان جزيئية مختلفة وخصائص مصممة خصيصًا لتلبية تطبيقات محددة في صناعات مثل الأدوية ومستحضرات التجميل والعمليات الصناعية.
استخدامات البولي إيثيلين جلايكول
يجد البولي إيثيلين جلايكول (PEG) تطبيقات واسعة في مختلف الصناعات نظرًا لخصائصه المتنوعة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لـ PEG:
- تستخدم صناعة المستحضرات الصيدلانية PEG كعنصر رئيسي في التركيبات الصيدلانية المختلفة، بما في ذلك المعلقات الفموية والمراهم والكريمات والتحاميل. إنه يذيب ويربط ويعدل لزوجة تركيبات الأدوية.
- تستخدم مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية PEG كمكثف ومستحلب ومرطب في المرطبات والمستحضرات والشامبو ومعجون الأسنان. يحسن ثبات المنتج وخصائصه المرطبة.
- يعمل PEG كمادة تشحيم في العديد من العمليات الصناعية، مثل تشغيل المعادن وتصنيع المنسوجات وإنتاج البلاستيك. فهو يقلل من الاحتكاك ويعمل كعامل إطلاق العفن.
- في صناعة المواد الغذائية، يعمل PEG كمضاف غذائي، مما يحسن نسيج واستقرار واتساق المنتجات مثل الآيس كريم والشوكولاتة والسلع المخبوزة.
- تتضمن الأجهزة والإجراءات الطبية PEG كعنصر حاسم. تستخدم القسطرة وغرف تبديل الملابس والفحوصات الطبية PEG كمطهر للأمعاء.
- يستخدم الطب البيطري PEG لمجموعة متنوعة من الأغراض، بما في ذلك تركيب الأدوية والمستحضرات الموضعية وكملين للحيوانات.
- يعمل PEG كوسيط تفاعل ومذيب في التفاعلات الكيميائية والبلمرة، مما يساعد في تصنيع البوليمرات والراتنجات والمواد الكيميائية المتخصصة الأخرى.
- يستخدم الباحثون في مجال البحوث البيولوجية PEG كمرسب لتنقية البروتين. يعمل PEG كعامل حماية من البرد في الحفاظ على الخلايا في مجالات الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية.
تسلط المجموعة المتنوعة من التطبيقات الضوء على أهمية PEG في العديد من الصناعات، وذلك بفضل قدرته على تعديل اللزوجة والذوبان والاستقرار في التركيبات والعمليات المختلفة.
أسئلة:
س: ما هو البولي ايثيلين جلايكول؟
ج: يعتبر البولي إيثيلين جلايكول (PEG) مركبًا متعدد الاستخدامات يستخدم في العديد من الصناعات نظرًا لخصائصه في التشحيم والإذابة والترطيب.
س: كيف يتم التخلص من مادة البولي إيثيلين جلايكول؟
ج: يمكن إزالة PEG عن طريق الغسيل بالماء والصابون أو باستخدام عوامل التنظيف الفعالة في إزالة المواد الزيتية.
س: هل مادة البولي إيثيلين جلايكول آمنة؟
ج: يعتبر PEG آمنًا بشكل عام عند استخدامه بشكل صحيح، ولكنه قد يسبب تهيجًا خفيفًا في الجلد أو تفاعلات حساسية لدى الأفراد الحساسين.
س: هل البولي إيثيلين جلايكول 3350 هو نفس البولي إيثيلين جلايكول مع الإلكتروليتات؟
ج: PEG 3350 هو نوع من PEG يستخدم كملين، في حين أن PEG مع الإلكتروليتات عبارة عن تركيبة تستخدم لتحضير الأمعاء قبل الإجراءات الطبية.
س: كيف يمكن أن يضرني البولي إيثيلين جلايكول؟
ج: قد يسبب PEG تهيجًا في الجلد، أو تفاعلات حساسية، أو في حالات نادرة، تأثيرات ضائرة مثل تسمم الكلى أو اختلال توازن الكهارل إذا تم استخدامه بشكل غير مناسب أو بكميات زائدة.
س: كيف أعرف إذا كان لدي حساسية من البولي إيثيلين جلايكول؟
ج: قد تشمل ردود الفعل التحسسية تجاه PEG احمرار الجلد أو الحكة أو الطفح الجلدي أو التورم أو صعوبة التنفس. استشر أخصائي الرعاية الصحية للحصول على التشخيص والمشورة المناسبة.
س: ما هو مادة البولي إيثيلين جلايكول الموجودة؟
ج: يمكن العثور على PEG في العديد من المنتجات مثل الأدوية ومستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية ومواد التشحيم الصناعية والمضافات الغذائية والأجهزة الطبية.