L’ossido di polietilene (PEO), noto anche come polietilenglicole , è un polimero che si dissolve in acqua, formando soluzioni viscose. Viene utilizzato in varie applicazioni come prodotti farmaceutici, ceramici e come agente addensante nei prodotti per la cura personale.
| Nome IUPAC | Poli(ossietilene) |
| Formula molecolare | (C2H4O)n |
| numero CAS | 25322-68-3 |
| Sinonimi | Glicole polietilenico; PEG, PEO |
| InChI | InChI=1S/C2H4O/c1-2-3/h2-3H,1H3 |
Proprietà dell’ossido di polietilene
Formula dell’ossido di polietilene
La formula per l’ossido di polietilene è (C2H4O)n, dove “n” rappresenta il numero di unità ripetitive nella catena polimerica. Ciascuna unità ripetitiva è composta da due atomi di carbonio, quattro atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.
Massa molare dell’ossido di polietilene
La massa molare del PEO varia a seconda del numero di unità ripetitive (n) nella catena polimerica. Poiché la formula è (C2H4O)n, la massa molare può essere calcolata sommando le masse atomiche di due atomi di carbonio, quattro atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.
Punto di ebollizione dell’ossido di polietilene
Il PEO ha un punto di ebollizione relativamente alto rispetto a molti altri composti organici. Il punto di ebollizione esatto dipende da fattori quali il peso molecolare e la presenza di impurità. Generalmente il suo punto di ebollizione è compreso tra 300°C e 400°C.
Punto di fusione dell’ossido di polietilene
Il PEO ha un punto di fusione relativamente basso. Il punto di fusione dipende dal peso molecolare e può variare da circa 50°C a 70°C. Il PEO a peso molecolare più elevato tende ad avere un punto di fusione più elevato.
Densità dell’ossido di polietilene g/mL
La densità del PEO varia a seconda del peso molecolare e della forma specifica del polimero. Generalmente, la densità varia da circa 1,1 g/ml a 1,3 g/ml. Tuttavia, è importante notare che la densità può essere influenzata dalla presenza di impurità o additivi.
Peso molecolare dell’ossido di polietilene
Il PEO è un polimero con un ampio intervallo di pesi molecolari. Il peso molecolare determina le proprietà fisiche e il comportamento del polimero. Può variare da poche migliaia a diversi milioni di grammi per mole, a seconda dell’applicazione desiderata e del processo di polimerizzazione.
Struttura in ossido di polietilene
Il PEO ha una struttura a catena polimerica lineare, in cui ciascuna unità ripetitiva è collegata alla successiva tramite un atomo di ossigeno. Questa struttura conferisce al polimero le sue proprietà uniche, come la solubilità e la capacità di formare soluzioni viscose in acqua.
Solubilità dell’ossido di polietilene
Il PEO è altamente solubile in acqua. Quando disciolto in acqua, forma soluzioni viscose a causa dell’interazione tra catene polimeriche e molecole d’acqua. La solubilità del PEO può anche essere influenzata da fattori quali temperatura, peso molecolare e concentrazione.
| Aspetto | Solido bianco |
| Peso specifico | 1,1 – 1,3 g/ml |
| Colore | Incolore |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | Varia (a seconda di n) |
| Densità | 1,1 – 1,3 g/ml |
| Punto di fusione | 50°C – 70°C |
| Punto di ebollizione | 300°C – 400°C |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Solubile |
| Solubilità | Solubile in acqua |
| Pressione del vapore | Debole |
| Densità del vapore | Non disponibile |
| pKa | Non applicabile |
| pH | Neutro |
Sicurezza e pericoli dell’ossido di polietilene
La PEO è considerata relativamente sicura se maneggiata correttamente. Tuttavia, come ogni sostanza chimica, è necessario adottare alcune precauzioni. Evitare il contatto diretto con la pelle in quanto potrebbe causare irritazione o sensibilizzazione in alcune persone. L’inalazione di polvere o nebbia dovrebbe essere ridotta al minimo poiché può irritare il sistema respiratorio. Si consiglia una ventilazione adeguata quando si lavora con PEO per prevenire l’accumulo di vapori. In caso di ingestione accidentale è necessario consultare un medico. È importante seguire le corrette procedure di conservazione e manipolazione, compreso tenerlo lontano da fonti di ignizione. Nel complesso, è fondamentale implementare buone misure di sicurezza in laboratorio e sul posto di lavoro quando si lavora con la PEO.
| Simboli di pericolo | Nessuno |
| Descrizione della sicurezza | Manipolare con ventilazione adeguata. Evitare il contatto diretto con la pelle. Ridurre al minimo l’inalazione di polvere/nebbia. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | Non applicabile |
| Codice SA | 3907.20 |
| Classe di pericolo | Non classificato |
| Gruppo di imballaggio | Non applicabile |
| Tossicità | Bassa tossicità |
Metodi per la sintesi del polietilene ossido
La sintesi PEO utilizza metodi diversi. Un approccio comunemente usato è quello di polimerizzare i monomeri di ossido di etilene . Questo processo richiede la reazione dell’ossido di etilene con un iniziatore o catalizzatore, come un idrossido di metallo alcalino o un composto acido. L’iniziatore apre la struttura ad anello dell’ossido di etilene, consentendo ai monomeri di unirsi e formare la catena del polimero PEO.
Un altro processo utilizza la polimerizzazione anionica dell’ossido di etilene utilizzando un alcossido di metallo alcalino o un idruro di metallo alcalino come catalizzatore. Questo metodo consente di controllare il peso molecolare e produrre strutture PEO ben definite.
La polimerizzazione con apertura dell’anello dei derivati dell’ossido di etilene , come l’epicloridrina o il carbonato di etilene, attraverso l’uso di un catalizzatore determina la formazione di catene PEO.
I metodi di polimerizzazione vivente o di polimerizzazione radicalica controllata consentono la produzione precisa di PEO con pesi molecolari specifici e polidispersità strette.
Varie tecniche di polimerizzazione facilitano la sintesi del PEO, consentendo la produzione di PEO con pesi molecolari, strutture e proprietà diversi a seconda dell’applicazione desiderata.
Usi dell’ossido di polietilene
Il PEO ha varie applicazioni in diversi campi grazie alle sue proprietà uniche. Alcuni usi comuni includono:
- Prodotti farmaceutici: agisce come eccipiente nelle formulazioni farmaceutiche, migliorando la solubilità e la biodisponibilità dei farmaci scarsamente solubili.
- Ceramica: Funziona come legante nella lavorazione della ceramica, aiutando a modellare e fornendo resistenza verde ai corpi ceramici.
- Prodotti per la cura personale: funge da agente addensante in lozioni, creme e shampoo, conferendo viscosità e stabilità.
- Adesivi: è un componente di formulazioni adesive, che fornisce proprietà di adesione e flessibilità.
- Tessili: trova applicazione nel trattamento dei tessili come agente imbozzimante, favorendo una migliore tessitura e riducendo la rottura del filo.
- Industria della carta: agisce come agente di ritenzione, migliorando la ritenzione delle particelle fini nel processo di produzione della carta e migliorando la resistenza della carta.
- Elettroliti solidi: le batterie a stato solido e le celle a combustibile lo utilizzano come elettrolita solido grazie alla sua elevata conduttività ionica.
- Trattamento dell’acqua: Facilita la flocculazione delle particelle sospese nei processi di trattamento dell’acqua, facilitandone così la rimozione.
- Sistemi di rilascio controllato: aiuta nello sviluppo di sistemi di somministrazione di farmaci per il rilascio controllato di farmaci per un lungo periodo di tempo.
- Imballaggio: Funziona come una barriera contro l’umidità negli imballaggi alimentari, proteggendo il contenuto dall’assorbimento di umidità.
- Lubrificanti: serve come additivo lubrificante in varie applicazioni, riducendo l’attrito e l’usura.
Domande:
D: Come produrre l’ossido di polietilene?
R: Il PEO può essere prodotto polimerizzando monomeri di ossido di etilene utilizzando iniziatori o catalizzatori, come idrossidi di metalli alcalini o composti acidi.
D: L’ossido di polietilene gelifica alle alte temperature?
R: Il PEO può formare gel ad alte temperature grazie alle sue proprietà termosensibili, passando dallo stato liquido a quello gelatinoso.
D: L’ossido di polietilene è biodegradabile?
R: No, il PEO non è facilmente biodegradabile poiché ha un’elevata resistenza alla degradazione enzimatica.
D: L’acetone è compatibile con l’“ossido di polietilene”?
R: Sì, l’acetone è generalmente compatibile con il PEO e può essere utilizzato come solvente.
D: Cos’è l’ossido di polietilene?
R: Il PEO è un polimero con una struttura a catena composta da unità ripetute di ossido di etilene.
D: L’ossidazione limitata alla diffusione è un problema per il polietilene?
R: L’ossidazione limitata alla diffusione generalmente non è un problema per il polietilene perché ha una buona resistenza alla degradazione ossidativa.
D: L’ossido di polietilene è solubile in etanolo?
R: Sì, il PEO è solubile in etanolo e forma soluzioni limpide.
D: L’ossido di polietilene è un termogel?
R: Sì, il PEO può mostrare un comportamento termogelificante, formando gel o strutture simili al gel dopo il riscaldamento.
D: L’ossido di polietilene è sicuro?
R: La PEO è generalmente considerata sicura se maneggiata correttamente, ma è necessario prendere precauzioni per evitare il contatto diretto con la pelle e l’inalazione di polvere/nebbia.