Polyethyleenglycol (PEG) is een veelzijdige verbinding die in verschillende industrieën wordt gebruikt. Het is in water oplosbaar en wordt vaak gebruikt als smeermiddel, oplosmiddel of ingrediënt in farmaceutische, cosmetische en persoonlijke verzorgingsproducten.
| IUPAC-naam | Poly(oxyethyleen) |
| Moleculaire formule | (C2H4O)n |
| CAS-nummer | 25322-68-3 |
| Synoniemen | Polyethyleenoxide, PEG, Macrogol, Carbowax, polyethyleenglycolmonomethylether, polyethyleenglycoldimethylether, polyethyleenglycolmonobutylether, polyethyleenglycoldibutylether, polyethyleenglycolmonoethylether |
| InChi | InChI=1S/C2H4O/c1-2-3/h2-3H,1H2 |
Eigenschappen van polyethyleenglycol
Polyethyleenglycolformule
De formule voor polyethyleenglycol is (C2H4O)n, waarbij “n” staat voor het aantal zich herhalende ethyleenoxide-eenheden in de polymeerketen. Het is een lineair polymeer dat bestaat uit ethyleenoxidemonomeereenheden.
Polyethyleenglycol Molaire massa
De molaire massa van PEG varieert afhankelijk van de lengte van de polymeerketen. Het wordt berekend door de molaire massa van elke zich herhalende eenheid te vermenigvuldigen met het aantal eenheden in de keten. De gemiddelde molmassa varieert van enkele honderden tot enkele duizenden grammen per mol.
Kookpunt van polyethyleenglycol
PEG heeft een relatief hoog kookpunt in vergelijking met andere veel voorkomende organische verbindingen. Het kookpunt neemt toe met toenemende molmassa van het polymeer. PEG heeft bijvoorbeeld, met een molaire massa van ongeveer 200, een kookpunt van ongeveer 325 graden Celsius.
Smeltpunt van polyethyleenglycol
Het smeltpunt van PEG is relatief laag, doorgaans tussen de 20 en 70 graden Celsius. Het smeltpunt hangt ook af van de molaire massa van het polymeer. PEG’s met een lagere molmassa hebben doorgaans lagere smeltpunten.
Dichtheid van polyethyleenglycol g/ml
De dichtheid van PEG varieert afhankelijk van de molaire massa en concentratie. Typisch hebben PEG’s een dichtheid die varieert van ongeveer 1,12 tot 1,23 gram per milliliter. PEG’s met een hogere molmassa hebben doorgaans een hogere dichtheid.
Polyethyleenglycol Moleculair gewicht
Het molecuulgewicht van PEG verwijst naar het gemiddelde gewicht van de polymeerketens. Het wordt berekend door de molmassa’s van alle zich herhalende eenheden in de keten op te tellen. Het molecuulgewicht is een belangrijke parameter voor het bepalen van de fysische en chemische eigenschappen van PEG.
Structuur van polyethyleenglycol
De structuur van PEG bestaat uit een keten van zich herhalende ethyleenoxide-eenheden. Elke eenheid ethyleenoxide bestaat uit twee koolstofatomen, vier waterstofatomen en één zuurstofatoom. Het zuurstofatoom van de ene eenheid is gebonden aan het koolstofatoom van de aangrenzende eenheid en vormt zo een lineaire polymeerketen.
Oplosbaarheid van polyethyleenglycol
PEG is zeer oplosbaar in water vanwege de aanwezigheid van hydrofiele groepen (-OH) in de polymeerketen. De oplosbaarheid van PEG in organische oplosmiddelen varieert afhankelijk van de molaire massa en de aard van het oplosmiddel. Over het algemeen vertonen PEG’s met een lagere molmassa een betere oplosbaarheid in organische oplosmiddelen.
| Verschijning | Heldere, kleurloze tot lichtgele vloeistof |
| Soortelijk gewicht | 1,12 – 1,23 g/ml (bij 20°C) |
| Kleur | Kleurloos |
| Geur | Geurloos |
| Molaire massa | Varieert (meestal enkele honderden tot enkele duizenden g/mol) |
| Dikte | Varieert afhankelijk van de molmassa en concentratie |
| Fusie punt | 20°C – 70°C (varieert afhankelijk van de molaire massa) |
| Kookpunt | Rond 325°C (varieert afhankelijk van de molaire massa) |
| Flitspunt | Niet vlambaar |
| oplosbaarheid in water | Zeer oplosbaar |
| Oplosbaarheid | Oplosbaar in organische oplosmiddelen (varieert afhankelijk van de molmassa en de aard van het oplosmiddel) |
| Dampdruk | Zwak |
| Dampdichtheid | Groter dan lucht (ongeveer 3,5 g/l) |
| pKa | Varieert afhankelijk van de verschillende functionele groepen die op PEG aanwezig zijn |
| pH | Neutraal (pH 7) |
Veiligheid en gevaren van polyethyleenglycol
PEG wordt als veilig beschouwd voor gebruik in verschillende toepassingen. Het is niet giftig en levert over het algemeen geen significante gezondheidsrisico’s op als het op de juiste manier wordt behandeld. Maar zoals met elke chemische stof moet er voorzichtig mee worden omgegaan. Vermijd contact met ogen en huid, inslikken of inademen van stof of dampen. Bij hoge concentraties kan het bij gevoelige personen milde huidirritatie of allergische reacties veroorzaken. Bij het werken met PEG moeten adequate ventilatie en persoonlijke beschermingsmiddelen worden gebruikt. Het is belangrijk om de juiste opslag- en verwijderingsprocedures te volgen om milieuverontreiniging te voorkomen. Raadpleeg altijd de veiligheidsinformatiebladen en behandel deze in overeenstemming met de plaatselijke regelgeving en richtlijnen.
| Gevarensymbolen | Geen |
| Beveiligingsbeschrijving | Niet-giftig; breekbaar |
| VN-identificatienummers | Niet toepasbaar |
| HS-code | 39072000 |
| Gevarenklasse | Niet geclassificeerd |
| Verpakkingsgroep | Niet toepasbaar |
| Toxiciteit | Lage toxiciteit; kan bij gevoelige personen milde huidirritatie of allergische reacties veroorzaken |
Synthesemethoden voor polyethyleenglycol
De synthese van PEG omvat verschillende methoden. Een gebruikelijke aanpak is het polymeriseren van ethyleenoxidemonomeren onder gecontroleerde omstandigheden, meestal met behulp van katalysatoren zoals kaliumhydroxide of zwavelzuur. De reactie vindt plaats bij hoge temperaturen en drukken, wat resulteert in de vorming van een PEG-keten.
Een andere methode omvat het laten reageren van ethyleenglycol met een alkalische katalysator zoals natriumhydroxide of kaliumhydroxide . Dit door base gekatalyseerde condensatieproces leidt tot de vorming van PEG.
Om PEG te bereiden, kan ethyleenoxide in aanwezigheid van een zure of basische katalysator met water worden gereageerd. Dit ringopeningspolymerisatieproces produceert PEG-ketens met hydroxylgroepen aan beide uiteinden.
Het gebruik van een katalysator vergemakkelijkt de reactie tussen ethyleenoxiden en verschillende alcoholen, zoals methanol of ethanol, om PEG te verkrijgen.
Het is belangrijk op te merken dat de keuze van de katalysator, de reactieomstandigheden en de uitgangsmaterialen de eigenschappen en het molecuulgewicht van het resulterende PEG kunnen beïnvloeden. Deze synthesemethoden bieden flexibiliteit bij het produceren van PEG’s met verschillende molecuulgewichten en eigenschappen die zijn afgestemd op specifieke toepassingen in industrieën zoals farmaceutische producten, cosmetica en industriële processen.
Gebruik van polyethyleenglycol
Polyethyleenglycol (PEG) vindt brede toepassingen in verschillende industrieën vanwege zijn veelzijdige eigenschappen. Hier zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van PEG:
- De farmaceutische industrie gebruikt PEG als hoofdingrediënt in verschillende farmaceutische formuleringen, waaronder orale suspensies, zalven, crèmes en zetpillen. Het lost op, bindt en wijzigt de viscositeit van medicijnformuleringen.
- Cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging gebruiken PEG als verdikkingsmiddel, emulgator en bevochtigingsmiddel in vochtinbrengende crèmes, lotions, shampoos en tandpasta. Het verbetert de stabiliteit van het product en de hydraterende eigenschappen ervan.
- PEG dient als smeermiddel in veel industriële processen, zoals metaalbewerking, textielproductie en kunststofproductie. Het vermindert wrijving en werkt als losmiddel.
- In de voedingsindustrie functioneert PEG als een voedseladditief, waardoor de textuur, stabiliteit en consistentie van producten zoals ijs, chocolade en gebak worden verbeterd.
- Medische apparaten en procedures omvatten PEG als een cruciaal onderdeel. Katheters, kleedkamers en medische onderzoeken gebruiken PEG als darmreiniger.
- De diergeneeskunde gebruikt PEG voor verschillende doeleinden, waaronder de formulering van medicijnen, plaatselijke preparaten en als laxeermiddel voor dieren.
- PEG fungeert als reactiemedium en oplosmiddel bij chemische reacties en polymerisaties en helpt bij de synthese van polymeren, harsen en andere speciale chemicaliën.
- Onderzoekers op het gebied van biologisch onderzoek gebruiken PEG als neerslagmiddel voor eiwitzuivering. PEG dient als cryoprotectant bij celconservering op het gebied van biochemie en moleculaire biologie.
Het brede scala aan toepassingen benadrukt het belang van PEG in veel industrieën, dankzij het vermogen ervan om de viscositeit, oplosbaarheid en stabiliteit in verschillende formuleringen en processen te wijzigen.
Vragen:
Vraag: Wat is polyethyleenglycol?
A: Polyethyleenglycol (PEG) is een veelzijdige verbinding die in verschillende industrieën wordt gebruikt vanwege zijn smerende, oplosbaar makende en hydraterende eigenschappen.
Vraag: Hoe polyethyleenglycol weggooien?
A: PEG kan worden verwijderd door te wassen met water en zeep of door reinigingsmiddelen te gebruiken die effectief zijn in het verwijderen van op olie gebaseerde stoffen.
Vraag: Is polyethyleenglycol veilig?
A: PEG wordt over het algemeen als veilig beschouwd als het op de juiste manier wordt gebruikt, maar het kan bij gevoelige personen milde huidirritatie of allergische reacties veroorzaken.
Vraag: Is polyethyleenglycol 3350 hetzelfde als polyethyleenglycol met elektrolyten?
A: PEG 3350 is een type PEG dat wordt gebruikt als laxeermiddel, terwijl PEG met elektrolyten een formulering is die wordt gebruikt voor de voorbereiding van de darm vóór medische procedures.
Vraag: Hoe kan polyethyleenglycol mij schaden?
A: PEG kan huidirritatie, allergische reacties of in zeldzame gevallen nadelige effecten zoals niertoxiciteit of verstoorde elektrolytenbalans veroorzaken als het op ongepaste wijze of in overmatige hoeveelheden wordt gebruikt.
Vraag: Hoe weet ik of ik allergisch ben voor polyethyleenglycol?
A: Allergische reacties op PEG kunnen roodheid van de huid, jeuk, huiduitslag, zwelling of ademhalingsmoeilijkheden omvatten. Raadpleeg een zorgverlener voor een juiste diagnose en advies.
Vraag: Waar zit polyethyleenglycol in?
A: PEG kan worden aangetroffen in verschillende producten, zoals farmaceutische producten, cosmetica, artikelen voor persoonlijke verzorging, industriële smeermiddelen, voedseladditieven en medische apparatuur.