Polietilen glikol olarak da bilinen polietilen oksit (PEO), suda çözünerek viskoz çözeltiler oluşturan bir polimerdir. İlaç, seramik gibi çeşitli uygulamalarda ve kişisel bakım ürünlerinde koyulaştırıcı madde olarak kullanılır.
| IUPAC Adı | Poli(oksietilen) |
| Moleküler formül | (C2H4O)n |
| CAS numarası | 25322-68-3 |
| Eş anlamlı | Polietilen glikol; PEG, PEO |
| InChI | InChI=1S/C2H4O/c1-2-3/h2-3H,1H3 |
Polietilen oksidin özellikleri
Polietilen Oksit Formülü
Polietilen oksidin formülü (C2H4O)n’dir; burada “n”, polimer zincirinde tekrar eden birimlerin sayısını temsil eder. Tekrarlanan her birim iki karbon atomu, dört hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur.
Polietilen Oksit Molar Kütlesi
PEO’nun molar kütlesi, polimer zincirindeki tekrar eden birimlerin (n) sayısına bağlı olarak değişir. Formül (C2H4O)n olduğundan molar kütle, iki karbon atomu, dört hidrojen atomu ve bir oksijen atomunun atomik kütleleri toplanarak hesaplanabilir.
Polietilen oksidin kaynama noktası
PEO, diğer birçok organik bileşiğe kıyasla nispeten yüksek bir kaynama noktasına sahiptir. Tam kaynama noktası, moleküler ağırlık ve yabancı maddelerin varlığı gibi faktörlere bağlıdır. Genellikle kaynama noktası 300°C ile 400°C arasındadır.
Polietilen oksidin erime noktası
PEO nispeten düşük bir erime noktasına sahiptir. Erime noktası molekül ağırlığına bağlıdır ve yaklaşık 50°C ile 70°C arasında değişebilir. Daha yüksek molekül ağırlıklı PEO daha yüksek bir erime noktasına sahip olma eğilimindedir.
Polietilen oksit yoğunluğu g/mL
PEO’nun yoğunluğu, polimerin moleküler ağırlığına ve spesifik şekline bağlı olarak değişir. Genellikle yoğunluk yaklaşık 1,1 g/mL ile 1,3 g/mL arasında değişir. Ancak yoğunluğun yabancı maddelerin veya katkı maddelerinin varlığından etkilenebileceğini unutmamak önemlidir.
Polietilen oksidin moleküler ağırlığı
PEO geniş bir molekül ağırlığı aralığına sahip bir polimerdir. Molekül ağırlığı polimerin fiziksel özelliklerini ve davranışını belirler. İstenilen uygulamaya ve polimerizasyon işlemine bağlı olarak mol başına birkaç bin gramdan birkaç milyon grama kadar değişebilir.
Polietilen oksit yapısı
PEO, her tekrar eden birimin bir oksijen atomu aracılığıyla diğerine bağlandığı doğrusal bir polimer zincir yapısına sahiptir. Bu yapı, polimere çözünürlük ve suda viskoz çözeltiler oluşturma yeteneği gibi benzersiz özelliklerini verir.
Polietilen oksidin çözünürlüğü
PEO suda oldukça çözünür. Suda çözündüğünde polimer zincirleri ile su molekülleri arasındaki etkileşim nedeniyle viskoz çözeltiler oluşturur. PEO’nun çözünürlüğü sıcaklık, molekül ağırlığı ve konsantrasyon gibi faktörlerden de etkilenebilir.
| Dış görünüş | Beyaz katı |
| Spesifik yer çekimi | 1,1 – 1,3 g/ml |
| Renk | Renksiz |
| Koku | Kokusuz |
| Molar kütle | Değişir (n’ye bağlı olarak) |
| Yoğunluk | 1,1 – 1,3 g/ml |
| Füzyon noktası | 50°C – 70°C |
| Kaynama noktası | 300°C – 400°C |
| Flaş noktası | Uygulanamaz |
| sudaki çözünürlük | Çözünür |
| çözünürlük | Suda çözünebilir |
| Buhar basıncı | Zayıf |
| Buhar yoğunluğu | Müsait değil |
| pKa | Uygulanamaz |
| pH | Doğal |
Polietilen oksidin güvenliği ve tehlikeleri
PEO doğru kullanıldığında nispeten güvenli kabul edilir. Ancak her kimyasal madde gibi, bazı önlemlerin alınması gerekir. Bazı kişilerde tahrişe veya hassasiyete neden olabileceğinden ciltle doğrudan temastan kaçınılmalıdır. Solunum sistemini tahriş edebileceğinden toz veya buharın solunması en aza indirilmelidir. Buhar oluşumunu önlemek için PEO ile çalışırken yeterli havalandırma önerilir. Yanlışlıkla yutulması durumunda tıbbi yardıma başvurulmalıdır. Tutuşturucu kaynaklardan uzak tutmak da dahil olmak üzere uygun depolama ve taşıma prosedürlerini takip etmek önemlidir. Genel olarak, PEO ile çalışırken iyi laboratuvar ve işyeri güvenlik önlemlerinin uygulanması çok önemlidir.
| Tehlike sembolleri | Hiçbiri |
| Güvenlik Açıklaması | Yeterli havalandırmayla tutun. Ciltle doğrudan temastan kaçının. Toz/sis solumayı en aza indirin. |
| BM kimlik numaraları | Uygulanamaz |
| HS kodu | 3907.20 |
| Tehlike sınıfı | sınıflandırılmamış |
| Paketleme grubu | Uygulanamaz |
| Toksisite | Düşük toksisite |
Polietilen oksit sentezi için yöntemler
PEO sentezinde farklı yöntemler kullanılır. Yaygın olarak kullanılan bir yaklaşım, etilen oksit monomerlerinin polimerleştirilmesidir. Bu işlem , etilen oksidin, alkali metal hidroksit veya asidik bir bileşik gibi bir başlatıcı veya katalizörle reaksiyona girmesini gerektirir. Başlatıcı, etilen oksidin halka yapısını açarak monomerlerin PEO polimer zincirine katılmasını ve oluşturmasını sağlar.
Başka bir işlem, katalizör olarak bir alkali metal alkoksit veya alkali metal hidrit kullanılarak etilen oksidin anyonik polimerizasyonunu kullanır. Bu yöntem, moleküler ağırlığın kontrol edilmesini ve iyi tanımlanmış PEO yapılarının üretilmesini mümkün kılar.
Epiklorohidrin veya etilen karbonat gibi etilen oksit türevlerinin bir katalizör kullanılarak halka açılması polimerizasyonu PEO zincirlerinin oluşumuyla sonuçlanır.
Canlı polimerizasyon veya kontrollü radikal polimerizasyon yöntemleri, belirli moleküler ağırlıklara ve dar polidispersitelere sahip PEO’ların hassas şekilde üretilmesini sağlar.
Çeşitli polimerizasyon teknikleri PEO sentezini kolaylaştırarak istenilen uygulamaya bağlı olarak farklı moleküler ağırlık, yapı ve özelliklere sahip PEO’ların üretilmesine olanak sağlar.
Polietilen oksit kullanımı
PEO benzersiz özelliklerinden dolayı farklı alanlarda çeşitli uygulamalara sahiptir. Bazı yaygın kullanımlar şunları içerir:
- Farmasötikler: İlaç formülasyonlarında yardımcı madde olarak görev yaparak, az çözünen ilaçların çözünürlüğünü ve biyoyararlanımını artırır.
- Seramik: Seramik işlemede bağlayıcı olarak görev yapar, seramik gövdelere şekil verilmesine yardımcı olur ve yeşil dayanıklılık sağlar.
- Kişisel Bakım Ürünleri: Losyon, krem ve şampuanlarda kıvam arttırıcı madde olarak görev yapar, viskozite ve stabilite kazandırır.
- Yapıştırıcılar: Yapıştırıcı formülasyonlarının yapışma ve esneklik özelliği sağlayan bir bileşenidir.
- Tekstiller: Daha iyi dokumayı teşvik eden ve iplik kopmasını azaltan bir haşıl maddesi olarak tekstillerin işlenmesinde uygulama alanı bulur.
- Kağıt endüstrisi: Kağıt yapım sürecinde ince parçacıkların tutulmasını iyileştirerek ve kağıdın gücünü artırarak bir tutma maddesi olarak görev yapar.
- Katı Elektrolitler: Katı hal pilleri ve yakıt hücreleri, yüksek iyonik iletkenliği nedeniyle katı elektrolit olarak kullanır.
- Su arıtma: Su arıtma proseslerinde askıda kalan partiküllerin flokülasyonunu kolaylaştırarak uzaklaştırılmasını kolaylaştırır.
- Kontrollü Salım Sistemleri: İlaçların uzun süre kontrollü salınımı için ilaç dağıtım sistemlerinin geliştirilmesine yardımcı olur.
- Ambalaj: Gıda ambalajında nem bariyeri görevi görerek içindekileri nem emiliminden korur.
- Yağlayıcılar: Çeşitli uygulamalarda yağlayıcı katkı maddesi olarak görev yaparak sürtünmeyi ve aşınmayı azaltır.
Sorular:
S: Polietilen oksit nasıl yapılır?
C: PEO, alkali metal hidroksitler veya asidik bileşikler gibi başlatıcılar veya katalizörler kullanılarak etilen oksit monomerlerinin polimerleştirilmesiyle yapılabilir.
S: Polietilen oksit yüksek sıcaklıklarda jelleşir mi?
C: PEO, ısıya duyarlı özellikleri nedeniyle yüksek sıcaklıklarda sıvı halden jel benzeri bir duruma dönüşerek jeller oluşturabilir.
S: Polietilen oksit biyolojik olarak parçalanabilir mi?
C: Hayır, PEO enzimatik bozunmaya karşı yüksek dirence sahip olduğundan biyolojik olarak kolayca parçalanamaz.
S: Aseton “polietilen oksit” ile uyumlu mudur?
C: Evet, aseton genellikle PEO ile uyumludur ve solvent olarak kullanılabilir.
S: Polietilen oksit nedir?
C: PEO, tekrarlanan etilen oksit birimlerinden oluşan zincir benzeri yapıya sahip bir polimerdir.
S: Difüzyon sınırlı oksidasyon polietilen için bir sorun mudur?
C: Difüzyonla sınırlı oksidasyon genellikle polietilen için bir sorun değildir çünkü oksidatif bozunmaya karşı iyi bir dirence sahiptir.
S: Polietilen oksit etanolde çözünür mü?
C: Evet, PEO etanolde çözünür ve berrak çözeltiler oluşturur.
S: Polietilen oksit bir termojel midir?
C: Evet, PEO ısıtıldığında jeller veya jel benzeri yapılar oluşturarak termojelleşme davranışı sergileyebilir.
S: Polietilen oksit güvenli midir?
C: PEO, uygun şekilde kullanıldığında genellikle güvenli kabul edilir, ancak doğrudan cilt temasından ve toz/sis solunmasından kaçınmak için önlemler alınmalıdır.