पॉलीऐक्रेलिक एसिड

पॉली (ऐक्रेलिक एसिड) (पीएए; व्यापार नाम कार्बोमेर) एक बहुलक है जिसका सूत्र (CH2-CHCO2H)n. है। यह ऐक्रेलिक अम्ल (CH2=CHCO2H) का व्युत्पन्न है। होमोपोलिमर के अतिरिक्त, विभिन्न प्रकार के कॉपोलिमर और क्रॉसलिंक्ड पॉलिमर, और उनके आंशिक रूप से अवक्षेपित डेरिवेटिव ज्ञात और व्यावसायिक मूल्य के हैं। तटस्थ पीएच पर पानी के घोल में, पीएए एक आयनिक बहुलक है, अथार्त, पीएए की कई साइड चेन अपने प्रोटॉन खो देती हैं और ऋणात्मक चार्ज प्राप्त कर लेती हैं। आंशिक रूप से या पूरी तरह से अवक्षेपित पीएए पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स हैं, जिनमें पानी को अवशोषित करने और बनाए रखने की क्षमता होती है और उनकी मूल मात्रा से कई गुना अधिक सूजन होती है। ये गुण - अम्ल-क्षार और जल-आकर्षक - कई अनुप्रयोगों के आधार हैं।

संश्लेषण
पीएए मुक्त रेडिकल पोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित होता है। आरंभकर्ताओं में पोटेशियम परसल्फेट और एआईबीएन सम्मिलित हैं।

पॉलीएक्रेलिक अम्ल एक पॉलीओलेफ़िन है। इसे वैकल्पिक कार्बन पर कार्बोक्जिलिक अम्ल (CO2H) पदार्थों के साथ पॉलीथीन के रूप में देखा जा सकता है। इन समूहों के कारण, रीढ़ की हड्डी में वैकल्पिक कार्बन परमाणु स्टीरियोजेनिक (बोलचाल की भाषा में: चिरल) होते हैं। इस कारण से, ऐक्रेलिक अम्ल एटैक्टिक, सिंडियोटैक्टिक और आइसोटैक्टिक रूपों में उपस्थित है, चूँकि इस स्थिति पर संभवतः ही कभी चर्चा की जाती है। पोलीमराइजेशन की प्रारंभिक रेडिकल्स से की जाती है और इसे स्टीरियोरैंडम माना जाता है। क्रॉसलिंकिंग को कई विधियों से प्रस्तुत किया जा सकता है।

उत्पादन
2008 में लगभग 1,600,000,000 किग्रा का उत्पादन किया गया था।

संरचना और व्युत्पन्न
पॉलीएक्रेलिक अम्ल एक अशक्त आयनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट है, जिसकी आयनीकरण की डिग्री समाधान पीएच पर निर्भर करती है। कम pH पर अपने गैर-आयनित रूप में, पीएए विभिन्न गैर-आयनिक पॉलिमर (जैसे पॉलीइथाइलीन ऑक्साइड, पॉली-एन-विनाइल पायरोलिडोन, पॉलीएक्रिलामाइड और कुछ सेलूलोज़ ईथर) के साथ जुड़ सकता है और हाइड्रोजन-बंधित इंटरपोलिमर कॉम्प्लेक्स बना सकता है। जलीय घोल में पीएए चिटोसन, सर्फेक्टेंट और दवा अणुओं (उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोमाइसिन) जैसे विपरीत चार्ज वाले पॉलिमर के साथ पॉलीकॉम्प्लेक्स भी बना सकता है।

भौतिक गुण
सूखे पीएए को सफेद, रोएंदार पाउडर के रूप में बेचा जाता है। सूखे पाउडर के रूप में, धनात्मक रूप से चार्ज किए गए सोडियम आयन पॉलीएक्रिलेट से बंधे होते हैं, चूँकि जलीय घोल में सोडियम आयन अलग हो सकते हैं। कई धातु धनायनों की उपस्थिति पॉलिमर को बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित करने की अनुमति देती है।

अवशोषक
पीएए का व्यापक रूप से फैलाव में उपयोग किया जाता है और चूंकि आणविक भार का रियोलॉजिकल गुणों और फैलाव क्षमता और इसलिए अनुप्रयोगों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। पीएए का प्रमुख अनुप्रयोग सुपरअवशोषक पॉलिमर के रूप में है। पीएए का लगभग 25% डिटर्जेंट और फैलाने वालों के लिए उपयोग किया जाता है।

पॉलीएक्रेलिक अम्ल और इसके डेरिवेटिव का उपयोग डिस्पोजेबल डायपर में किया जाता है। ऐक्रेलिक अम्ल सुपरएडसॉर्बेंट पॉलिमर (एसएपी) का मुख्य घटक भी है, क्रॉस-लिंक्ड पॉलीक्रिलेट्स जो तरल में अपने स्वयं के वजन के 100 गुना से अधिक को अवशोषित और बनाए रख सकते हैं। अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन ने अप्रत्यक्ष खाद्य संपर्क के साथ पैकेजिंग में एसएपी के उपयोग को अधिकृत किया है।

सफाई
डिटर्जेंट में अधिकांशतः ऐक्रेलिक अम्ल के कॉपोलिमर होते हैं जो गंदगी को अलग करने में सहायता करते हैं। क्रॉस-लिंक्ड पॉलीएक्रेलिक अम्ल का उपयोग फर्श क्लीनर सहित घरेलू उत्पादों के प्रसंस्करण में भी किया गया है। पीएए एंटीसेप्टिक क्लोरहेक्सिडिन ग्लूकोनेट को निष्क्रिय कर सकता है।

जैव अनुकूल पदार्थ
न्यूट्रलाइज्ड पॉलीएक्रेलिक अम्ल जैल त्वचा देखभाल उत्पादों के लिए जैल जैसे चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बायोकंपैटिबल मैट्रिसेस हैं। आर्थोपेडिक प्रत्यारोपणों को जंग से बचाने के लिए पीएए फिल्मों को उन पर जमा किया जा सकता है। पीएए और जिलेटिन के क्रॉसलिंक्ड हाइड्रोजेल का उपयोग मेडिकल गोंद के रूप में भी किया गया है।

पेंट्स और कास्मेटिक
अन्य अनुप्रयोगों में पेंट और कास्मेटिक सम्मिलित हैं। वे तरल पदार्थ में निलंबित ठोस को स्थिर करते हैं, इमल्शन को अलग होने से रोकते हैं, और कास्मेटिक के प्रवाह में स्थिरता को नियंत्रित करते हैं। कार्बोमर कोड (910, 934, 940, 941, और 934पी) आणविक भार और बहुलक के विशिष्ट घटकों का संकेत हैं। कई अनुप्रयोगों के लिए पीएए का उपयोग क्षार धातु या अमोनियम लवण के रूप में किया जाता है, जैसे सोडियम पॉलीएक्रिलेट।

उभरते अनुप्रयोग
पीएए से प्राप्त हाइड्रोजेल ने घाव भरने के लिए पट्टियों और सहायता के रूप में उपयोग के लिए बहुत अध्ययन आकर्षित किया है।

ड्रिलिंग द्रव और धातु शमन
तेल ड्रिलिंग उद्योग के लिए फ़्लोक्यूलेशन (तथाकथित क्षारीय एक्रिलाट पॉलिमर ) के रूप में पीएए के उपयोग पर कुछ रिपोर्टें बनाई गई थीं।

यह भी बताया गया है कि इसका उपयोग धातुकर्म में धातु शमन के लिए किया जाता है (देखें सोडियम पॉलीएक्रिलेट)।