Reacciones de neutralización ácido-base y ecuaciones iónicas netas
Los polímeros sensibles al pH pueden dividirse en dos categorías: los que tienen grupos ácidos (como -COOH y -SO3H) y los que tienen grupos básicos (-NH2). El mecanismo de respuesta es el mismo para ambos, sólo varía el estímulo. La forma general del polímero es una columna vertebral con “grupos colgantes” funcionales que cuelgan de ella. Cuando estos grupos funcionales se ionizan en determinados niveles de pH, adquieren una carga (+/-). Las repulsiones entre cargas similares hacen que los polímeros cambien de forma[1][2].
Los poliácidos, también conocidos como polímeros aniónicos, son polímeros que tienen grupos ácidos[2]. Ejemplos de grupos funcionales ácidos son los ácidos carboxílicos (-COOH), los ácidos sulfónicos (-SO3H), los ácidos fosfónicos y los ácidos borónicos. Los poliácidos aceptan protones a valores de pH bajos. A valores de pH más altos, se desprotonan y se cargan negativamente[1] Las cargas negativas crean una repulsión que hace que el polímero se hinche. Este comportamiento de hinchamiento se observa cuando el pH es mayor que el pKa del polímero[2]. Algunos ejemplos son los polímeros de polimetilmetacrilato (pharmacologyonline 1 (2011)152-164) y el ftalato de acetato de celulosa.
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Poliacrilato de sodio (ACR)[1]: 233 , también conocido como waterlock, es una sal sódica del ácido poliacrílico con la fórmula química [-CH2-CH(CO2Na)-]n y tiene amplias aplicaciones en productos de consumo[2]. Este polímero superabsorbente (SAP) tiene la capacidad de absorber de 100 a 1000 veces su masa en agua. El poliacrilato de sodio es un polielectrolito aniónico[3] con grupos carboxílicos cargados negativamente en la cadena principal. El poliacrilato de sodio es un polímero químico formado por cadenas de compuestos de acrilato. Contiene sodio, lo que le confiere la capacidad de absorber grandes cantidades de agua. Cuando se disuelve en agua, forma una solución espesa y transparente debido a las interacciones iónicas de las moléculas. El poliacrilato de sodio tiene muchas propiedades mecánicas favorables. Algunas de estas ventajas son la buena estabilidad mecánica, la alta resistencia al calor y la fuerte hidratación. Se ha utilizado como aditivo para productos alimentarios como el pan, el zumo y el helado.
Aunque los ácidos poliacrílicos neutralizados con sodio son la forma más comúnmente utilizada en la industria, también hay otras sales disponibles, como las de potasio, litio y amonio[4] Los orígenes de la química de los polímeros superabsorbentes se remontan a principios de los años 60, cuando el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) desarrolló los primeros materiales poliméricos superabsorbentes.
OCR A 6.1.3 Ácidos carboxílicos y ésteres REVISIÓN
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Química Allery
ResumenComo se ha señalado en los capítulos anteriores, la formación de polímeros en presencia de cargas ácidas y básicas viene determinada por el carácter de adsorción de la interacción ácido-base dentro de las composiciones. Cuando se introduce un relleno -un ácido o una base sólida- en un polímero ya preparado (básico o ácido, respectivamente), la estructura y las propiedades del polímero pueden variar como resultado de la interacción de adsorción. Estas cargas afectan al polímero de forma más significativa cuando se introducen durante la etapa de formación del polímero, es decir, antes de la realización de la polimerización o policondensación. Así, modifican no sólo la estructura y las propiedades del polímero, sino también la cinética, la termodinámica y el mecanismo de polimerización. Los numerosos datos publicados demuestran que los ácidos y las bases sólidas se comportan como catalizadores eficaces de la polimerización y la policondensación.Palabras claveEstas palabras clave han sido añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que el algoritmo de aprendizaje mejore.