Характеристика используемых реагентов и материалов

Хлорводородная кислота

Соляная кислота — сильная одноосновная кислота [1]. Токсичное действие на организм представлено в приложении А.

Физические свойства

Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящаяся» на воздухе (техническая соляная кислота — желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). Образует с водой азеотропную смесь

Максимальная концентрация при 20 °C равна 38 % по массе. Физико- термические свойства соляной кислоты такого раствора представлены в таблице 3 [1].

 

Таблица 3 – Физические свойства хлорводородной кислоты

Показатели	Значения
Молярная масса, г/моль	36,46
Плотность, г/см³	1,19
Температура плавления, °C	-30
Температура кипения, °C	48

 

Химические свойства

Являясь сильной кислотой, хлорводородная кислота очень хорошо вступает в реакции с основаниями, оксидами и солями металлов [1].

Метанол

Метанол —бесцветная ядовитая жидкость с алкогольным запахом, чье токсичное действие на организм представлено в приложении А.Содержится в формалине [4].

Физические свойства

Метанол смешивается во всех отношениях с водой, этиловым спиртом и эфиром; при смешении с водой происходит сжатие и разогревание. Горит синеватым пламенем. Подобно этиловому спирту — сильный растворитель, вследствие чего во многих случаях может заменять этиловый спирт.

Метанол с водой не образует азеотропной смеси, в результате чего смеси вода- метанол могут быть разделены ректификационной перегонкой. Физико- термические свойства метанола представлены в таблице 2 [2, 4, 5].

Таблица 2 – Физические свойства метанола

Показатели	Значения
Молярная масса, г/моль	32,04
Плотность, г/см³	0,7918
Температура плавления, °C	-97
Температура кипения, °C	64,7
Температура воспламенения, °C	13
Температура самовоспламенения, °C	440

 

Химические свойства

Обладает химическими свойствами одноатомных спиртов [4].

Формальдегид

Формальдегид — бесцветный газ с острым раздражающим запахом, содержится в формалине [6]. Токсичное действие формальдегида на организм представлено в приложении А.

Физические свойства

Формальдегид - газообразное бесцветное вещество, обладающее высокой химической и биологической активностью, хорошо растворимое в воде и спиртах. Формальдегид легко (иногда самопроизвольно) полимеризуется с образованием различных твердых форм формальдегида: триоксан, тетраоксан, полиформальдегид, параформальдегид, полиоксиметилен [6]. В таблице 1 представлены некоторые физико- термические свойства формальдегида [2, 6].

Таблица 1 – Физические свойства формальдегида

Показатели	Значения
Молярная масса, г/моль	30,03
Плотность, г/см³ (при минус 80 °C)	0,9151
Растворимость в воде до, %	37
Температура плавления, °C	−92
Температура кипения, °C	−19,2
Температура самовоспламенения, °C	435

 

Химические свойства

Из-за низкой электронной плотности на атоме углерода формальдегид легко вступает в реакции даже со слабыминуклеофилами. Этим, в частности, объясняется тот факт, что в водных растворах формальдегид находится в гидратированной форме.

Формальдегид вступает во все реакции, характерные для алифатических альдегидов. В частности, в реакции с нуклеофилами и восстановительными реагентами [6].

Поливиниловый спирт

Поливиниловый спирт— искусственный, водорастворимый, термопластичный полимер [7].

Химическая структура

В связи с тем, что исходный полимер (поливинилацетат) для получения поливинилового спирта получают реакцией полимеризации по типу «голова к хвосту», то и полученный ПВС имеет подобное строение. Общее число повторяющихся звеньев присоединенных по типу «голова к голове» достигает до 2 % и полностью зависит от их содержания висходом поливинилацетате. Звенья, присоединенные по типу «голова к голове», оказывают большое значение на физические свойства полимера, а также на его растворимость в воде. Слабая разветвленность ПВС обусловлена реакцией передачи цепи на стадии получения поливинилацетата. Центры разветвленности являются наиболее слабыми местами полимерной цепи, и именно по ним происходит разрыв цепи при реакции омыления и, как следствие, уменьшение молекулярной массы полимера. Такое утверждение для механизма омыления ПВА является общепринятым, но до настоящего времени отсутствуют публикации и экспериментальные данные подтверждающие это. Степень полимеризации ПВС составляет от 500 до 2500 и не совпадает со степенью полимеризации исходного ПВА при любых способах омыления.

Поливиниловый спирт, полученный из поливинилацетата, является тактическим полимером. Кристалличность ПВС обусловлена наличием большого числа гидроксильных групп в полимере. На кристалличность полимера также оказывают влияние предыстория получения полимера, разветвленность, степень гидролиза и тип распределения остаточных ацетатных групп. Чем выше степень гидролиза, тем выше кристалличность образца ПВС. При термической обработке полностью омыленного продукта его кристалличность повышается и приводит к снижению его растворимости в воде. Чем выше число остаточных ацетатных групп в ПВС, тем меньше образование кристаллических зон. Исключением для растворимости является аморфизованный ПВС. Ввиду малой исходной кристалличности, полимер (независимо от молекулярной массы) превосходно растворяется в воде [7].

Физические свойства

Поливиниловый спирт является превосходным эмульгирующим, адгезионным и пленкообразующим полимером с плотностью 1,27 г/мл. Он обладает высокой прочностью на разрыв и гибкостью. Эти свойства зависят от влажности воздуха, так как полимер адсорбирует влагу. Вода действует на полимер как пластификатор. При большой влажности у ПВС уменьшается прочность на разрыв, но увеличивается эластичность. Температура плавления находится в области 230 °C (в среде азота), а температура стеклования 85 °C для полностью гидролизованной формы. На воздухе при 220 °C ПВС необратимо разлагается с выделением окиси углерода, формальдегида, уксусной кислоты и изменением цвета полимера с белого на темно-коричневый. Температура стеклования и температура плавления зависят от молекулярной массы полимера. Аморфизованный ПВС не имеет характерной эндотермической области отвечающей за плавление кристаллической фазы, однако его термическое разложение идентично ПВС,полученному классическим способом. Взвешенная пыль поливинилового спирта образует с воздухом взрывоопасную смесь [3, 7].

Химические свойства

Поливиниловый спирт стабилен в отношении масел, жиров и органических растворителей [7].