पहली बात - सुपर शोषक बहुलक

मुझे उस एसएपी का परिचय दें, जिसमें आप हाल ही में अधिक रुचि रखते हैं! सुपर शोषक बहुलक (एसएपी) एक नए प्रकार की कार्यात्मक बहुलक सामग्री है। इसमें एक उच्च जल अवशोषण फ़ंक्शन है जो पानी को खुद से कई सौ से कई हजार गुना भारी रूप से अवशोषित करता है, और इसमें उत्कृष्ट जल प्रतिधारण प्रदर्शन होता है। एक बार जब यह पानी को अवशोषित कर लेता है और हाइड्रोजेल में सूज जाता है, तो पानी को अलग करना मुश्किल होता है, भले ही यह दबाव डाला जाए। इसलिए, व्यक्तिगत स्वच्छता उत्पादों, औद्योगिक और कृषि उत्पादन और सिविल इंजीनियरिंग जैसे विभिन्न क्षेत्रों में इसका एक विस्तृत श्रृंखला है।

सुपर शोषक राल एक प्रकार का मैक्रोमोलेक्यूल है जिसमें हाइड्रोफिलिक समूह और क्रॉस-लिंक्ड संरचना होती है। यह पहली बार Fanta और अन्य लोगों द्वारा PolyAcrylonitrile के साथ स्टार्च को ग्राफ्ट करके और फिर saponifying द्वारा निर्मित किया गया था। कच्चे माल के अनुसार, कई श्रेणियों में स्टार्च श्रृंखला (ग्राफ्टेड, कार्बोक्सिमेथिलेटेड, आदि), सेल्यूलोज श्रृंखला (कार्बोक्सिमेथिलेटेड, ग्राफ्टेड, आदि), सिंथेटिक पॉलिमर श्रृंखला (पॉलीएक्रिलिक एसिड, पॉलीविनाइल अल्कोहल, पॉलीवॉक्सी एथिलीन श्रृंखला, आदि) हैं। स्टार्च और सेल्यूलोज के साथ तुलना में, पॉलीक्रिलिक एसिड सुपरबसोरबेंट राल में कम उत्पादन लागत, सरल प्रक्रिया, उच्च उत्पादन दक्षता, मजबूत जल अवशोषण क्षमता और लंबे उत्पाद शेल्फ जीवन जैसे फायदे की एक श्रृंखला है। यह इस क्षेत्र में वर्तमान अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गया है।

इस उत्पाद का सिद्धांत क्या है? वर्तमान में, पॉलीक्रिलिक एसिड दुनिया के सुपर शोषक राल उत्पादन का 80% हिस्सा है। सुपर शोषक राल आम तौर पर एक बहुलक इलेक्ट्रोलाइट होता है जिसमें एक हाइड्रोफिलिक समूह और एक क्रॉस-लिंक्ड संरचना होती है। पानी को अवशोषित करने से पहले, बहुलक श्रृंखलाएं एक-दूसरे के करीब होती हैं और एक साथ उलझ जाती हैं, एक नेटवर्क संरचना बनाने के लिए क्रॉस-लिंक्ड होती हैं, ताकि समग्र बन्धन को प्राप्त किया जा सके। जब पानी के संपर्क में, पानी के अणु केशिका कार्रवाई और प्रसार के माध्यम से राल में प्रवेश करते हैं, और श्रृंखला पर आयनित समूहों को पानी में आयनित किया जाता है। श्रृंखला पर एक ही आयनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण, बहुलक श्रृंखला खिंचती है और सूज जाती है। विद्युत तटस्थता की आवश्यकता के कारण, काउंटर आयन राल के बाहर से पलायन नहीं कर सकते हैं, और राल के अंदर और बाहर समाधान के बीच आयन एकाग्रता में अंतर एक रिवर्स ऑस्मोटिक दबाव बनाता है। रिवर्स ऑस्मोसिस दबाव की कार्रवाई के तहत, पानी आगे एक हाइड्रोजेल बनाने के लिए राल में प्रवेश करता है। इसी समय, राल के क्रॉस-लिंक्ड नेटवर्क संरचना और हाइड्रोजन बॉन्डिंग स्वयं जेल के असीमित विस्तार को सीमित करते हैं। जब पानी में थोड़ी मात्रा में नमक होता है, तो रिवर्स ऑस्मोटिक दबाव कम हो जाएगा, और एक ही समय में, काउंटर आयन के परिरक्षण प्रभाव के कारण, बहुलक श्रृंखला सिकुड़ जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप राल की जल अवशोषण क्षमता में काफी कमी होगी। आम तौर पर, 0.9% NaCl समाधान में सुपर शोषक राल की जल अवशोषण क्षमता केवल विआयनीकृत पानी के लगभग 1/10 होती है। जल अवशोषण और जल प्रतिधारण एक ही समस्या के दो पहलू हैं। लिन रनक्सियन एट अल। थर्मोडायनामिक्स में उन पर चर्चा की। एक निश्चित तापमान और दबाव के तहत, सुपर शोषक राल अनायास पानी को अवशोषित कर सकता है, और पानी राल में प्रवेश करता है, पूरे सिस्टम के मुक्त थैलीपी को कम करता है जब तक कि यह संतुलन तक नहीं पहुंचता है। यदि पानी राल से बच जाता है, तो मुक्त थैलेपी को बढ़ाता है, यह सिस्टम की स्थिरता के लिए अनुकूल नहीं है। विभेदक थर्मल विश्लेषण से पता चलता है कि सुपर शोषक राल द्वारा अवशोषित पानी का 50% अभी भी 150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर जेल नेटवर्क में संलग्न है। इसलिए, भले ही दबाव सामान्य तापमान पर लागू किया जाता है, पानी सुपर शोषक राल से बच नहीं जाएगा, जो सुपर शोषक राल के थर्मोडायनामिक गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

अगली बार, SAP के विशिष्ट उद्देश्य को दूर करें।