Son zamanlar daha çox maraqlandığınız SAP-ı təqdim edim! Super Absorbent Polimer (SAP) yeni bir funksional polimer material növüdür. Özündən bir neçə yüz, bir neçə min dəfə ağır suyu udan yüksək su udma funksiyasına malikdir və əla su saxlama xüsusiyyətinə malikdir. Suyu udandan və hidrojelə çevrildikdən sonra təzyiq altında olsa belə, suyu ayırmaq çətindir. Buna görə də, şəxsi gigiyena məhsulları, sənaye və kənd təsərrüfatı istehsalı və mülki mühəndislik kimi müxtəlif sahələrdə geniş istifadə sahəsinə malikdir.
Super udma qətranı hidrofilik qruplar və çarpaz əlaqəli quruluşa malik bir növ makromolekuldur. Əvvəlcə Fanta və başqaları tərəfindən nişastanı poliakrilonitril ilə calaq etmək və sonra sabunlaşdırmaqla istehsal edilmişdir. Xammal növünə görə, bir neçə kateqoriyada nişasta seriyası (calaq edilmiş, karboksimetilləşdirilmiş və s.), sellüloza seriyası (karboksimetilləşdirilmiş, calaq edilmiş və s.), sintetik polimer seriyası (poliakril turşusu, polivinil spirti, polioksi Etilen seriyası və s.) mövcuddur. Nişasta və sellüloza ilə müqayisədə poliakril turşusu super udma qətranı aşağı istehsal dəyəri, sadə proses, yüksək istehsal səmərəliliyi, güclü su udma qabiliyyəti və uzun məhsul raf ömrü kimi bir sıra üstünlüklərə malikdir. Bu sahədə mövcud tədqiqat mərkəzinə çevrilmişdir.
Bu məhsulun prinsipi nədir? Hazırda poliakril turşusu dünyanın super udma qətranının istehsalının 80%-ni təşkil edir. Super udma qətran ümumiyyətlə hidrofilik qrup və çarpaz əlaqəli strukturu ehtiva edən polimer elektrolitdir. Suyu udmazdan əvvəl polimer zəncirləri bir-birinə yaxındır və bir-birinə dolaşır, çarpaz əlaqəli şəkildə şəbəkə strukturu əmələ gətirir ki, ümumi bərkidilmə təmin edilsin. Su ilə təmasda olduqda, su molekulları kapilyar təsir və diffuziya yolu ilə qətrana nüfuz edir və zəncirdəki ionlaşmış qruplar suda ionlaşır. Zəncirdəki eyni ionlar arasındakı elektrostatik itələmə səbəbindən polimer zənciri uzanır və şişir. Elektrik neytrallığı tələbinə görə əks ionlar qətranın xaricinə miqrasiya edə bilmir və qətranın içərisindəki və xaricindəki məhlul arasındakı ion konsentrasiyasındakı fərq tərs osmotik təzyiq yaradır. Tərs osmoz təzyiqinin təsiri altında su hidrogel əmələ gətirmək üçün qətrana daha da daxil olur. Eyni zamanda, qətranın çarpaz əlaqəli şəbəkə quruluşu və hidrogen rabitəsi gelin məhdudiyyətsiz genişlənməsini məhdudlaşdırır. Suyun tərkibində az miqdarda duz olduqda, tərs osmotik təzyiq azalacaq və eyni zamanda, əks ionunun qoruyucu təsiri səbəbindən polimer zənciri kiçiləcək və nəticədə qətranın su udma qabiliyyəti xeyli azalacaq. Ümumiyyətlə, 0,9% NaCl məhlulunda super udma qətranın su udma qabiliyyəti deionlaşdırılmış suyun udma qabiliyyətinin yalnız 1/10 hissəsidir. Su udma və suyun saxlanması eyni problemin iki aspektidir. Lin Runxiong və digərləri bunları termodinamikada müzakirə etmişlər. Müəyyən bir temperatur və təzyiq altında super udma qətranı suyu kortəbii şəkildə udmaq qabiliyyətinə malikdir və su qətrana daxil olur və tarazlığa çatana qədər bütün sistemin sərbəst entalpiyasını azaldır. Su qətrandan çıxıb sərbəst entalpiyanı artırırsa, bu, sistemin sabitliyinə kömək etmir. Diferensial termal analiz göstərir ki, super udma qətranı tərəfindən udulan suyun 50%-i hələ də 150°C-dən yuxarı gel şəbəkəsində qalır. Buna görə də, normal temperaturda təzyiq tətbiq olunsa belə, su super udma qətranından çıxmayacaq ki, bu da super udma qətranın termodinamik xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir.
Növbəti dəfə SAP-ın konkret məqsədini deyin.
Yayımlanma vaxtı: 08 Dekabr 2021