පළමු කතාව - සුපිරි අවශෝෂක පොලිමර්

ඔබ මෑතකදී වඩාත් උනන්දුවක් දක්වන SAP හඳුන්වා දීමට මට ඉඩ දෙන්න!Super Absorbent Polymer (SAP) යනු නව ආකාරයේ ක්‍රියාකාරී බහු අවයවක ද්‍රව්‍යයකි. එයට ඉහළ ජල අවශෝෂණ කාර්යයක් ඇති අතර එය තමාට වඩා සිය ගණනින් දහස් ගුණයකින් බරින් යුත් ජලය අවශෝෂණය කරන අතර විශිෂ්ට ජල රඳවා ගැනීමේ ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇත. එය ජලය අවශෝෂණය කර හයිඩ්‍රොජෙල් බවට පත් වූ පසු, එය පීඩනයකට ලක් කළද ජලය වෙන් කිරීම අපහසුය. එබැවින් පුද්ගලික සනීපාරක්ෂක නිෂ්පාදන, කාර්මික හා කෘෂිකාර්මික නිෂ්පාදන සහ සිවිල් ඉංජිනේරු විද්‍යාව වැනි විවිධ ක්ෂේත්‍රවල එය පුළුල් පරාසයක භාවිතයන් ඇත.

සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල යනු හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ සහ හරස් සම්බන්ධිත ව්‍යුහය අඩංගු සාර්ව අණු වර්ගයකි. එය මුලින්ම නිෂ්පාදනය කරන ලද්දේ ෆැන්ටා සහ අනෙකුත් අය විසින් පොලිඇක්‍රිලෝනයිට්‍රයිල් සමඟ පිෂ්ඨය බද්ධ කර පසුව saponifying කිරීමෙනි. අමුද්‍රව්‍යවලට අනුව, පිෂ්ඨය ශ්‍රේණි (බද්ධ, කාබොක්සිමෙතිලේටඩ්, ආදිය), සෙලියුලෝස් ශ්‍රේණි (කාබොක්සිමෙතිලේටඩ්, බද්ධ කළ, ආදිය), කෘතිම බහු අවයවික ශ්‍රේණි (පොලිඇක්‍රිලික් අම්ලය, පොලිවිවයිල් ඇල්කොහොල්, පොලිඔක්සි එතිලීන් ශ්‍රේණි, ආදිය) කාණ්ඩ කිහිපයකින් ඇත. . පිෂ්ඨය සහ සෙලියුලෝස් සමඟ සසඳන විට, පොලිඇක්‍රිලික් අම්ල සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය, සරල ක්‍රියාවලිය, ඉහළ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව, ශක්තිමත් ජල අවශෝෂණ ධාරිතාව සහ දිගු නිෂ්පාදන කල් තබා ගැනීම වැනි වාසි මාලාවක් ඇත. එය මෙම ක්ෂේත්‍රයේ වර්තමාන පර්යේෂණ උණුසුම් ස්ථානය බවට පත්ව ඇත.

මෙම නිෂ්පාදනයේ මූලධර්මය කුමක්ද? වර්තමානයේ, ලෝකයේ සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල නිෂ්පාදනයෙන් 80% ක් සඳහා පොලිඇක්‍රිලික් අම්ලය දායක වේ. සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල යනු සාමාන්‍යයෙන් හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩයක් සහ හරස් සම්බන්ධිත ව්‍යුහයක් අඩංගු බහු අවයවීය ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් වේ. ජලය අවශෝෂණය කිරීමට පෙර, බහු අවයවික දාම එකිනෙකට සමීප වන අතර එකට පැටලී, ජාල ව්‍යුහයක් සෑදීමට හරස් සම්බන්ධ කර ඇති අතර එමඟින් සමස්ත සවි කිරීම් සාක්ෂාත් කර ගත හැකිය. ජලය සමඟ ස්පර්ශ වන විට, ජල අණු කේශනාලිකා ක්‍රියාකාරිත්වය සහ විසරණය හරහා දුම්මල තුළට විනිවිද යන අතර දාමයේ අයනීකරණය වූ කණ්ඩායම් ජලයේ අයනීකරණය වේ. දාමයේ එකම අයන අතර ඇති විද්‍යුත් ස්ථිතික විකර්ෂණය හේතුවෙන්, පොලිමර් දාමය දිගු වී ඉදිමීම සිදු වේ. විද්‍යුත් මධ්‍යස්ථතාවයේ අවශ්‍යතාවය හේතුවෙන්, ප්‍රති අයනවලට දුම්මලයෙන් පිටත සංක්‍රමණය විය නොහැකි අතර, දුම්මල ඇතුළත සහ පිටත ද්‍රාවණය අතර අයන සාන්ද්‍රණයේ වෙනස ප්‍රතිලෝම ඔස්මොටික් පීඩනයක් සාදයි. ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පීඩනයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, ජලය තවදුරටත් දුම්මලයට ඇතුළු වී හයිඩ්‍රොජෙල් සාදයි. ඒ අතරම, හරස්-සම්බන්ධිත ජාල ව්‍යුහය සහ දුම්මලයේ හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය ජෙල් වල අසීමිත ප්‍රසාරණය සීමා කරයි. ජලයෙහි කුඩා ලුණු ප්‍රමාණයක් අඩංගු වූ විට, ප්‍රතිලෝම ඔස්මොටික් පීඩනය අඩු වන අතර, ඒ සමඟම, ප්‍රති අයනයේ ආවරණ බලපෑම හේතුවෙන්, පොලිමර් දාමය හැකිලෙනු ඇත, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ජල අවශෝෂණ ධාරිතාව විශාල ලෙස අඩු වේ. ෙරසින්. සාමාන්‍යයෙන්, 0.9% NaCl ද්‍රාවණයක ඇති සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලවල ජල අවශෝෂණ ධාරිතාව ඩියෝනීකරණය කළ ජලයෙන් 1/10ක් පමණ වේ. ජල අවශෝෂණය සහ ජලය රඳවා තබා ගැනීම එකම ගැටලුවක පැති දෙකකි. Lin Runxiong et al. තාප ගති විද්‍යාවේදී ඒවා සාකච්ඡා කළා. යම් උෂ්ණත්වයක් සහ පීඩනයක් යටතේ, සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලයට ස්වයංසිද්ධව ජලය අවශෝෂණය කර ගත හැකි අතර, ජලය දුම්මලයට ඇතුළු වන අතර, එය සමතුලිතතාවයට ළඟා වන තෙක් සමස්ත පද්ධතියේ නිදහස් එන්තැල්පිය අඩු කරයි. දුම්මලයෙන් ජලය පිටවන්නේ නම්, නිදහස් එන්තැල්පිය වැඩි කිරීම, එය පද්ධතියේ ස්ථායීතාවයට හිතකර නොවේ. අවකල තාප විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල මගින් අවශෝෂණය කරන ලද ජලයෙන් 50% ක් තවමත් 150 ° C ට වැඩි ජෙල් ජාලය තුළ වසා ඇති බවයි. එමනිසා, සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වයේ දී පීඩනය යෙදුවද, සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලයේ තාප ගතික ගුණ අනුව තීරණය වන සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලයෙන් ජලය ගැලවී නොයනු ඇත.

ඊළඟ වතාවේ, SAP හි නිශ්චිත අරමුණ කියන්න.