පළමු කතාව—සුපිරි අවශෝෂක පොලිමර්

මෑතකදී ඔබ වඩාත් උනන්දු වූ SAP හඳුන්වා දීමට මට ඉඩ දෙන්න! සුපිරි අවශෝෂක පොලිමර් (SAP) යනු නව ආකාරයේ ක්‍රියාකාරී පොලිමර් ද්‍රව්‍යයකි. එයට ඉහළ ජල අවශෝෂණ ශ්‍රිතයක් ඇති අතර එය තමාට වඩා සිය ගණනක් සිට දහස් ගුණයකින් බරින් යුත් ජලය අවශෝෂණය කරන අතර විශිෂ්ට ජල රඳවා ගැනීමේ කාර්ය සාධනයක් ඇත. එය ජලය අවශෝෂණය කර හයිඩ්‍රොජෙල් බවට පත් වූ පසු, පීඩනයට ලක් වුවද ජලය වෙන් කිරීම දුෂ්කර ය. එබැවින්, පුද්ගලික සනීපාරක්ෂක නිෂ්පාදන, කාර්මික හා කෘෂිකාර්මික නිෂ්පාදන සහ සිවිල් ඉංජිනේරු විද්‍යාව වැනි විවිධ ක්ෂේත්‍රවල එය පුළුල් පරාසයක භාවිතයන් ඇත.

සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල යනු ජලාකර්ෂණීය කාණ්ඩ සහ හරස් සම්බන්ධිත ව්‍යුහයක් අඩංගු සාර්ව අණු වර්ගයකි. එය මුලින්ම ෆැන්ටා සහ අනෙකුත් අය විසින් පොලිඇක්‍රිලෝනිට්‍රයිල් සමඟ පිෂ්ඨය බද්ධ කිරීමෙන් සහ පසුව සැපෝනිෆයි කිරීමෙන් නිෂ්පාදනය කරන ලදී. අමුද්‍රව්‍යවලට අනුව, පිෂ්ඨ ශ්‍රේණි (බද්ධ කරන ලද, කාබොක්සිමීතයිලීකරණය කරන ලද, ආදිය), සෙලියුලෝස් ශ්‍රේණි (කාබොක්සිමීතයිලීකරණය කරන ලද, බද්ධ කරන ලද, ආදිය), කෘතිම පොලිමර් ශ්‍රේණි (පොලියැක්‍රිලික් අම්ලය, පොලිවයිනයිල් මධ්‍යසාර, පොලිඔක්සි එතිලීන් ශ්‍රේණි ආදිය) කාණ්ඩ කිහිපයකින් ඇත. පිෂ්ඨය සහ සෙලියුලෝස් සමඟ සසඳන විට, පොලිඇක්‍රිලික් අම්ල අධි අවශෝෂක දුම්මල අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය, සරල ක්‍රියාවලිය, ඉහළ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව, ශක්තිමත් ජල අවශෝෂණ ධාරිතාව සහ දිගු නිෂ්පාදන ආයු කාලය වැනි වාසි මාලාවක් ඇත. එය මෙම ක්ෂේත්‍රයේ වත්මන් පර්යේෂණ උණුසුම් ස්ථානය බවට පත්ව ඇත.

මෙම නිෂ්පාදනයේ මූලධර්මය කුමක්ද? වර්තමානයේ, ලෝකයේ සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල නිෂ්පාදනයෙන් 80% ක් පොලිඇක්‍රිලික් අම්ලය වේ. සුපිරි අවශෝෂක දුම්මල සාමාන්‍යයෙන් හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩයක් සහ හරස් සම්බන්ධිත ව්‍යුහයක් අඩංගු පොලිමර් ඉලෙක්ට්‍රෝලය වේ. ජලය අවශෝෂණය කිරීමට පෙර, පොලිමර් දාම එකිනෙකට සමීපව හා එකට පැටලී, ජාල ව්‍යුහයක් සාදමින් හරස් සම්බන්ධ වී ඇති අතර එමඟින් සමස්ත සවි කිරීම සාක්ෂාත් කර ගනී. ජලය සමඟ ස්පර්ශ වන විට, කේශනාලිකා ක්‍රියාකාරිත්වය සහ විසරණය හරහා ජල අණු දුම්මලයට විනිවිද යන අතර, දාමයේ අයනීකෘත කණ්ඩායම් ජලයේ අයනීකෘත වේ. දාමයේ ඇති එකම අයන අතර විද්‍යුත් ස්ථිතික විකර්ෂණය හේතුවෙන්, පොලිමර් දාමය දිගු වී ඉදිමෙයි. විද්‍යුත් උදාසීනත්වයේ අවශ්‍යතාවය නිසා, ප්‍රති අයන දුම්මලයෙන් පිටත සංක්‍රමණය විය නොහැකි අතර, දුම්මලය ඇතුළත සහ පිටත ද්‍රාවණය අතර අයන සාන්ද්‍රණයේ වෙනස ප්‍රතිලෝම ඔස්මොටික් පීඩනයක් සාදයි. ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පීඩනයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, හයිඩ්‍රොජෙල් සෑදීම සඳහා ජලය තවදුරටත් දුම්මලයට ඇතුළු වේ. ඒ සමඟම, දුම්මලයේ හරස් සම්බන්ධිත ජාල ව්‍යුහය සහ හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය ජෙල්හි අසීමිත ප්‍රසාරණය සීමා කරයි. ජලයේ ලුණු කුඩා ප්‍රමාණයක් අඩංගු වූ විට, ප්‍රතිලෝම ඔස්මොටික් පීඩනය අඩු වන අතර, ඒ සමඟම, ප්‍රති-අයන වල ආවරණ බලපෑම හේතුවෙන්, පොලිමර් දාමය හැකිලෙනු ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස දුම්මලයේ ජල අවශෝෂණ ධාරිතාව විශාල ලෙස අඩු වේ. සාමාන්‍යයෙන්, 0.9% NaCl ද්‍රාවණයක ඇති සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලවල ජල අවශෝෂණ ධාරිතාව අයනීකරණය කළ ජලයේ ජල අවශෝෂණ ධාරිතාවයෙන් 1/10 ක් පමණ වේ. ජල අවශෝෂණය සහ ජලය රඳවා තබා ගැනීම එකම ගැටලුවේ අංශ දෙකකි. ලින් රන්ෂියොන්ග් සහ වෙනත් අය තාප ගති විද්‍යාවේදී ඒවා සාකච්ඡා කළහ. 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 ගැලවී ගියහොත්, නිදහස් එන්තැල්පිය වැඩි වුවහොත්, එය පද්ධතියේ ස්ථායිතාවයට හිතකර නොවේ. අවකල තාප විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලයෙන් අවශෝෂණය වන ජලයෙන් 50% ක් තවමත් 150°C ට වැඩි ජෙල් ජාලයේ කොටු වී ඇති බවයි. එමනිසා, සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වයේ දී පීඩනය යෙදුවද, සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලයෙන් ජලය ගැලවී නොයනු ඇත, එය සුපිරි අවශෝෂක දුම්මලයේ තාප ගතික ගුණාංග මගින් තීරණය වේ.

ඊළඟ වතාවේ, SAP හි නිශ්චිත අරමුණ අමතන්න.


පළ කිරීමේ කාලය: දෙසැම්බර්-08-2021