Бигзор ман SAP-ро, ки ба наздикӣ ба он бештар таваҷҷӯҳ доред, муаррифӣ кунам! Полимери суперҷаббанда (SAP) як навъи нави маводи полимерии функсионалӣ мебошад. Он дорои функсияи баланди ҷабби об аст, ки обро аз сад то чанд ҳазор маротиба вазнинтар аз худ ҷаббида мегирад ва дорои сифати аълои нигоҳдории об мебошад. Пас аз он ки он обро ҷаббида, ба гидрогел табдил меёбад, ҷудо кардани об ҳатто агар он фишор дошта бошад ҳам, душвор аст. Аз ин рӯ, он доираи васеи истифода дар соҳаҳои гуногун, аз қабили маҳсулоти гигиенаи шахсӣ, истеҳсоли саноатӣ ва кишоварзӣ ва муҳандисии шаҳрвандӣ дорад.
Қатрони суперҷаббанд як навъи макромолекулаҳоест, ки гурӯҳҳои гидрофилӣ ва сохтори салибпайвандро дар бар мегиранд. Онро аввал Fanta ва дигарон бо роҳи пайванд кардани крахмал бо полиакрилонитрил ва сипас собункунонӣ истеҳсол кардаанд. Мувофиқи ашёи хом, силсилаи крахмал (пайвандшуда, карбоксиметилшуда ва ғайра), силсилаи селлюлоза (карбоксиметилшуда, пайвандшуда ва ғайра), силсилаи полимерҳои синтетикӣ (кислотаи полиакрилӣ, спирти поливинилӣ, силсилаи полиокси этиленӣ ва ғайра) дар якчанд категорияҳо мавҷуданд. Дар муқоиса бо крахмал ва селлюлоза, қатрони суперҷаббандаи кислотаи полиакрилӣ як қатор бартариҳоро дорад, ба монанди арзиши пасти истеҳсолӣ, раванди содда, самаранокии баланди истеҳсолӣ, қобилияти ҷабби қавии об ва мӯҳлати нигоҳдории дарози маҳсулот. Он ба нуқтаи тадқиқоти кунунии ин соҳа табдил ёфтааст.
Принсипи кори ин маҳсулот чист? Дар айни замон, кислотаи полиакрилӣ 80% истеҳсоли қатрони суперҷаббанда дар ҷаҳонро ташкил медиҳад. Қатрони суперҷаббанда одатан як электролити полимерӣ мебошад, ки дорои гурӯҳи гидрофилӣ ва сохтори салибпайванд мебошад. Пеш аз ҷабби об, занҷирҳои полимер ба якдигар наздик ва печидаанд, салибпайванданд, то сохтори шабакавӣ ташкил диҳанд, то мустаҳкамии умумӣ ба даст оварда шавад. Ҳангоми тамос бо об, молекулаҳои об тавассути амали капиллярӣ ва диффузия ба қатрон ворид мешаванд ва гурӯҳҳои ионшуда дар занҷир дар об ионизатсия мешаванд. Аз сабаби теладиҳии электростатикӣ байни ҳамон ионҳо дар занҷир, занҷири полимер дароз мешавад ва варам мекунад. Аз сабаби талаботи бетарафии электрикӣ, ионҳои муқобил наметавонанд ба беруни қатрон кӯч кунанд ва фарқияти консентратсияи ионҳо байни маҳлул дар дохил ва беруни қатрон фишори осмотикии баръаксро ба вуҷуд меорад. Таҳти таъсири фишори осмос баръакс, об минбаъд ба қатрон ворид шуда, гидрогелро ташкил медиҳад. Дар айни замон, сохтори шабакавии салибпайванд ва пайванди гидрогении худи қатрон васеъшавии номаҳдуди гелро маҳдуд мекунад. Вақте ки об миқдори ками намак дорад, фишори осмотикии баръакс коҳиш меёбад ва дар айни замон, аз сабаби таъсири муҳофизатии иони муқобил, занҷири полимерӣ кам мешавад, ки боиси коҳиши назарраси қобилияти ҷабби об дар қатрон мегардад. Умуман, қобилияти ҷабби об дар қатрони суперабсорбент дар маҳлули 0,9% NaCl танҳо тақрибан 1/10 қисми оби деионизатсияшуда мебошад. Ҷабби об ва нигоҳдории об ду ҷанбаи як мушкилот мебошанд. Лин Рунсюн ва ҳамкорон онҳоро дар термодинамика баррасӣ карданд. Дар зери ҳарорат ва фишори муайян, қатрони суперабсорбент метавонад обро худ аз худ ҷаббида гирад ва об ба қатрон ворид мешавад ва энталпияи озоди тамоми системаро то расидан ба мувозинат коҳиш медиҳад. Агар об аз қатрон берун равад ва энталпияи озодро зиёд кунад, ин ба устувории система мусоидат намекунад. Таҳлили дифференсиалии термикӣ нишон медиҳад, ки 50% оби аз ҷониби қатрони суперҷаббанд ҷаббидашаванда ҳанӯз ҳам дар шабакаи гелии болотар аз 150°C ҷойгир аст. Аз ин рӯ, ҳатто агар фишор дар ҳарорати муқаррарӣ татбиқ карда шавад ҳам, об аз қатрони суперҷаббанд, ки аз ҷониби хосиятҳои термодинамикии қатрони суперҷаббанд муайян карда мешавад, берун намеравад.
Дафъаи дигар, ҳадафи мушаххаси SAP-ро ба шумо хабар диҳед.
Вақти нашр: 08 декабри соли 2021