ആദ്യ സംവാദം—സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് പോളിമർ

നിങ്ങൾക്ക് അടുത്തിടെ കൂടുതൽ താൽപ്പര്യമുള്ള SAP പരിചയപ്പെടുത്തട്ടെ! സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് പോളിമർ (SAP) ഒരു പുതിയ തരം ഫങ്ഷണൽ പോളിമർ മെറ്റീരിയലാണ്. ഇതിന് ഉയർന്ന ജല ആഗിരണം പ്രവർത്തനമുണ്ട്, അത് തന്നേക്കാൾ നൂറുകണക്കിന് മുതൽ ആയിരക്കണക്കിന് മടങ്ങ് വരെ ഭാരമുള്ള ജലത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ മികച്ച ജല നിലനിർത്തൽ പ്രകടനവുമുണ്ട്. ഒരിക്കൽ അത് വെള്ളം ആഗിരണം ചെയ്ത് ഒരു ഹൈഡ്രോജലായി വീർക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, അത് സമ്മർദ്ദത്തിലാക്കിയാലും വെള്ളം വേർതിരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. അതിനാൽ, വ്യക്തിഗത ശുചിത്വ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, വ്യാവസായിക, കാർഷിക ഉൽപ്പാദനം, സിവിൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് തുടങ്ങിയ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഇതിന് വിപുലമായ ഉപയോഗങ്ങളുണ്ട്.

ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകളും ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഘടനയും അടങ്ങിയ ഒരു തരം മാക്രോമോളിക്യൂളുകളാണ് സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിൻ. പോളിഅക്രിലോണിട്രൈൽ ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റാർച്ച് ഗ്രാഫ്റ്റ് ചെയ്തതിനു ശേഷം സാപ്പോണിഫൈ ചെയ്താണ് ഫാന്റയും മറ്റുള്ളവരും ഇത് ആദ്യം നിർമ്മിച്ചത്. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ അനുസരിച്ച്, സ്റ്റാർച്ച് സീരീസ് (ഗ്രാഫ്റ്റ് ചെയ്ത, കാർബോക്സിമെതൈലേറ്റഡ്, മുതലായവ), സെല്ലുലോസ് സീരീസ് (കാർബോക്സിമെതൈലേറ്റഡ്, ഗ്രാഫ്റ്റ് ചെയ്ത, മുതലായവ), സിന്തറ്റിക് പോളിമർ സീരീസ് (പോളിയാക്രിലിക് ആസിഡ്, പോളി വിനൈൽ ആൽക്കഹോൾ, പോളിയോക്സി എത്തിലീൻ സീരീസ് മുതലായവ) നിരവധി വിഭാഗങ്ങളിലായി ഉണ്ട്. സ്റ്റാർച്ചും സെല്ലുലോസും തമ്മിൽ താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പോളിഅക്രിലിക് ആസിഡ് സൂപ്പർഅബ്സോർബന്റ് റെസിൻ കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനച്ചെലവ്, ലളിതമായ പ്രക്രിയ, ഉയർന്ന ഉൽപാദന കാര്യക്ഷമത, ശക്തമായ ജല ആഗിരണം ശേഷി, നീണ്ട ഉൽപ്പന്ന ഷെൽഫ് ലൈഫ് എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഈ മേഖലയിലെ നിലവിലെ ഗവേഷണ കേന്ദ്രമായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.

ഈ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ തത്വം എന്താണ്? നിലവിൽ, ലോകത്തിലെ സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിൻ ഉൽപാദനത്തിന്റെ 80% പോളിഅക്രിലിക് ആസിഡാണ്. സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിൻ പൊതുവെ ഒരു ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പും ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഘടനയും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റാണ്. വെള്ളം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, പോളിമർ ശൃംഖലകൾ പരസ്പരം അടുത്തും പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചും ഒരു നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, അങ്ങനെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഉറപ്പിക്കൽ കൈവരിക്കുന്നു. വെള്ളവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, കാപ്പിലറി പ്രവർത്തനത്തിലൂടെയും വ്യാപനത്തിലൂടെയും ജല തന്മാത്രകൾ റെസിനിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുന്നു, കൂടാതെ ചെയിനിലെ അയോണൈസ്ഡ് ഗ്രൂപ്പുകൾ വെള്ളത്തിൽ അയോണൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ചെയിനിലെ ഒരേ അയോണുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം കാരണം, പോളിമർ ചെയിൻ നീട്ടുകയും വീർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വൈദ്യുത നിഷ്പക്ഷതയുടെ ആവശ്യകത കാരണം, കൌണ്ടർ അയോണുകൾക്ക് റെസിനിന്റെ പുറത്തേക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ റെസിനിനകത്തും പുറത്തുമുള്ള ലായനി തമ്മിലുള്ള അയോൺ സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസം ഒരു റിവേഴ്സ് ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം ഉണ്ടാക്കുന്നു. റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് മർദ്ദത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, വെള്ളം ഒരു ഹൈഡ്രോജൽ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് റെസിനിലേക്ക് കൂടുതൽ പ്രവേശിക്കുന്നു. അതേ സമയം, റെസിനിന്റെ ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടനയും ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗും ജെല്ലിന്റെ പരിധിയില്ലാത്ത വികാസത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. വെള്ളത്തിൽ ചെറിയ അളവിൽ ഉപ്പ് അടങ്ങിയിരിക്കുമ്പോൾ, റിവേഴ്സ് ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം കുറയുകയും, അതേ സമയം, കൌണ്ടർ അയോണിന്റെ ഷീൽഡിംഗ് പ്രഭാവം കാരണം, പോളിമർ ശൃംഖല ചുരുങ്ങുകയും, റെസിനിന്റെ ജല ആഗിരണം ശേഷിയിൽ വലിയ കുറവുണ്ടാകുകയും ചെയ്യും. സാധാരണയായി, 0.9% NaCl ലായനിയിലെ സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിനിന്റെ ജല ആഗിരണം ശേഷി ഡീയോണൈസ്ഡ് വെള്ളത്തിന്റെ ഏകദേശം 1/10 മാത്രമാണ്. ജല ആഗിരണം, ജല നിലനിർത്തൽ എന്നിവ ഒരേ പ്രശ്നത്തിന്റെ രണ്ട് വശങ്ങളാണ്. ലിൻ റൺസിയോങ് തുടങ്ങിയവർ തെർമോഡൈനാമിക്സിൽ ഇവയെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്തു. ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും, സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിൻ സ്വയമേവ വെള്ളം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ വെള്ളം റെസിനിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു, ഇത് സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്നതുവരെ മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും സ്വതന്ത്ര എൻതാൽപ്പി കുറയ്ക്കുന്നു. വെള്ളം റെസിനിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടുകയും, ഫ്രീ എൻതാൽപ്പി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്താൽ, അത് സിസ്റ്റത്തിന്റെ സ്ഥിരതയ്ക്ക് അനുയോജ്യമല്ല. സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിൻ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ 50% ഇപ്പോഴും 150°C ന് മുകളിലുള്ള ജെൽ നെറ്റ്‌വർക്കിൽ അടച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് ഡിഫറൻഷ്യൽ തെർമൽ വിശകലനം കാണിക്കുന്നു. അതിനാൽ, സാധാരണ താപനിലയിൽ മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ചാലും, സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിനിൽ നിന്ന് വെള്ളം രക്ഷപ്പെടില്ല, ഇത് സൂപ്പർ അബ്സോർബന്റ് റെസിനിന്റെ തെർമോഡൈനാമിക് ഗുണങ്ങളാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.

അടുത്ത തവണ, SAP യുടെ പ്രത്യേക ഉദ്ദേശ്യം എന്താണെന്ന് അറിയിക്കുക.