Жакында сизди көбүрөөк кызыктырган SAP менен тааныштырайын! Супер сиңирүүчү полимер (SAP) - бул функционалдык полимер материалынын жаңы түрү. Ал өзүнөн бир нече жүздөн бир нече миң эсе оор сууну сиңирип алуучу жогорку суу сиңирүү функциясына ээ жана сууну эң сонун кармоо көрсөткүчүнө ээ. Ал сууну сиңирип, гидрогельге айлангандан кийин, басым астында болсо да, сууну бөлүп алуу кыйынга турат. Ошондуктан, ал жеке гигиена каражаттары, өнөр жай жана айыл чарба өндүрүшү, ошондой эле жарандык инженерия сыяктуу ар кандай тармактарда кеңири колдонулат.
Супер сиңирүүчү чайыр - бул гидрофилдик топторду жана кайчылаш байланышкан түзүлүштү камтыган макромолекулалардын бир түрү. Алгач Fanta жана башкалар тарабынан крахмалды полиакрилонитрил менен кыйыштыруу жана андан кийин самындап алуу жолу менен өндүрүлгөн. Чийки заттын түрүнө жараша, бир нече категорияда крахмал сериялары (кыйыштырылган, карбоксиметилденген ж.б.), целлюлоза сериялары (карбоксиметилденген, кыйыштырылган ж.б.), синтетикалык полимер сериялары (полиакрил кислотасы, поливинил спирти, полиоксиэтилен сериясы ж.б.) бар. Крахмал жана целлюлоза менен салыштырганда, полиакрил кислотасынын супер сиңирүүчү чайыры өндүрүштүн төмөн наркы, жөнөкөй процесс, жогорку өндүрүш натыйжалуулугу, күчтүү суу сиңирүү жөндөмдүүлүгү жана продукциянын узак сактоо мөөнөтү сыяктуу бир катар артыкчылыктарга ээ. Ал бул тармактагы учурдагы изилдөөнүн эң популярдуу жерине айланды.
Бул продуктунун иштөө принциби кандай? Учурда полиакрил кислотасы дүйнөдөгү супер абсорбенттик чайыр өндүрүшүнүн 80% түзөт. Супер абсорбенттик чайыр, адатта, гидрофилдик топту жана кайчылаш байланышкан түзүлүштү камтыган полимер электролит болуп саналат. Сууну сиңирүүдөн мурун, полимер чынжырлар бири-бирине жакын жана бири-бирине чырмалышып, жалпы бекитүүгө жетүү үчүн тармактык түзүлүштү түзүү үчүн кайчылаш байланышкан. Суу менен байланышта болгондо, суу молекулалары капиллярдык аракет жана диффузия аркылуу чайырга кирип, чынжырдагы иондоштурулган топтор сууда иондоштурат. Чынжырдагы ошол эле иондордун ортосундагы электростатикалык түртүүнүн натыйжасында полимер чынжыры созулуп, шишийт. Электрдик нейтралдуулук талабынан улам, каршы иондор чайырдын сыртына жыла албайт жана чайырдын ичиндеги жана сыртындагы эритменин ортосундагы ион концентрациясынын айырмасы тескери осмос басымын пайда кылат. Тескери осмос басымынын таасири астында суу гидрогельди пайда кылуу үчүн чайырга андан ары кирет. Ошол эле учурда, чайырдын өзүндөгү кайчылаш байланышкан тармактык түзүлүш жана суутек байланышы гелдин чексиз кеңейишин чектейт. Сууда аз өлчөмдө туз болгондо, тескери осмос басымы төмөндөйт жана ошол эле учурда каршы иондун коргоочу таасиринен улам полимер чынжыры кичирейет, натыйжада чайырдын сууну сиңирүү жөндөмдүүлүгү бир топ төмөндөйт. Жалпысынан алганда, 0,9% NaCl эритмесиндеги супер сиңирүүчү чайырдын сууну сиңирүү жөндөмдүүлүгү деиондоштурулган суунун 1/10 бөлүгүн гана түзөт. Сууну сиңирүү жана сууну кармоо бир эле көйгөйдүн эки аспектиси. Линь Руньсюн жана башкалар аларды термодинамикада талкуулашкан. Белгилүү бир температурада жана басымда супер сиңирүүчү чайыр сууну өзүнөн-өзү сиңирип алат жана суу чайырга кирип, бүт системанын эркин энтальпиясын тең салмактуулукка жеткенге чейин азайтат. Эгерде суу чайырдан чыгып, эркин энтальпияны көбөйтсө, бул системанын туруктуулугуна өбөлгө түзбөйт. Дифференциалдык термикалык анализ көрсөткөндөй, супер абсорбенттик чайыр сиңирген суунун 50% 150°C жогору гель тармагында дагы эле камалып турат. Ошондуктан, кадимки температурада басым жасалса да, суу супер абсорбенттик чайырдан чыкпайт, бул супер абсорбенттик чайырдын термодинамикалык касиеттери менен аныкталат.
Кийинки жолу SAPтын конкреттүү максатын айтыңыз.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 8-декабры