પ્રથમ વાત - સુપર શોષક પોલિમર

ચાલો હું એસ.એ.પી.નો પરિચય કરું છું કે તમને તાજેતરમાં વધુ રસ છે! સુપર શોષક પોલિમર (એસએપી) એ એક નવી પ્રકારની કાર્યાત્મક પોલિમર સામગ્રી છે. તેમાં water ંચી પાણીનું શોષણ કાર્ય છે જે પાણીને પોતાને કરતા ઘણા સોથી ઘણા હજાર ગણા ભારે શોષી લે છે, અને તેમાં પાણીની રીટેન્શનનું ઉત્તમ પ્રદર્શન છે. એકવાર તે પાણીને શોષી લે છે અને હાઇડ્રોજેલમાં ફૂલી જાય છે, તો પાણી દબાણ કરવામાં આવે તો પણ તેને અલગ કરવું મુશ્કેલ છે. તેથી, તેના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યક્તિગત સ્વચ્છતા ઉત્પાદનો, industrial દ્યોગિક અને કૃષિ ઉત્પાદન અને સિવિલ એન્જિનિયરિંગ જેવા વિવિધ ઉપયોગો છે.

સુપર શોષક રેઝિન એ એક પ્રકારનું મેક્રોમ્યુલેક્યુલ્સ છે જેમાં હાઇડ્રોફિલિક જૂથો અને ક્રોસ-લિંક્ડ સ્ટ્રક્ચર છે. તે સૌ પ્રથમ ફેન્ટા અને અન્ય લોકો દ્વારા પોલિઆક્રિલોનિટ્રિલથી સ્ટાર્ચને કલમ બનાવીને અને પછી સ p પ on નિફાઇંગ દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું. કાચા માલ અનુસાર, ત્યાં સ્ટાર્ચ સિરીઝ (કલમવાળી, કાર્બોક્સિમેથિલેટેડ, વગેરે), સેલ્યુલોઝ શ્રેણી (કાર્બોક્સિમેથિલેટેડ, કલમવાળી, વગેરે), કૃત્રિમ પોલિમર શ્રેણી (પોલિઆક્રિલિક એસિડ, પોલિવિનાઇલ આલ્કોહોલ, પોલિઓક્સી ઇથિલિન શ્રેણી, વગેરે) અનેક કેટેગરીમાં છે. સ્ટાર્ચ અને સેલ્યુલોઝની તુલનામાં, પોલિઆક્રિલિક એસિડ સુપ્રાબસોર્બન્ટ રેઝિનમાં ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ, સરળ પ્રક્રિયા, ઉચ્ચ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા, મજબૂત પાણી શોષણ ક્ષમતા અને લાંબા ઉત્પાદન શેલ્ફ લાઇફ જેવા ફાયદાઓની શ્રેણી છે. તે આ ક્ષેત્રમાં વર્તમાન સંશોધન હોટસ્પોટ બની ગયું છે.

આ ઉત્પાદનનો સિદ્ધાંત શું છે? હાલમાં, પોલિઆક્રિલિક એસિડ વિશ્વના સુપર શોષક રેઝિન ઉત્પાદનના 80% હિસ્સો ધરાવે છે. સુપર શોષક રેઝિન સામાન્ય રીતે એક પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે જેમાં હાઇડ્રોફિલિક જૂથ અને ક્રોસ-લિંક્ડ સ્ટ્રક્ચર છે. પાણીને શોષી લેતા પહેલા, પોલિમર સાંકળો એકબીજાની નજીક હોય છે અને એક સાથે ફસાઇ જાય છે, નેટવર્ક સ્ટ્રક્ચર બનાવવા માટે ક્રોસ-લિંક્ડ હોય છે, જેથી એકંદર ફાસ્ટનિંગ પ્રાપ્ત થાય. જ્યારે પાણીના સંપર્કમાં હોય ત્યારે, કેશિકા ક્રિયા અને પ્રસરણ દ્વારા પાણીના અણુઓ રેઝિનમાં પ્રવેશ કરે છે, અને સાંકળ પરના આયનાઇઝ્ડ જૂથોને પાણીમાં આયનોઇઝ કરવામાં આવે છે. સાંકળ પર સમાન આયનો વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક વિકારને કારણે, પોલિમર ચેઇન ખેંચાય છે અને સોજો આવે છે. વિદ્યુત તટસ્થતાની જરૂરિયાતને કારણે, કાઉન્ટર આયનો રેઝિનની બહારના ભાગમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકતા નથી, અને રેઝિનની અંદર અને બહારના સોલ્યુશન વચ્ચે આયનની સાંદ્રતામાં તફાવત વિપરીત ઓસ્મોટિક પ્રેશર બનાવે છે. રિવર્સ ઓસ્મોસિસ પ્રેશરની ક્રિયા હેઠળ, પાણી વધુ હાઇડ્રોજેલની રચના માટે રેઝિનમાં પ્રવેશ કરે છે. તે જ સમયે, રેઝિનનું ક્રોસ-લિંક્ડ નેટવર્ક સ્ટ્રક્ચર અને હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ પોતે જેલના અમર્યાદિત વિસ્તરણને મર્યાદિત કરે છે. જ્યારે પાણીમાં થોડી માત્રામાં મીઠું હોય છે, ત્યારે વિપરીત ઓસ્મોટિક દબાણ ઘટશે, અને તે જ સમયે, કાઉન્ટર આયનની ield ાલની અસરને કારણે, પોલિમર સાંકળ સંકોચાઈ જશે, પરિણામે રેઝિનની પાણી શોષણ ક્ષમતામાં મોટો ઘટાડો થશે. સામાન્ય રીતે, 0.9% એનએસીએલ સોલ્યુશનમાં સુપર શોષક રેઝિનની પાણી શોષણ ક્ષમતા, ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીના લગભગ 1/10 છે. પાણીનું શોષણ અને પાણીની રીટેન્શન એ જ સમસ્યાના બે પાસાં છે. લિન રનએક્સિઓંગ એટ અલ. થર્મોોડાયનેમિક્સમાં તેમની ચર્ચા કરી. ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ હેઠળ, સુપર શોષક રેઝિન સ્વયંભૂ પાણીને શોષી શકે છે, અને પાણી રેઝિનમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં સુધી તે સંતુલન સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી સમગ્ર સિસ્ટમની મુક્ત એન્થાલ્પી ઘટાડે છે. જો પાણી રેઝિનમાંથી છટકી જાય છે, મુક્ત એન્થાલ્પીમાં વધારો કરે છે, તો તે સિસ્ટમની સ્થિરતા માટે અનુકૂળ નથી. ડિફરન્સલ થર્મલ વિશ્લેષણ બતાવે છે કે સુપર શોષક રેઝિન દ્વારા શોષાયેલી 50% પાણી હજી પણ જેલ નેટવર્કમાં 150 ° સે ઉપરથી બંધ છે. તેથી, જો સામાન્ય તાપમાને દબાણ લાગુ કરવામાં આવે તો પણ, સુપર શોષક રેઝિનમાંથી પાણી છટકી શકશે નહીં, જે સુપર શોષક રેઝિનના થર્મોોડાયનેમિક ગુણધર્મો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

આગલી વખતે, એસએપીના વિશિષ્ટ હેતુને ટેલ કરો.