Azkenaldian gehien interesatzen zaizun SAP-a aurkezten dizuet! Super Xurgatzaile Polimeroa (SAP) polimero material funtzional mota berri bat da. Ura xurgatzeko funtzio handia du, ehunka edo milaka aldiz astunagoa den ura xurgatzen duena, eta ura atxikitzeko errendimendu bikaina du. Ura xurgatu eta hidrogel bihurtzen denean, zaila da ura bereiztea, presiopean egon arren. Hori dela eta, erabilera ugari ditu hainbat arlotan, hala nola higiene pertsonaleko produktuetan, industria eta nekazaritza ekoizpenean eta ingeniaritza zibilean.
Erretxina superxurgatzailea talde hidrofiloak eta egitura gurutzatua dituen makromolekula mota bat da. Fantak eta beste batzuek ekoitzi zuten lehen aldiz, almidoia poliakrilonitriloarekin txertatuz eta ondoren saponifikatuz. Lehengaien arabera, almidoi serieak (txertatuak, karboximetilatuak, etab.), zelulosa serieak (karboximetilatuak, txertatuak, etab.), polimero sintetiko serieak (azido poliakrilikoa, polibinil alkohola, polioxietileno seriea, etab.) daude hainbat kategoriatan. Almidoiarekin eta zelulosaarekin alderatuta, azido poliakrilikoaren erretxina superxurgatzaileak abantaila sorta bat du, hala nola ekoizpen-kostu baxua, prozesu sinplea, ekoizpen-eraginkortasun handia, ura xurgatzeko gaitasun handia eta produktuaren iraupen luzea. Eremu honetako ikerketa-gune nagusia bihurtu da gaur egun.
Zein da produktu honen printzipioa? Gaur egun, azido poliakrilikoak munduko erretxina superxurgatzailearen ekoizpenaren % 80a osatzen du. Erretxina superxurgatzailea, oro har, talde hidrofilo bat eta egitura gurutzatua dituen polimero elektrolito bat da. Ura xurgatu aurretik, polimero kateak elkarrengandik hurbil eta korapilatuta daude, sare-egitura bat osatzeko gurutzatuta, lotura orokorra lortzeko. Urarekin kontaktuan daudenean, ur molekulak erretxinan sartzen dira kapilaritate-ekintza eta difusioaren bidez, eta kateko talde ionizatuak uretan ionizatzen dira. Kateko ioi berdinen arteko aldarapen elektrostatikoa dela eta, polimero katea luzatu eta puztu egiten da. Neutralitate elektrikoaren eskakizunagatik, kontrako ioiek ezin dute erretxinaren kanpoaldera migratu, eta erretxinaren barruko eta kanpoko disoluzioaren arteko ioi-kontzentrazioaren alderantzizko presio osmotikoa sortzen du. Alderantzizko osmosi-presioaren eraginpean, ura erretxinan sartzen da hidrogel bat osatzeko. Aldi berean, erretxinaren sare-egiturak eta hidrogeno-loturak gelaren hedapen mugagabea mugatzen dute. Urak gatz kantitate txiki bat duenean, alderantzizko presio osmotikoa gutxitu egingo da, eta, aldi berean, kontraioiaren babes-efektuagatik, polimero-katea txikitu egingo da, eta ondorioz, erretxinaren ura xurgatzeko gaitasuna asko murriztuko da. Oro har, % 0,9ko NaCl disoluzioan erretxina superxurgatzailearen ura xurgatzeko gaitasuna ur desionizatuarenaren 1/10 ingurukoa baino ez da. Uraren xurgapena eta uraren atxikipena arazo beraren bi alderdi dira. Lin Runxiong et al.-ek termodinamikan aztertu zituzten. Tenperatura eta presio jakin baten pean, erretxina superxurgatzaileak ura berez xurga dezake, eta ura erretxinan sartzen da, sistema osoaren entalpia askea murriztuz orekara iritsi arte. Ura erretxinetik ihes egiten badu, entalpia askea handituz, ez da sistemaren egonkortasunerako lagungarria. Analisi termiko diferentzialak erakusten du erretxina superxurgatzaileak xurgatzen duen uraren % 50 oraindik gel-sarearen barruan dagoela 150 °C-tik gora. Beraz, tenperatura normalean presioa aplikatu arren, urak ez du ihes egingo super xurgatzaile erretxinatik, eta hori super xurgatzaile erretxina horren propietate termodinamikoek zehazten dute.
Hurrengoan, esan SAPen helburu zehatza.
Argitaratze data: 2021eko abenduak 8