ಮೊದಲ ಮಾತು—ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ಪಾಲಿಮರ್

ನೀವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರುವ SAP ಅನ್ನು ನಾನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೇನೆ! ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ಪಾಲಿಮರ್ (SAP) ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪಾಲಿಮರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದು ತನಗಿಂತ ನೂರಾರು ರಿಂದ ಹಲವಾರು ಸಾವಿರ ಪಟ್ಟು ಭಾರವಾದ ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನೀರಿನ ಧಾರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಆಗಿ ಊದಿಕೊಂಡ ನಂತರ, ಒತ್ತಡಕ್ಕೊಳಗಾದರೂ ನೀರನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ವೈಯಕ್ತಿಕ ನೈರ್ಮಲ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು, ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ಕೃಷಿ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸಿವಿಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಂತಹ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳವು ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಕ್ ಗುಂಪುಗಳು ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ ಆಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೊದಲು ಫ್ಯಾಂಟಾ ಮತ್ತು ಇತರರು ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲೋನಿಟ್ರೈಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪಿಷ್ಟವನ್ನು ಕಸಿ ಮಾಡಿ ನಂತರ ಸಪೋನಿಫೈ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರು. ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಪಿಷ್ಟ ಸರಣಿಗಳು (ಕಸಿಮಾಡಿದ, ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೀಥೈಲೇಟೆಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ), ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಸರಣಿಗಳು (ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೀಥೈಲೇಟೆಡ್, ಕಸಿಮಾಡಿದ, ಇತ್ಯಾದಿ), ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಣಿಗಳು (ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ, ಪಾಲಿವಿನೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್, ಪಾಲಿಯಾಕ್ಸಿ ಎಥಿಲೀನ್ ಸರಣಿ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಹಲವಾರು ವರ್ಗಗಳಲ್ಲಿವೆ. ಪಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಸೂಪರ್ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳವು ಕಡಿಮೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚ, ಸರಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪಾದನಾ ದಕ್ಷತೆ, ಬಲವಾದ ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಉತ್ಪನ್ನ ಶೆಲ್ಫ್ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಂತಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನಾ ತಾಣವಾಗಿದೆ.

ಈ ಉತ್ಪನ್ನದ ತತ್ವವೇನು? ಪ್ರಸ್ತುತ, ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಪ್ರಪಂಚದ ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ 80% ರಷ್ಟಿದೆ. ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಕ್ ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಗಿದೆ. ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು, ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಒಟ್ಟಾರೆ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಜಾಲ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವಾಗ, ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣದ ಮೂಲಕ ರಾಳದೊಳಗೆ ತೂರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸರಪಳಿಯ ಮೇಲಿನ ಅಯಾನೀಕೃತ ಗುಂಪುಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಸರಪಳಿಯ ಮೇಲಿನ ಅದೇ ಅಯಾನುಗಳ ನಡುವಿನ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ, ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಊದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕೌಂಟರ್ ಅಯಾನುಗಳು ರಾಳದ ಹೊರಭಾಗಕ್ಕೆ ವಲಸೆ ಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ರಾಳದ ಒಳಗೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ದ್ರಾವಣದ ನಡುವಿನ ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಹಿಮ್ಮುಖ ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ಆಸ್ಮೋಸಿಸ್ ಒತ್ತಡದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ನೀರು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ರಾಳವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ರಾಳದ ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ಜಾಲ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧವು ಜೆಲ್‌ನ ಅನಿಯಮಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಪ್ಪು ಇದ್ದಾಗ, ಹಿಮ್ಮುಖ ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೌಂಟರ್ ಅಯಾನಿನ ರಕ್ಷಾಕವಚ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ, ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯು ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರಾಳದ ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳಿಕೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, 0.9% NaCl ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳದ ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ ನೀರಿನ ಸುಮಾರು 1/10 ರಷ್ಟಿದೆ. ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಧಾರಣವು ಒಂದೇ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಎರಡು ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ಲಿನ್ ರನ್ಕ್ಸಿಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಉಷ್ಣಬಲ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳವು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಮತ್ತು ನೀರು ರಾಳವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಇಡೀ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಚಿತ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನೀರು ರಾಳದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಂಡರೆ, ಉಚಿತ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ, ಅದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಲ್ಲ. ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳದಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ನೀರಿನ 50% ಇನ್ನೂ 150°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೆಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವರಿದಿದೆ ಎಂದು ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೂ ಸಹ, ನೀರು ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಸೂಪರ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬೆಂಟ್ ರಾಳದ ಉಷ್ಣಬಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಮುಂದಿನ ಬಾರಿ, SAP ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ತಿಳಿಸಿ.