فائقة استيعاب بوليمر مسحوق غيلفاند - جامعة كارنيجي ميلون

+

فائقة استيعاب بوليمر مسحوق polyacrylate الصوديوم هو مثال من البوليمر امتصاص عظمى. وهو (شبكة) البوليمر عبر ربط يحتوي على ذرات الصوديوم. أنها تمتص المياه من خلال عملية تسمى التناضح. عندما يتم وضع (التي تحتوي على الصوديوم) البوليمر في اتصال مع الماء، هناك ميل الصوديوم لتوزيع بالتساوي بين الشبكة والماء. وهذا يعني، وبعض من ذرات الصوديوم تريد أن تترك الشبكة والانتقال إلى المياه. عندما تترك هذه الذرات الصوديوم، واستبدالها مع جزيئات الماء. المياه تتضخم شبكة البوليمر في محاولة للحفاظ على تركيز الصوديوم متوازنة بين البوليمر والماء. للعبر وصلات التي تربط سلاسل معا تمنعهم من حل / التفكك في الماء. يمكن polyacrylate الصوديوم استيعاب 800 مرات وزنه في الماء المقطر، ولكن فقط 300 مرات وزنه في ماء الصنبور، لأن مياه الصنبور يحتوي على بعض الصوديوم والكالسيوم والأملاح المعدنية الأخرى. التجربة أدناه سوف توضح هذه الظاهرة. اللوازم المطلوبة: مسحوق polyacrylate الصوديوم (متوفرة من فلين شركة العلم) PolySnow ™ مسحوق (المتاحة من فلين شركة العلم) 2-10 أوقية واضحة أكواب بلاستيكية الماء المقطر زجاجات الضغط أو حاويات من حجم معروف ملح إجراء: 1. ضع 1/8 ملعقة شاي من مسحوق polyacrylate الصوديوم في كوب من البلاستيك 2. ضع 1/4 ملعقة صغيرة من PolySnow ™ في كوب آخر. 3. باستخدام أوقية 4. ضغط زجاجة، إضافة ببطء الماء المقطر إلى كل من المساحيق، واثارة بلطف. السماح لكل مسحوق امتصاص الماء قبل إضافة المزيد. 4. متابعة إضافة المياه إلى كل كوب حتى يبدو امتصاص أن تتوقف. الملاحظات: لمس بلطف البوليمرات في الكؤوس. ما أنها لا تبدو وتشعر وكأنها؟ هل هي صلبة أو سائلة؟ كيف PolySnow ™ تختلف في المظهر من polyacrylate الصوديوم؟ لا PolySnow ™ امتصاص الماء قدر من polyacrylate الصوديوم؟ إضافة ملعقة صغيرة من ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) أو كلوريد الكالسيوم إلى كل من البوليمرات منتفخة. مراقبة ما يحدث؟ لم إضافة الملح لها نفس التأثير على PolySnow ™ كما هو الحال مع polyacrylate الصوديوم؟ فائقة لامتصاص الحسابات الطاقة: في حالة polyacrylate الصوديوم، 1/8 ملعقة صغيرة من مسحوق البوليمر تزن 0.35 غرام. 4 أوقيات. من الماء يزن 120 غراما. كم مرة وزنه في الماء لم البوليمر تمتص؟ الجواب: 120G / 0.35g = 342.86 أو ما يقرب من 343 ضعف وزنها! polyacrylate الصوديوم هو العنصر الرئيسي في حفاضات الأطفال المستخدمة ل"تبقي الطفل جافة". أنها يمكن أن تمتص حوالي 30 مرات وزنه في البول. امتدادا لهذه التجربة ينطوي على اتخاذ حفاضات الطفل على حدة لتحديد أي جزء من حفاضات "تحافظ على جفاف الطفل". ملاحظة SAFETY: Polyacrylate غير سامة. غير أنه، تهيج العين والأغشية الأنفية. دائما ارتداء نظارات واقية عند استخدام هذه المواد. المواد تبلور يمكن التخلص منها في سلة المهملات. لا وضعه في الحوض، لأنها قد تسد استنزاف!