Prima Colloquia — Polymerum Superabsorbens

Liceat mihi SAP, quod nuper magis te delectat, praesentare! Polymerum Superabsorbens (SAP) est novum genus materiae polymericae functionalis. Magnam functionem absorptionis aquae habet, quae aquam a pluribus centum ad aliquot milia vicibus graviorem quam se absorbet, et optimam vim aquae retinendi praebet. Postquam aquam absorbuit et in hydrogel tumescit, difficile est aquam separare, etiam si pressura est. Ideo, latam usum habet in variis campis, ut in productis hygienae personalis, productione industriali et agriculturae, et ingeniaria civili.

Resina superabsorbens est genus macromolecularum quae greges hydrophilicos et structuram reticulatam continet. Primum a Fanta aliisque producta est per insitionem amyli cum polyacrylonitrilo et deinde saponificationem. Secundum materias primas, series amyli (innestata, carboxymethylata, etc.), series cellulosae (carboxymethylata, innestata, etc.), series polymerorum syntheticorum (acidum polyacrylicum, alcohol polyvinylicum, series polyoxyaethyleni, etc.) in pluribus categoriis sunt. Comparata cum amylo et cellulosa, resina superabsorbens acidi polyacrylici seriem commodorum habet, ut sumptus productionis humiles, processus simplex, efficacia productionis alta, capacitas aquae absorptionis magna, et diuturna vita producti in apotheca. In hoc campo hodiernae investigationis res praecipuae facta est.

Quod est principium huius producti? Hodie, acidum polyacrylicum octoginta centesimas productionis resinae superabsorbentis mundialis constituit. Resina superabsorbens plerumque est electrolytus polymericus, continens gregem hydrophilicum et structuram reticulatam. Antequam aquam absorbeant, catenae polymericae inter se proximae et implicatae sunt, reticulatae structuram reticulatam formantes, ita ut nexus universalis efficiatur. Cum aqua in contactu sunt, moleculae aquae in resinam penetrant per actionem capillarem et diffusionem, et greges ionizati in catena in aqua ionizantur. Propter repulsionem electrostaticam inter eosdem iones in catena, catena polymerica extenditur et tumescit. Propter requisitum neutralitatis electricae, iones contrarii extra resinam migrare non possunt, et differentia concentrationis ionum inter solutionem intra et extra resinam pressionem osmoticam inversam format. Sub actione pressionis osmosis inversae, aqua ulterius resinam intrat ad hydrogel formandum. Simul, structura reticulata reticulata et nexus hydrogenii ipsius resinae expansionem illimitatam gel limitant. Cum aqua parvam salis quantitatem continet, pressio osmotica inversa decrescet, et simul, propter effectum protegentem contraionis, catena polymerica contrahetur, quod magnam reductionem in capacitate absorptionis aquae resinae efficit. Generaliter, capacitas absorptionis aquae resinae superabsorbentis in solutione NaCl 0.9% tantum circiter 1/10 est capacitas absorptionis aquae aquae deionizatae. Absorptio aquae et retentio aquae duo aspectus eiusdem problematis sunt. Lin Runxiong et al. eas in thermodynamica tractaverunt. Sub certa temperatura et pressione, resina superabsorbens aquam sponte absorbere potest, et aqua resinam intrat, enthalpiam liberam totius systematis reducens donec aequilibrium attingat. Si aqua ex resina effugit, enthalpiam liberam augens, stabilitati systematis non conducit. Analysis thermalis differentialis ostendit 50% aquae a resina superabsorbenti absorptae adhuc in reticulo geli supra 150°C inclusam esse. Ergo, etiamsi pressio ad temperaturam normalem adhibeatur, aqua ex resina superabsorbente non effugiet, quod a proprietatibus thermodynamicis resinae superabsorbentis determinatur.

Tempore proximo, propositum specificum SAP narra.


Tempus publicationis: VIII Decembris MMXXI