প্রথম কথা—সুপার শোষণকারী পলিমার

আমাকে SAP এর সাথে পরিচয় করিয়ে দিন যা আপনি সম্প্রতি আরও আগ্রহী! সুপার অ্যাবজরবেন্ট পলিমার (SAP) হল একটি নতুন ধরনের কার্যকরী পলিমার উপাদান। এটির একটি উচ্চ জল শোষণ ফাংশন রয়েছে যা নিজের থেকে কয়েকশ থেকে কয়েক হাজার গুণ বেশি ভারী জল শোষণ করে এবং এটির দুর্দান্ত জল ধরে রাখার কার্যকারিতা রয়েছে। একবার এটি জল শোষণ করে এবং হাইড্রোজেলে ফুলে উঠলে, চাপ দিলেও জল আলাদা করা কঠিন। তাই, ব্যক্তিগত স্বাস্থ্যবিধি পণ্য, শিল্প ও কৃষি উৎপাদন এবং সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর বিস্তৃত ব্যবহার রয়েছে।

সুপার শোষক রজন হল এক ধরনের ম্যাক্রোমলিকিউল যা হাইড্রোফিলিক গ্রুপ এবং ক্রস-লিঙ্কযুক্ত কাঠামো রয়েছে। এটি প্রথমে ফান্টা এবং অন্যরা পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল দিয়ে স্টার্চ গ্রাফটিং করে এবং তারপর স্যাপোনিফাই করে তৈরি করেছিল। কাঁচামাল অনুসারে, বিভিন্ন বিভাগে স্টার্চ সিরিজ (গ্রাফটেড, কার্বক্সিমিথিলেটেড, ইত্যাদি), সেলুলোজ সিরিজ (কারবক্সিমিথিলেটেড, গ্রাফটেড, ইত্যাদি), সিন্থেটিক পলিমার সিরিজ (পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড, পলিভিনাইল অ্যালকোহল, পলিঅক্সি ইথিলিন সিরিজ ইত্যাদি) রয়েছে। . স্টার্চ এবং সেলুলোজের সাথে তুলনা করে, পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড সুপারঅ্যাবজরবেন্ট রজনে কম উৎপাদন খরচ, সহজ প্রক্রিয়া, উচ্চ উত্পাদন দক্ষতা, শক্তিশালী জল শোষণ ক্ষমতা এবং দীর্ঘ পণ্য শেলফ লাইফের মতো সুবিধার একটি সিরিজ রয়েছে। এটি এই ক্ষেত্রে বর্তমান গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে।

এই পণ্যের নীতি কি? বর্তমানে, পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড বিশ্বের সুপার শোষক রজন উত্পাদনের 80% এর জন্য দায়ী। সুপার শোষক রজন সাধারণত একটি পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট যা একটি হাইড্রোফিলিক গ্রুপ এবং একটি ক্রস-লিঙ্কযুক্ত কাঠামো থাকে। জল শুষে নেওয়ার আগে, পলিমার চেইনগুলি একে অপরের কাছাকাছি থাকে এবং একসাথে আটকে থাকে, একটি নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করতে ক্রস-লিঙ্কযুক্ত হয়, যাতে সামগ্রিক বেঁধে রাখা হয়। যখন জলের সংস্পর্শে, জলের অণুগুলি কৈশিক ক্রিয়া এবং প্রসারণের মাধ্যমে রজনে প্রবেশ করে এবং শৃঙ্খলে থাকা আয়নিত গোষ্ঠীগুলি জলে আয়নিত হয়। চেইনের একই আয়নগুলির মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের কারণে, পলিমার চেইন প্রসারিত হয় এবং ফুলে যায়। বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতার প্রয়োজনীয়তার কারণে, কাউন্টার আয়নগুলি রেজিনের বাইরের দিকে স্থানান্তর করতে পারে না এবং রজনের ভিতরে এবং বাইরের দ্রবণের মধ্যে আয়ন ঘনত্বের পার্থক্য একটি বিপরীত আস্রবণীয় চাপ তৈরি করে। বিপরীত অসমোসিস চাপের ক্রিয়ায়, জল আরও রজনে প্রবেশ করে একটি হাইড্রোজেল তৈরি করে। একই সময়ে, ক্রস-লিঙ্কযুক্ত নেটওয়ার্ক কাঠামো এবং রজনের হাইড্রোজেন বন্ধন নিজেই জেলের সীমাহীন প্রসারণকে সীমাবদ্ধ করে। যখন পানিতে অল্প পরিমাণে লবণ থাকে, তখন বিপরীত আস্রবণীয় চাপ হ্রাস পাবে এবং একই সময়ে, কাউন্টার আয়নের রক্ষক প্রভাবের কারণে, পলিমার চেইন সঙ্কুচিত হবে, যার ফলে জল শোষণ ক্ষমতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে। রজন সাধারণত, 0.9% NaCl দ্রবণে সুপার শোষণকারী রজনের জল শোষণ ক্ষমতা ডিওনাইজড জলের মাত্র 1/10। জল শোষণ এবং জল ধরে রাখা একই সমস্যার দুটি দিক। লিন রানসিয়ং এট আল। তাপগতিবিদ্যা নিয়ে আলোচনা করেছেন। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপের অধীনে, সুপার শোষক রজন স্বতঃস্ফূর্তভাবে জল শোষণ করতে পারে, এবং জল রজনে প্রবেশ করে, সমগ্র সিস্টেমের মুক্ত এনথালপি হ্রাস করে যতক্ষণ না এটি ভারসাম্যে পৌঁছায়। যদি জল রজন থেকে পালিয়ে যায়, মুক্ত এনথালপি বৃদ্ধি করে, এটি সিস্টেমের স্থায়িত্বের জন্য অনুকূল নয়। ডিফারেনশিয়াল থার্মাল বিশ্লেষণ দেখায় যে সুপার শোষক রজন দ্বারা শোষিত জলের 50% এখনও 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে জেল নেটওয়ার্কে আবদ্ধ। অতএব, স্বাভাবিক তাপমাত্রায় চাপ প্রয়োগ করা হলেও, সুপার শোষক রজন থেকে জল বের হবে না, যা সুপার শোষক রজনের তাপগতিগত বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়।

পরের বার, SAP এর নির্দিষ্ট উদ্দেশ্য বলুন।