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Temas que cubrimos en este artículo:
En primer lugar, debe quedar claro que no todos los poliacrilatos de sodio tienen la función de absorción de agua.
El poliacrilato de sodio se puede dividir en dos categorías según el peso molecular, a saber, soluble en agua e hinchable en agua.
El poliacrilato de sodio es un tipo de polímero súper absorbente (también llamado SAP).
Es un polímero funcional utilizado en una variedad de productos comunes, como pañales de papel, almohadillas para mascotas, material de retención de agua (para ayudar al suelo a retener agua), nieve instantánea, etc. Es conocido por su absorción superior:
El poliacrilato de sodio puede absorber cientos de veces su propio peso en agua. Comienza como un polvo y a medida que entra en contacto con la humedad, se hincha en su forma de gel.
A diferencia de otros materiales absorbentes, no es fácil exprimir la humedad de este gel. Esto es lo que lo hace perfecto para usar en pañales de papel: su bebé puede sentarse en él, rodar y dormir durante horas en un pañal mojado sin fugas.
Por lo tanto, simplemente podemos clasificar el poliacrilato de sodio como la función principal del polímero absorbente de agua.
Es 150°C. Además, después de que el poliacrilato de sodio absorba agua y se convierta en un hidrogel, se derretirá y fotodegradará fácilmente a una temperatura más baja (como 40 ° C). Esta es una de las razones por las que el poliacrilato de sodio no se puede utilizar como agente de retención de agua para la agricultura y la silvicultura.
En términos generales, el poliacrilato de sodio es débilmente ácido porque tiene muy pocos residuos acrílicos. (El poliacrilato de sodio se forma por la reacción de polimerización del ácido acrílico y el hidróxido de sodio. )
Como el material absorbente de agua más fuerte en la actualidad, el poliacrilato de sodio puede absorber hasta varios miles de veces su propio peso de agua pura.
Además, si el agua es pura o no afecta directamente a la absorción de poliacrilato de sodio. Si se agrega sal al agua, la absorción de agua se reducirá considerablemente. La concentración de iones de agua en el suelo es extremadamente alta, y la absorción de agua del poliacrilato de sodio se reduce en gran medida: esta es una de las razones por las que no es adecuado para su uso como agente de retención de agua.
¿Por qué la absorción de agua del poliacrilato de sodio está relacionada con la concentración de salmuera del líquido?
Después de un estudio cuidadoso de todo el proceso de absorción salina del poliacrilato de sodio, encontraremos:
El polímero de poliacrilato de sodio en sí mismo es una membrana semipermeable. La membrana semipermeable solo permite que pasen las moléculas de agua, y la membrana semipermeable envuelve el cloruro de sodio para formar pequeñas esferas. Fuera de la membrana hay una baja concentración. Cuando el polímero de poliacrilato de sodio entra en contacto con el agua, debido a que la concentración de la solución dentro y fuera de la bola pequeña es muy diferente, una gran cantidad de agua penetra desde la solución de baja concentración fuera de la bola pequeña en la solución de alta concentración dentro de la bola pequeña, hasta que las soluciones internas y externas son Las concentraciones son iguales. Esto se llama isotonicidad.
Según el principio de ósmosis, la cantidad de agua absorbida por un polímero absorbente de agua depende del tipo de solución externa. Si es agua destilada, puede absorber 800 veces el peso del polímero en sí. Si es agua del grifo, debido a que contiene más iones, solo puede absorber 300 veces su propio peso.
En la química de copolímeros, hay 3 formas de producir poliacrilato de sodio: polimerización en gel, polimerización en solución y polimerización en suspensión.
Esta es la imagen de proceso común para su conferencia:
Como ves, el poliacrilato de sodio no es un producto natural.
PD: Hay un tipo de poliacrilato de sodio producido por injerto de almidón. El fabricante afirma que es un "producto natural" como un truco.
Es posible que se haya estado preguntando cómo funciona el poliacrilato de sodio. De hecho, todo el proceso de absorción de agua ha sufrido complejas reacciones físicas y químicas. (En general, se cree que las reacciones físicas explican la mayoría de los efectos).
En pocas palabras, hay cadenas moleculares de red en la estructura molecular del poliacrilato de sodio. Su electrólisis ocurre inmediatamente después de encontrar agua y se disocia en iones cargados positiva y negativamente. Los iones cargados positiva y negativamente tienen una fuerte afinidad con el agua. Por lo tanto, tiene fuertes capacidades de absorción y retención de agua.
El poliacrilato de sodio es granular blanco, es un polímero absorbente de agua y la cadena principal contiene -COONa. Cuando el agua interviene, se disocia en -COO- y Na+. Debido a la repulsión mutua entre los aniones -COO-, la cadena originalmente curvada se expande en una cadena recta.
Dado que el átomo de hidrógeno en la molécula de H2O (H-O-H) está ligeramente cargado positivamente, y el átomo de oxígeno está ligeramente cargado negativamente, la atracción entre el átomo de hidrógeno ligeramente cargado positivamente y el -COO- cargado negativamente produce enlaces de hidrógeno, por lo que el polímero acrilato de sodio puede absorber agua.
Pero el poliacrilato de sodio no se disuelve en agua, sino que forma una sustancia coloidal. La razón es que cuando el grado de reticulación es alto, el agua no puede entrar en el polímero y su capacidad de absorción de agua se reduce. Por otro lado, en el caso de un bajo grado de reticulación, las moléculas de agua penetran fácilmente en el polímero, y la resina se hincha, más hidrófila y gelatinizada, y se convierte en un estado de alta absorción de agua.
Consejo: Cuando la densidad de reticulación es demasiado baja, puede disolverse en agua.
El poliacrilato de sodio, también conocido como waterlock o polímero superabsorbente (SAP), es un polímero altamente absorbente de agua que se usa ampliamente en diversas industrias. Es una sal sódica de ácido poliacrílico, que es un polímero compuesto de monómeros de ácido acrílico. En este artículo, discutiremos los usos del poliacrilato de sodio en diversas industrias y aplicaciones.
Pañales desechables
Más del 90% del poliacrilato de sodio del mundo se utiliza como material absorbente de agua para producir pañales. Por lo tanto, la seguridad del poliacrilato de sodio siempre ha atraído la atención de la sociedad. De hecho, el poliacrilato de sodio es seguro e inofensivo, y su único contenido de ácido acrílico que puede causar molestias en la piel es casi un índice estrictamente probado por cada fábrica de producción de pañales.
La excelente capacidad de absorción de agua, así como las características de bloquear firmemente la orina después de absorber agua, hacen que los pañales producidos por poliacrilato de sodio ayuden a mantener la piel seca de los bebés y prevengan erupciones cutáneas.
Productos de higiene femenina
Por la misma razón, el poliacrilato de sodio siempre ha sido la mejor opción para materiales absorbentes de agua para productos sanitarios femeninos en vista de su fuerte capacidad de absorción y capacidad de bloqueo de agua de la solución salina fisiológica. En comparación con los materiales tradicionales generales, como el algodón o la pulpa de madera, el poliacrilato de sodio puede bloquear firmemente el fluido menstrual y prevenir fugas, mejorando en gran medida la comodidad de los productos fisiológicos de las mujeres.
Aplicaciones médicas
El poliacrilato de sodio es ampliamente utilizado en la industria médica. No solo se puede usar como un apósito para la herida para absorber el líquido corporal exudado de la herida, sino que también se puede usar para absorber el líquido corporal durante y después de la cirugía, lo que simplifica enormemente la dificultad de la eliminación de desechos médicos.
El poliacrilato de sodio que ha absorbido el líquido se encuentra en estado sólido de gel, que se puede recolectar y eliminar fácilmente, y puede degradarse en el entorno natural sin contaminación para el medio ambiente.
Embalaje y transporte
El poliacrilato de sodio no solo puede absorber la humedad en el aire húmedo, sino que su hidrogel también se puede usar como agua sólida durante el transporte de plantas y flores, evitando o retrasando el marchitamiento y la muerte de las plantas durante el transporte.
Tratamiento de agua
El poliacrilato de sodio ha sido ampliamente utilizado en la industria del tratamiento de aguas. Después de un tratamiento especial, se produce poliacrilato de sodio, que ya se puede usar como floculante para ayudar a que las partículas en las aguas residuales se agreguen y se asienten, evitando que se formen incrustaciones en los equipos de plomería.
Productos de cuidado personal
Como espesante y emulsionante de uso común, el poliacrilato de sodio se puede utilizar en productos de cuidado personal.
Industria minera
El poliacrilato de sodio tiene dos usos principales en la industria minera.
Una aplicación es que en la extracción de petróleo y gas, se puede controlar la viscosidad del fluido de perforación y los poros de la roca se pueden bloquear a tiempo para evitar que el lodo del fluido de perforación se pierda en la formación rocosa porosa.
El segundo uso es que habrá lodos líquidos residuales relativamente poco profundos durante el proceso de extracción de la mina. Este líquido residual es difícil de usar, y es difícil bombearlo y transportarlo fuera de la mina de otras maneras. En este momento, es un método muy económico y que ahorra tiempo rociar poliacrilato de sodio para absorberlo completamente y luego transportarlo fuera de la mina en forma de sólido.
En conclusión, el poliacrilato de sodio es un polímero versátil que se utiliza en una amplia gama de industrias y aplicaciones. Sus excelentes propiedades absorbentes de agua lo hacen ideal para su uso en pañales desechables, productos de higiene femenina y otros productos absorbentes.
También se utiliza en aplicaciones médicas, embalaje y transporte, tratamiento de agua, productos de cuidado personal y la industria del petróleo y el gas. A medida que se desarrollan nuevas aplicaciones, se espera que la demanda de poliacrilato de sodio continúe creciendo.
¿Es seguro el poliacrilato sódico?
Sí. Según varias hojas de datos de seguridad de materiales (documentos creados por la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos que enumeran los peligros potenciales de los productos químicos con gran detalle), el poliacrilato de sodio es totalmente seguro.
También podemos saber más a través de los documentos MSDS (Material Safety Data Sheet) como este:
Hoja de datos de seguridad de materiales de poliacrilato de sodio
El poliacrilato de sodio en sí no es irritante para la piel. Como polímero, se pega en cadenas largas que son demasiado grandes para ser absorbidos a través de la piel.
Pero algún tipo de poliacrilato de sodio se mezcla con pequeñas cantidades de ácido acrílico, una sobras del proceso de fabricación.
En teoría, el ácido acrílico en grandes dosis podría ser perjudicial para la piel del bebé. Pero según un informe de 2009 en la Revista de Toxicología y Salud Ambiental, no hay suficiente ácido acrílico en los pañales desechables para suscitar preocupación. (El estudio fue financiado por Procter & Gamble, un importante fabricante de pañales.) Otro lado, los proveedores de poliacrilato sódico deben probar el valor del ácido acrílico y asegurarse de que es inferior a 300 ppm (parte por millón).
Aunque la afirmación de "poliacrilato de sodio de grado alimenticio" ha existido durante muchos años, ningún fabricante ha afirmado ser capaz de producirlo. Esto puede estar relacionado con el proceso de producción.
*PD: Este contenido se actualiza en 2021.
¿El poliacrilato de sodio es tóxico para perros/animales/insectos?
Normalmente, el poliacrilato de sodio tiene un contenido muy bajo de ácido acrílico, una sustancia nociva, y no representará un efecto tóxico en el cuerpo humano. Pero para animales pequeños e incluso insectos, la exposición a demasiado poliacrilato de sodio puede ser perjudicial.
El poliacrilato de sodio es seguro, no tóxico y libre de riesgos de seguridad importantes.
Pero, puede plantear ciertos peligros si no se maneja adecuadamente. Pero asegúrese de tomar nota de los siguientes peligros y tomar precauciones para evitar cualquier lesión o percance al manipular poliacrilato de sodio.
Según los datos promedio de Alibaba.com en 2022, el precio del poliacrilato de sodio, que se utiliza principalmente como material absorbente para pañales, es de US $ 1,500-2,200 por tonelada. El precio del poliacrilato de sodio de propósito especial será mucho más alto que este precio.
Sí para el gel de poliacrilato de sodio. Se descompondrá lentamente en el agua, dióxido de carbono y algunos iones de sodio, que no causarán contaminación ambiental.
PD: El polvo de poliacrilato de sodio tiene una fuerte propiedad de hinchazón de agua. Esto hará que el inodoro se bloquee.
En este punto, las propiedades del poliacrilato de sodio son diferentes.
El poliacrilato de sodio ordinario no se puede reutilizar. Por ejemplo, el poliacrilato de sodio utilizado en los pañales se desechará después de absorber la orina.
Para el poliacrilato de sodio utilizado en algunos propósitos especiales, como las bolsas de control de inundaciones de expansión que absorben agua, el fabricante llevará a cabo un posprocesamiento especial. El poliacrilato de sodio después de estos tratamientos especiales puede convertirse en partículas sólidas después de un cierto período de tiempo después de absorber agua. Estado, puede absorber repetidamente la humedad.
En general, se cree que las reacciones físicas explican la mayoría de los efectos.
El poliacrilato de sodio no es una sustancia natural, sino una estructura macromolecular de síntesis orgánica, por lo que es difícil de biodegradar en el suelo natural.
Pero vale la pena mencionar que el poliacrilato de sodio se puede descomponer naturalmente en el suelo.
Podemos confirmar esta conclusión a través de un experimento muy simple. Por ejemplo, el gel después de absorber agua con poliacrilato de sodio se derretirá bajo la luz solar durante una semana.
Además, en algunos países, los fabricantes de pañales han comenzado a investigar y producir tipos de poliacrilato de sodio que pueden degradarse naturalmente mediante la biotecnología. El principio es que el proceso de producción de poliacrilato de sodio se injerta con almidón u otras sustancias para que pueda ser descompuesto por microorganismos vivos.
Aunque el precio del poliacrilato de sodio es mucho más bajo que el poliacrilato de potasio, es caprichoso usarlo como agente de retención de agua.
Enumere algunas razones por las que NO debe usar poliacrilato de sodio para las plantas:
Como agente de retención de agua, el poliacrilato de sodio apenas puede absorber agua subterránea causando la alta concentración de iones del lixiviado del suelo.
El gel de agua de poliacrilato de sodio se derrite y fotodegrada fácilmente a una temperatura más baja (como 40 ° C).
El poliacrilato de sodio se descompone en una gran cantidad de iones de sodio que no pueden ser absorbidos por las plantas, lo que conduce a una mayor salinización del suelo.
Nota: a diferencia de A, B, que está especialmente diseñado para los agentes de retención de agua, resuelve eficazmente los tres problemas anteriores.
El poliacrilato de sodio no es tóxico. En el proceso de síntesis de poliacrilato de sodio, el contenido de ácido acrílico se puede controlar estrictamente y no es perjudicial para el cuerpo humano.
De hecho, el poliacrilato de sodio ha sido ampliamente utilizado como un importante componente absorbente de agua de los pañales para bebés.
Aunque el poliacrilato de sodio es inofensivo para la piel, debe consultar a un médico lo antes posible después de que su bebé o su perro lo ingieran. Esto se debe a que se hincha tan rápido que puede causar molestias gastrointestinales después de la ingestión accidental.
Como dije, puedes encontrar fácilmente poliacrilato de sodio en toallas sanitarias o pañales de papel.
