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Guía para el poliacrilato de sodio 2022 (usos, investigación de seguridad)

May 3, 2021

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¿Qué es el poliacrilato de sodio?

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.


Información básica

Punto de fusión

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.


Valor Ph

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. )


Absorción de agua

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.


Proceso de producción

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.


¿Cómo funciona?

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.

Detalles

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.

¿Cómo funciona el poliacrilato de sodio?

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.


Investigación sobre seguridad

¿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


¿Qué tal tocar la piel directamente?

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).


Poliacrilato de sodio de grado alimenticio

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?

Estrictamente hablando, la respuesta puede ser sí solo si el poliacrilato de sodio cumple con el estándar de grado alimenticio.


Conclusión

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.

  • Si el polvo se inhala, puede irritar los pulmones, pero eso no suele ser una preocupación.
  • Cuando entra en contacto con una gran cantidad de agua derramada en un área, puede hacer que el área se vuelva muy resbaladiza.
  • Si entra en sistemas de alcantarillado o drenaje en grandes cantidades, puede causar obstrucciones graves y debe tratarse inmediatamente.

Preguntas frecuentes

¿Puede el poliacrilato de sodio ir por el desagüe?

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.

¿Se puede reutilizar el poliacrilato de sodio?

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.

¿Es el poliacrilato de sodio y el agua una reacción química?

En general, se cree que las reacciones físicas explican la mayoría de los efectos.

¿El poliacrilato de sodio es biodegradable?

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.

¿Es seguro el poliacrilato de sodio para las plantas (como fertilizante)?

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 sódico es tóxico?

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.

¿Dónde encontrar/conseguir poliacrilato de sodio en casa?

Como dije, puedes encontrar fácilmente poliacrilato de sodio en toallas sanitarias o pañales de papel.


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