Guida al poliacrilato di sodio 2022 (usi, ricerca sulla sicurezza)

May 3, 2021

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Cos'è il poliacrilato di sodio?

Il poliacrilato di sodio è un tipo di polimero super assorbente (chiamato anche SAP).

È un polimero funzionale utilizzato in una varietà di prodotti comuni come pannolini di carta, assorbenti per animali domestici, materiale di ritenzione idrica (per aiutare il terreno a trattenere l'acqua), neve istantanea e così via. E 'noto per la sua assorbienza superiore:

Il poliacrilato di sodio può assorbire centinaia di volte il proprio peso in acqua. Inizia come polvere e quando entra in contatto con l'umidità, si gonfia nella sua forma di gel.

A differenza di altri materiali assorbenti, non è facile spremere l'umidità da questo gel. Questo è ciò che lo rende perfetto per l'uso nei pannolini di carta: il tuo bambino può sedersi su di esso, rotolarsi e dormire per ore in un pannolino bagnato senza perdite.


Informazioni di base

Punto di fusione

È a 150°C. Inoltre, dopo che il poliacrilato di sodio assorbe l'acqua e diventa un idrogel, sarà facilmente fuso e fotodegradato a una temperatura inferiore (come 40 ° C). Questo è uno dei motivi per cui il poliacrilato di sodio non può essere utilizzato come agente di ritenzione idrica per l'agricoltura e la silvicoltura.


Ph

In generale, il poliacrilato di sodio è debolmente acido perché ha pochissimi residui acrilici. (Il poliacrilato di sodio è formato dalla reazione di polimerizzazione dell'acido acrilico e dell'idrossido di sodio. )


Assorbimento d'acqua

Come il materiale assorbente d'acqua più forte al momento, il poliacrilato di sodio può assorbire fino a diverse migliaia di volte il proprio peso di acqua pura.

Inoltre, se l'acqua è pura o meno influisce direttamente sull'assorbimento del poliacrilato di sodio. Se il sale viene aggiunto all'acqua, l'assorbimento d'acqua sarà notevolmente ridotto. La concentrazione di ioni acqua nel terreno è estremamente elevata e l'assorbimento d'acqua del poliacrilato di sodio è notevolmente ridotto - Questo è uno dei motivi per cui non è adatto per l'uso come agente di ritenzione idrica.

Perché l'assorbimento d'acqua del poliacrilato di sodio è correlato alla concentrazione di salamoia del liquido?

Dopo un attento studio dell'intero processo di assorbimento salino del poliacrilato di sodio, troveremo:

Il polimero di poliacrilato di sodio stesso è una membrana semipermeabile. La membrana semipermeabile consente solo il passaggio delle molecole d'acqua e la membrana semipermeabile avvolge il cloruro di sodio per formare piccole sfere. All'esterno della membrana c'è una bassa concentrazione. Quando il polimero di poliacrilato di sodio entra in contatto con l'acqua, poiché la concentrazione della soluzione all'interno e all'esterno della pallina è molto diversa, una grande quantità di acqua penetra dalla soluzione a bassa concentrazione all'esterno della pallina nella soluzione ad alta concentrazione all'interno della pallina, fino a quando le soluzioni interne ed esterne sono Le concentrazioni sono uguali. Questo è chiamato isotonicità.

Sulla base del principio dell'osmosi, la quantità di acqua assorbita da un polimero che assorbe l'acqua dipende dal tipo di soluzione esterna. Se è acqua distillata, può assorbire 800 volte il peso del polimero stesso. Se è acqua di rubinetto, perché contiene più ioni, può assorbire solo 300 volte il proprio peso.


Processo di produzione

Nella chimica dei copolimeri, ci sono 3 modi per produrre poliacrilato di sodio: polimerizzazione su gel, polimerizzazione in soluzione e polimerizzazione in sospensione.

Ecco l'immagine comune del processo per la tua conferenza:

Come vedi, il poliacrilato di sodio non è un prodotto naturale.

PS: esiste un tipo di poliacrilato di sodio prodotto dall'innesto di amido. Il produttore afferma che si tratta di un "prodotto naturale" come espediente.


Come funziona?

Forse ti starai chiedendo come funziona il poliacrilato di sodio. Infatti, l'intero processo di assorbimento dell'acqua ha subito complesse reazioni fisiche e chimiche. (Si ritiene generalmente che le reazioni fisiche rappresentino la maggior parte degli effetti.)

In poche parole, ci sono catene molecolari di rete nella struttura molecolare del poliacrilato di sodio. La sua elettrolisi avviene immediatamente dopo aver incontrato l'acqua e si dissocia in ioni caricati positivamente e negativamente. Gli ioni caricati positivamente e negativamente hanno una forte affinità con l'acqua. Pertanto, ha forti capacità di assorbimento d'acqua e ritenzione idrica.

Dettagli

Il poliacrilato di sodio è granulare bianco, è un polimero che assorbe l'acqua e la catena principale contiene -COONa. Quando l'acqua interviene, si dissocia in -COO- e Na+. A causa della reciproca repulsione tra i -COO- anioni, la catena originariamente curva si espande in una catena diritta.

Come funziona il poliacrilato di sodio

Poiché l'atomo di idrogeno nella molecola H2O (H-O-H) è leggermente caricato positivamente e l'atomo di ossigeno è leggermente caricato negativamente, l'attrazione tra l'atomo di idrogeno leggermente caricato positivamente e il COO- caricato negativamente produce legami idrogeno, quindi il polimero acrilato di sodio può assorbire acqua.

Ma il poliacrilato di sodio non è disciolto in acqua ma forma una sostanza colloidale. Il motivo è che quando il grado di reticolazione è elevato, l'acqua non può entrare nel polimero e la sua capacità di assorbimento dell'acqua è ridotta. D'altra parte, nel caso di un basso grado di reticolazione, le molecole d'acqua penetrano facilmente nel polimero, e la resina si gonfia, ulteriormente idrofila e gelatinizzata, e diventa uno stato di elevato assorbimento d'acqua.

Suggerimento: quando la densità di reticolazione è troppo bassa, può dissolversi in acqua.


Ricerca sulla sicurezza

Il sodio poliacrilato è sicuro?

Sì. Secondo varie schede informative sulla sicurezza dei materiali (documenti creati dalla U.S. Occupational Safety and Health Administration che elencano i potenziali pericoli delle sostanze chimiche in dettaglio), il poliacrilato di sodio è totalmente sicuro.

Possiamo anche saperne di più attraverso i documenti MSDS (Material Safety Data Sheet) in questo modo:

Scheda tecnica sulla sicurezza dei materiali poliacrilati di sodio


Che ne dici di toccare direttamente la pelle?

Il poliacrilo di sodio in sé non è irritante per la pelle. Come polimero, si attacca insieme in lunghe catene che sono troppo grandi per essere assorbite attraverso la pelle.

Ma una sorta di poliacrilato di sodio è mescolato con piccole quantità di acido acrilico, un avanzo dal processo di produzione.

In teoria, l'acido acrilico in grandi dosi potrebbe essere dannoso per la pelle di un bambino. Ma secondo un rapporto del 2009 sul Journal of Toxicology and Environmental Health, non c'è abbastanza acido acrilico nei pannolini usa e getta per sollevare preoccupazione. (Lo studio è stato finanziato da Procter & Gamble, un importante produttore di pannolini.) Un altro lato, i fornitori di poliacrilato di sodio dovrebbero testare il valore dell'acido acrilico e assicurarsi che sia inferiore a 300 ppm (parte per milione).


Poliacrilato di sodio alimentare

Sebbene l'affermazione di "poliacrilato di sodio alimentare" esista da molti anni, nessun produttore ha affermato di essere in grado di produrlo. Questo può essere correlato al processo di produzione.

*PS: questo contenuto verrà aggiornato nel 2021.

Il poliacrilato di sodio è tossico per cani/animali/insetti?

A rigor di termini, la risposta può essere sì solo se il poliacrilato di sodio soddisfa lo standard alimentare.


Conclusione

Il poliacrilo di sodio è sicuro: non tossico e privo di gravi rischi per la sicurezza.

Ma può comportare alcuni pericoli se non gestito correttamente. Ma si prega di essere sicuri di prendere nota dei seguenti pericoli e prendere precauzioni per evitare lesioni o incidenti durante la manipolazione di poliacrita di sodio.

  • Se la polvere viene inalata, può irritare i polmoni, ma questo non è generalmente un problema.
  • Quando entra in contatto con una grande quantità di acqua versata in un'area, può causare l'area a diventare molto scivolosa.
  • Se entra in sistemi foganti o di drenaggio in grandi quantità, può causare gravi intasamenti e deve essere affrontato immediatamente.

Faq

Il poliacrilato di sodio può andare giù per lo scarico?

Sì per il gel di poliacrilato di sodio. Sarà lentamente decomposto in acqua, anidride carbonica e alcuni ioni di sodio, che non causeranno inquinamento ambientale.

PS: la polvere di poliacrilato di sodio ha una forte proprietà di rigonfiamento dell'acqua. Ciò causerà il blocco del bagno.

Il poliacrilato di sodio può essere riutilizzato?

A questo punto, le proprietà del poliacrilato di sodio sono diverse.

Il normale poliacrilato di sodio non può essere riutilizzato. Ad esempio, il poliacrilato di sodio utilizzato nei pannolini verrà scartato dopo aver assorbito l'urina.

Per il poliacrilato di sodio utilizzato in alcuni scopi speciali come i sacchetti di controllo delle inondazioni di espansione che assorbono l'acqua, il produttore effettuerà una post-elaborazione speciale. Il poliacrilato di sodio dopo questi trattamenti speciali può diventare particelle solide dopo un certo periodo di tempo dopo aver assorbito l'acqua. Stato, può assorbire ripetutamente l'umidità.

Il poliacrilato di sodio e l'acqua sono una reazione chimica?

Si ritiene generalmente che le reazioni fisiche rappresentino la maggior parte degli effetti.

Il poliacrilato di sodio è biodegradabile?

Il poliacrilato di sodio non è una sostanza naturale, ma una struttura macromolecolare di sintesi organica, quindi è difficile essere biodegradato nel suolo naturale.

Ma vale la pena ricordare che il poliacrilato di sodio può essere decomposto naturalmente nel terreno.

Possiamo confermare questa conclusione attraverso un esperimento molto semplice. Ad esempio, il gel dopo aver assorbito l'acqua con poliacrilato di sodio si scioglierà sotto la luce del sole per una settimana.

Inoltre, in alcuni paesi, i produttori di pannolini hanno iniziato a ricercare e produrre tipi di poliacrilato di sodio che possono essere naturalmente degradati dalla biotecnologia. Il principio è che il processo di produzione di poliacrilato di sodio viene innestato con amido o altre sostanze in modo che possa essere decomposto da microrganismi viventi.

Il poliacrilato di sodio è sicuro per le piante (come fertilizzante)?

Sebbene il prezzo del poliacrilato di sodio sia molto più basso del poliacrilato di potassio, è stravagante usarlo come agente di ritenzione idrica.

Elenca alcuni motivi per cui NON dovresti usare il poliacrilato di sodio per le piante:

Come agente di ritenzione idrica, il poliacrilato di sodio difficilmente può assorbire l'acqua nel sottosuolo causando l'alta concentrazione di ioni del percolato del suolo.
Il gel acqueo del poliacrilato di sodio viene facilmente fuso e fotodegradato a una temperatura inferiore (come 40 ° C).
Il poliacrilato di sodio viene decomposto in un gran numero di ioni sodio che non possono essere assorbiti dalle piante, il che porta ad una maggiore salinizzazione del suolo.

Nota: diverso da A, B, che è appositamente progettato per gli agenti di ritenzione idrica, risolve efficacemente i tre problemi di cui sopra.

Il sodio poliacrilato è tossico?

Il poliacrilato di sodio non è tossico. Nel processo di sintesi del poliacrilato di sodio, il contenuto di acido acrilico può essere rigorosamente controllato e non è dannoso per il corpo umano.

In effetti, il poliacrilato di sodio è stato ampiamente utilizzato come importante componente che assorbe l'acqua dei pannolini per bambini.

Sebbene il poliacrilato di sodio sia innocuo per la pelle, dovresti consultare un medico il prima possibile dopo che il tuo bambino o il tuo cane lo ingeriscono. Questo perché si gonfia così velocemente che può causare disagio gastrointestinale dopo l'ingestione accidentale.

Dove trovare / ottenere poliacrilato di sodio a casa?

Come ho detto, puoi facilmente trovare il poliacrilato di sodio negli assorbenti igienici o nei pannolini di carta.


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