Perkenalkan SAP yang akhir-akhir ini semakin menarik minat Anda! Polimer Super Absorben (SAP) adalah jenis baru material polimer fungsional. SAP memiliki daya serap air yang tinggi, mampu menyerap air beberapa ratus hingga beberapa ribu kali lebih berat dari dirinya sendiri, dan memiliki kinerja retensi air yang sangat baik. Setelah SAP menyerap air dan mengembang menjadi hidrogel, air tersebut sulit dipisahkan meskipun diberi tekanan. Oleh karena itu, SAP memiliki beragam kegunaan di berbagai bidang seperti produk kebersihan pribadi, produksi industri dan pertanian, serta teknik sipil.
Resin superabsorben adalah makromolekul yang mengandung gugus hidrofilik dan struktur ikatan silang. Resin ini pertama kali diproduksi oleh Fanta dkk. dengan cara mencangkok pati dengan poliakrilonitril dan kemudian disaponifikasi. Berdasarkan bahan bakunya, terdapat beberapa kategori, yaitu seri pati (cangkok, karboksimetilasi, dll.), seri selulosa (karboksimetilasi, cangkok, dll.), dan seri polimer sintetik (asam poliakrilat, polivinil alkohol, polioksietilena, dll.). Dibandingkan dengan pati dan selulosa, resin superabsorben asam poliakrilat memiliki serangkaian keunggulan seperti biaya produksi rendah, proses sederhana, efisiensi produksi tinggi, daya serap air tinggi, dan masa simpan produk yang panjang. Resin ini telah menjadi pusat penelitian terkini di bidang ini.
Apa prinsip kerja produk ini? Saat ini, asam poliakrilat menyumbang 80% produksi resin superabsorben dunia. Resin superabsorben umumnya berupa elektrolit polimer yang mengandung gugus hidrofilik dan struktur ikatan silang. Sebelum menyerap air, rantai polimer saling berdekatan dan saling terikat, saling berikatan silang membentuk struktur jaringan, sehingga mencapai ikatan yang sempurna. Saat bersentuhan dengan air, molekul air menembus resin melalui aksi kapiler dan difusi, dan gugus terionisasi pada rantai terionisasi di dalam air. Akibat gaya tolak elektrostatik antara ion-ion yang sama pada rantai, rantai polimer meregang dan mengembang. Karena persyaratan netralitas listrik, ion-ion lawan tidak dapat bermigrasi ke luar resin, dan perbedaan konsentrasi ion antara larutan di dalam dan di luar resin membentuk tekanan osmosis terbalik. Di bawah aksi tekanan osmosis terbalik, air selanjutnya memasuki resin untuk membentuk hidrogel. Pada saat yang sama, struktur jaringan ikatan silang dan ikatan hidrogen dari resin itu sendiri membatasi ekspansi gel yang tak terbatas. Ketika air mengandung sejumlah kecil garam, tekanan osmotik terbalik akan menurun, dan pada saat yang sama, karena efek perisai dari ion lawan, rantai polimer akan menyusut, menghasilkan penurunan besar dalam kapasitas penyerapan air resin. Umumnya, kapasitas penyerapan air resin superabsorben dalam larutan NaCl 0,9% hanya sekitar 1/10 dari air deionisasi. Penyerapan air dan retensi air adalah dua aspek dari masalah yang sama. Lin Runxiong dkk. membahasnya dalam termodinamika. Di bawah suhu dan tekanan tertentu, resin superabsorben dapat menyerap air secara spontan, dan air memasuki resin, mengurangi entalpi bebas seluruh sistem hingga mencapai kesetimbangan. Jika air keluar dari resin, meningkatkan entalpi bebas, itu tidak kondusif bagi stabilitas sistem. Analisis termal diferensial menunjukkan bahwa 50% air yang diserap oleh resin superabsorben masih terkurung dalam jaringan gel di atas suhu 150°C. Oleh karena itu, meskipun tekanan diberikan pada suhu normal, air tidak akan keluar dari resin superabsorben, yang ditentukan oleh sifat termodinamika resin superabsorben.
Lain kali, sebutkan tujuan spesifik SAP.
Waktu posting: 08-Des-2021