Kā darbojas vienreizējās lietošanas autiņi? Kāpēc tie noplūst?
Autiņbiksīšu ķīmija
Vienreizējās lietošanas autiņbiksītes satur vairāk ūdens nekā citi šķidrumi. Stephanie Neal Photography/Getty Images
Jautājums: Kā darbojas vienreizējās lietošanas autiņi? Kāpēc tie noplūst?
Atbilde: Vienreizlietojamās autiņbiksītes satur to pašu ķīmisko vielu kā astronautu “maksimālās absorbcijas apģērbi”, ugunsdrošības želejas, augsnes ielabotāji, rotaļlietas, kas aug, pievienojot ūdeni, un ziedu želeja. Superabsorbējošā ķīmiskā viela ir nātrija poliakrilāts [monomērs: -CH2-CH(CO2Na)-], ko izgudroja Dow Chemical Company zinātnieki un kas iegūts, polimerizējot nātrija akrilāta un akrilskābes maisījumu.
Kā nātrija poliakrilāts uzsūcas
Superabsorbējošie polimēri ir daļēji neitralizēts poliakrilāts ar nepilnīgu šķērssavienojumu starp vienībām. Tikai 50–70% COOH skābju grupu ir pārveidotas par tām nātrija sāļi . Galīgajai ķīmiskajai vielai ir ļoti garas oglekļa ķēdes ar nātrija atomiem molekulas centrā. Ja nātrija poliakrilāts tiek pakļauts ūdens iedarbībai, lielāka ūdens koncentrācija ārpus polimēra nekā iekšpusē (mazāka nātrijs un poliakrilāts izšķīdušās vielas koncentrācija) ievelk ūdeni molekulas centrā caur osmoze . Nātrija poliakrilāts turpinās absorbēt ūdeni, līdz polimērā un ārpus tā būs vienāda ūdens koncentrācija. To izmanto arī Fortune Teller Miracle Fish .
Kāpēc autiņi noplūst
Zināmā mērā autiņi izplūst, jo spiediens uz krellēm var izspiest ūdeni no polimēra. Ražotāji to cīnās, palielinot apvalka šķērssavienojumu blīvumu ap lodītes. Spēcīgāks apvalks ļauj krellēm saglabāt ūdeni zem spiediena. Tomēr noplūdes rodas galvenokārt tāpēc, ka urīns nav tīrs ūdens. Padomājiet par to: jūs varat ieliet litru ūdens autiņbiksītē bez izšļakstīšanās, bet tas pats autiņš, iespējams, nevar absorbēt litru urīna. Urīns satur sāļus. Kad bērns lieto autiņu, tiek pievienots ūdens, bet arī sāļi. Sāļi būs gan ārpus poliakrilāta molekulām, gan iekšpusē, tāpēc nātrija poliakrilāts nespēs absorbēt visu ūdeni, pirms nav sabalansēta nātrija jonu koncentrācija. Jo koncentrētāks ir urīns, jo vairāk sāls tajā ir, un jo ātrāk autiņbiksītes iztecēs.