सदियों से, मनुष्यों ने स्पंज, टिश्यू और टॉयलेट पेपर के बारे में सोचना है। लेकिन 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, रसायनज्ञों ने कुछ और शक्तिशाली पायाःसुपर स्लर्परये पोलीमर अपने वजन के सौ गुना पानी को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, इसे भारी होने के बिना जगह पर बंद कर देते हैं।
सबसे प्रसिद्ध सुपरअसॉर्बेंट सामग्रियों में से एक है सोडियम पॉलीएक्रिलेट (एसएपी) । आज, आप इसे बच्चे की पैंट, घाव पट्टी, कोल्ड पैक और यहां तक कि खाद्य पैकेजिंग में भी छिपा पाएंगे।एसएपी को इतना उल्लेखनीय बनाने वाली बात यह है कि यह एक साधारण विचार को पानी को अवशोषित करने की क्षमता रखता है और इसे अनगिनत व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बदल देता है.
एक सरल प्रदर्शन के साथ एक बड़ा ′′वाह′′ कारक
क्या आप छात्रों को दिखाना चाहते हैं कि कैसे रसायनज्ञ आणविक डिजाइन को रोजमर्रा के जादू में बदल देते हैं? यह कक्षा प्रदर्शन आज़माएं:
एक बार इस्तेमाल होने वाले कप में एक चुटकी सोडियम पॉलीएक्रिलेट पाउडर डालें।
कुछ पानी डालो।
कुछ ही सेकंडों में द्रव एक ठोस जेल में फंस जाता है।
एक जादूगर की चाल के हिस्से के रूप में कपों को मिलाएं और आपके दर्शकों को यह विश्वास हो जाएगा कि पानी गायब हो गया है। पारदर्शी कपों के साथ डेमो दोहराएं, और रहस्य प्रकट होता हैःपाउडर एक जेल में सूख गया है, अपने वजन से सैकड़ों गुना अधिक पानी में रखती है।
एक अतिरिक्त मोड़ के लिए, टेबल नमक में छिड़कें. अचानक, जेल गिर जाता है, फंसे तरल जारी. यह एक सरल है,यादगार तरीका यह दिखाने के लिए कि कैसे रसायन विज्ञान सामग्री गुणों को ठीक कर सकता है, पॉलिमर के अंदर चार्ज का संतुलन।
आणविक स्तर पर क्या हो रहा है?
सोडियम पॉलीएक्रिलेट में एक लंबी पॉलीएथेन रीढ़ होती है जिसमें नकारात्मक रूप से आवेशित कार्बोक्सिलेट समूह होते हैं। सोडियम आयन चार्ज को संतुलित करते हैं,जबकि श्रृंखलाओं के बीच क्रॉसलिंक एक छिद्रपूर्ण संरचना बनाते हैं.
अवशोषण: पानी फैलता है, पॉलिमर के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाता है और सामग्री को नाटकीय रूप से सूज जाता है।
अवशोषण: नमक मिलाकर पोलीमर के बाहर सोडियम की एकाग्रता बढ़ जाती है। पानी वापस निकल जाता है जिससे जेल सिकुड़ जाता है।
संरचना में सुधार करके क्रॉसलिंक के घनत्व या आवेशित समूहों की संख्या को बदलकर, रसायनज्ञ SAP के प्रदर्शन को समायोजित कर सकते हैं।कम कार्बोक्सीलेट और तंग क्लस्टर वाले संस्करण का उपयोग करता है, तो एक गीला जेल बनाने के बजाय, यह शराबी, बर्फ की तरह क्रिस्टल का उत्पादन करता है।
क्यों मायने रखता है?
जादू की चाल के पीछे एक गहरा सबक हैः आणविक डिजाइन में छोटे बदलाव से बहुत अलग सामग्री और उपयोग हो सकते हैं।एसएपी एक नवीनता से अधिक है यह एक सामग्री है जो चुपचाप रोजमर्रा के जीवन को शक्ति प्रदान करती है, चिकित्सा पट्टी से लेकर घावों को साफ रखने वाले, पानी के नुकसान से सुरक्षित केबलों तक, स्थायी अपशिष्ट प्रबंधन समाधानों तक।
यह रसायन है जो न केवल तरल पदार्थों को गायब कर देता है बल्कि उन्हें नवाचार के अवसरों में बदल देता है।
