高吸水性树脂溶胀热力学及吸水机理

❶ 有一种吸水会变大的玩具（用高吸水性树脂制成的）是什么原理

吸水剂遇到水以后立即发生电解，离解为带正电和负电的离子，这种带正电和负电的离子和水有强烈的亲合作用，因而使其具有极强的吸水性和保水性，能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水。吸水后膨胀为水凝胶。

❷ 高吸水性树脂为什么能大量吸收和保存水分呢

高吸水性树脂是以淀粉和丙烯酸盐为原料制成的一种吸水性很强的聚合物，它能吸收相回当于自身重量的答500～1000倍的水分，而且保存水的能力也特别强，即使用力挤压，依然滴水不漏，真可称得上是位“吸水大王”。

这种树脂为什么能大量吸收和保存水分呢？原因就在于树脂中含有像藤条一样的高分子链。在吸水前，这些呈紧密固体状的高分子长链，相互缠绕卷曲，并在一部分链之间形成相互交错的网状结构；遇到水时，在网状结构中的离子由于带电荷相同，便互相排斥，结果就将高分子链充分地扩展开了。也就是说，这时的网状结构好像一个拉开的大网兜，因而可以吸收和储存大量的水分。

❸ 高吸水性树脂为什么能大量吸水

材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。
（1）质量回吸水率Wm
（2）体积答吸水率Wv
质量吸水率与体积吸水率存在下列关系。
Wv=Wm×ρo/l000 （1-12） 式中ρ。――材料在干燥状态下的表观密度， kg/时。
材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则 吸水率愈大，闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不能存留，只能润 湿孔壁，所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如花岗石的吸水 率只有0. 5%~0. 7%，混凝土的吸水率为2%~3%，勃土砖的吸水率达8%~20%，而 木材的吸水率可超过100%。

❹ 高分子吸水树脂吸水原理是

吸水剂遇水立即发生电解离解带正电和负电离子种带正电和负电离子和水有强烈亲合作用因而使其具有极强吸水性和保水性能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍水吸水膨胀水凝胶

❺ 为什么在食盐水中和酸性溶液中高吸水性树脂的吸水能力

.吸水性材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。（1）质量吸水率Wm（2）体积吸水率Wv质量吸水率与体积吸水率存在下列关系。Wv=Wm×ρo/l000（1-12）式中ρ。――材料在干燥状态下的表观密度，kg/时。材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有

❻ 高吸水性树脂为什么能大量吸水并保水

高吸来水性树脂为什么能大量吸水并自保水
相似相溶原理.简单来说,亲水基团是极性的,会溶于极性溶剂水；亲油基团是非极性的,溶于非极性的油.
水分子间有较强的氢键,水分子既可以为生成氢键提供氢原子,又因其中氧原子上有孤对电子能接受其它分子提供的氢原子,氢键是水分子间的主要结合力.所以,凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子,均和水“结构相似”.如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(酰胺)等.当然上述物质中R基团的结构与大小对在水中溶解度也有影响.如醇：R—OH,随R基团的增大,分子中非极性的部分增大,这样与水(极性分子)结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降.
亲油往往是长链的有机基团.疏水效应起源于热容变化和熵,疏水分子表面使水变得更“像冰”,因为空穴的形成迫使水的接触.所以疏水分子簇集造成表面积减小,释放出了一些水分子,带来了有利的熵,降低了体系能量.热容变化也是一个有利因素.还有一点,水和水有强烈的作用,有机物破坏了这一作用,就迫使水更强烈的和水作用,有机物更强烈的和有机物作用.

❼ 高吸水树脂的简介

高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前，高分子链相互靠拢缠在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固。与水接触时，水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。
同时，树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。
当水中含有少量盐类时，反渗透压降低，同时由于反离子的屏蔽作用，使高分子链收缩，导致树脂的吸水能力大大下降。通常，高吸水树脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去离子水中的1/10左右。
吸水和保水是一个问题的两个方面，林润雄等对此进行了热力学探讨。在一定温度和压力下，高吸水树脂能自发地吸水，水进入树脂中，使整个体系的自由焓降低，直到平衡。若水从树脂中逸出，使自由焓升高，则不利于体系的稳定。差热分析表明，高吸水树脂吸收的水在150°C以上仍有50%封闭在凝胶网络中。因此，常温下即使施加压力，水也不会从高吸水树脂中逸出，这是由高吸水树脂的热力学性质决定的。 高吸水聚合物用途广泛，应用前景非常广阔。目前其主要用途仍然是卫生用品，约占市场总量的70%左右。由于聚丙烯酸钠高吸水树脂吸水能力很大，并具有优异的保水性能，所以作为土壤保水剂在农业、林业方面应用范围很广。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸钠，就能提高某些豆类的发芽率和豆苗的抗旱能力，使土壤的透气性能增强。另外，由于高吸水树脂的亲水性及优良的防雾性和抗结露性能，所以又可作为新的包装材料。利用高吸水聚合物独特性能制成的包装薄膜可有效地保持食品鲜度。在化妆品中加入少量的高吸水聚合物，还可使其乳液粘度增大，是一种理想的增稠剂。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有机溶剂的特点，在工业上又可作为脱水剂。
由于高吸水聚合物具有无毒、对人体无刺激性、无副反应、不引起血液凝固等特点，近年来，已被广泛应用于医药领域。例如，用于含水量大、使用舒适的外用软膏；生产能吸收手术及外伤出血和分泌液，并可防止化脓的医用绷带及棉球；制造能使水分和药剂通过而微生物不能透过的抗感染性人造皮肤等。 随着科学技术的发展，环境保护已越来越受到人们的关注。如果将高吸水聚合物装入到一个可溶于污水的袋中，并将此袋浸入污水中，当袋子被溶解后，高吸水聚合物就可迅速地吸收液体而使污水固体化。
在电子工业中，高吸水聚合物还可用作湿度传感器、水分测量传感器及漏水检测器等。高吸水聚合物可作为重金属离子吸附剂及吸油材料等。
总之，高吸水聚合物是一种用途非常广泛的高分子材料，大力开发高吸水聚合物树脂具有巨大的市场潜力。今年在我国北方大部分地区干旱少雨的情况下，如何进一步推广和使用高吸水聚合物，是摆在农业和林业科技工作者面前的一项迫切任务。在西部大开发战略实施过程中，在改良土壤的工作中，大力开发和应用高吸水聚合物的多种实用功能，具有现实的社会效益和潜在的经济效益。

❽ 高分子吸水树脂吸水原理是

高分子吸水剂树脂，是一种有机高分子聚合物，它的分子结构中
有网状分子链。版吸水剂遇到水以后立即发生电解权，离解为带正电和负电的离子，这种带正电和负电的离子和水有强烈的亲合作用，因而使其具有极强的吸水性和保水性，能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水。吸水后膨胀为水凝胶。