Πώς λειτουργούν οι πάνες μιας χρήσης; Γιατί διαρρέουν;

Απάντηση: Οι πάνες μίας χρήσης περιέχουν την ίδια χημική ουσία με τα «μέγιστα απορροφητικά ενδύματα» των αστροναυτών, τα πηκτώματα καταπολέμησης πυρκαγιάς, τα βελτιωτικά εδάφους, τα παιχνίδια που αναπτύσσονται όταν προσθέτετε νερό και το λουλούδι. Η υπεραπορροφητική χημική ουσία είναι το πολυακρυλικό νάτριο [μονομερές: -CH2-CH (CO2Na) -], το οποίο εφευρέθηκε από επιστήμονες της Dow Chemical Company και προκύπτουν από τον πολυμερισμό ενός μείγματος ακρυλικού και ακρυλικού νατρίου οξύ.

Τα υπεραπορροφητικά πολυμερή είναι μερικώς εξουδετερωμένα πολυακρυλικά με ατελή διασύνδεση μεταξύ των μονάδων. Μόνο το 50-70% των ομάδων οξέος COOH έχουν μετατραπεί σε τους άλατα νατρίου. Το τελικό χημικό προϊόν έχει πολύ μεγάλες αλυσίδες άνθρακα συνδεδεμένες με άτομα νατρίου στο κέντρο του μορίου. Όταν το πολυακρυλικό νάτριο εκτίθεται σε νερό, η υψηλότερη συγκέντρωση νερού εκτός του πολυμερούς από το εσωτερικό (χαμηλότερη νατρίου και πολυακρυλικού συγκέντρωση διαλυτής ουσίας) αντλεί το νερό στο κέντρο του μορίου μέσω

Σε κάποιο βαθμό, οι πάνες διαρρέουν επειδή η πίεση στις χάντρες μπορεί να εξαναγκάσει το νερό από το πολυμερές. Οι κατασκευαστές αντισταθμίζουν αυτό αυξάνοντας την πυκνότητα εγκάρσιας σύνδεσης του κελύφους γύρω από το σφαιρίδιο. Το ισχυρότερο κέλυφος επιτρέπει στα σφαιρίδια να συγκρατούν το νερό υπό πίεση. Ωστόσο, οι διαρροές οφείλονται κυρίως στο γεγονός ότι τα ούρα δεν είναι καθαρό νερό. Σκεφτείτε για αυτό: μπορείτε να ρίξετε ένα λίτρο νερού σε μια πάνα χωρίς διαρροή, αλλά η ίδια πάνα πιθανότατα δεν μπορεί να απορροφήσει ένα λίτρο ούρων. Τα ούρα περιέχουν άλατα. Όταν ένα παιδί χρησιμοποιεί την πάνα, προστίθεται νερό, αλλά και άλατα. Θα υπάρχουν άλατα έξω από τα μόρια πολυακρυλικού καθώς και μέσα, έτσι ώστε το πολυακρυλικό νάτριο δεν θα είναι σε θέση να απορροφήσει όλο το νερό πριν από την ισορροπία της συγκέντρωσης ιόντων νατρίου. Όσο πιο συγκεντρωμένα είναι τα ούρα, τόσο περισσότερο αλάτι περιέχει και όσο πιό σύντομα η πάνα θα διαρρεύσει.